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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医学工程,尤其涉及一种动物睡眠闭环调控系统。
技术介绍
1、睡眠是生物体重要的生理活动之一,对生物体的健康和行为具有重要影响。在研究小动物的睡眠过程中,常常需要对其睡眠状态进行监测和调控。目前,常用的睡眠监测系统存在着对单一小动物的监测与实时睡眠特征提取能力不足,缺乏异常状态判断;同时缺乏针对对应特征的睡眠调控与干预手段,当前对于改变小动物的睡眠结构的方法只有睡眠剥夺与睡眠片段化手段,所用方法多为水笼与横杆扫动以强迫小动物结束睡眠状态,而缺乏根据其不同状态进行的特异性的调控与干预手段。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种动物睡眠闭环调控系统,以解决上述
技术介绍
中提出的目前难以对个体化小动物进行精准睡眠记录与调控的问题。
2、为了实现上述目的,本专利技术采用了如下技术方案:
3、一种动物睡眠闭环调控系统,包括采集装置、交换机、处理器、刺激设备;
4、所述采集装置用于通过采用多通道脑电采集技术,能够同时对多只小动物进行脑电信号采集,从而获取多个动物的睡眠状态数据;
5、所述交换机能够将多只小动物的脑电信号数据有效地发送到同一台电脑进行集中处理,提高了数据采集效率;
6、所述处理器中包括多核并行运算处理系统和算法模块,所述多核并行运算处理系统能够对多只小动物的脑电信号数据进行并行处理,加快了数据处理速度;
7、所述算法模块包括个体化自适应模块、实时生理状态判定模块和刺激时相判定模块;个体化自适应
8、所述刺激设备用于对多只小动物并行刺激,能够保证刺激装置的运行与刺激作用互不干扰,从而保证了实验的准确性和可靠性。
9、作为本技术方案的进一步改进方案:所述采集装置为多个电极片,通过植入电极的方式,采集多个小动物的脑电、皮电与运动状态数据。
10、作为本技术方案的进一步改进方案:所述处理器用于进行任务分配并会对采集到的信号进行处理,在自适应阶段系统会对小动物各个生理信息进行归纳并确定对应的不同阶段的参考值,进入干预阶段后,系统根据自适应阶段的参考值信息对小动物当前状态进行判断,异常时会通过邮件发送信息通知实验人员,正常时则会根据预设目标对小动物进行精准睡眠干预。
11、作为本技术方案的进一步改进方案:针对不同个体的小动物,系统会进行持续12小时的自适应阶段,记录:该个体的脑电整体振幅水平,脑电不同频段成分能量水平,不同频段间能量比值,以及上述特征在自适应阶段期间于时间上的分布特征;肌电能量变化范围;运动变化。
12、作为本技术方案的进一步改进方案:自适应阶段后,系统会自动生成小动物个体各项特征的参考值:不同频段脑电在不同阶段的的参考幅值以及能量比值,肌电在不同阶段的能量水平以及与运动水平的同步程度。
13、作为本技术方案的进一步改进方案:不同频段脑电包括α、β、θ、δ。
14、作为本技术方案的进一步改进方案:脑电在不同阶段包括醒、快速眼动期以及非快速眼动期。
15、作为本技术方案的进一步改进方案:肌电在不同阶段包括醒、快速眼动期以及非快速眼动期。
16、作为本技术方案的进一步改进方案:自适应阶段结束后,系统会根据先前在自适应阶段确定的参考值实时提取特征以判断小动物的状态:正常与异常;正常状态下包含三个阶段:醒、快速眼动期以及非快速眼动期;异常状态则会通过邮件向实验人员发送异常信息。
17、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
18、本专利技术的小动物睡眠闭环调控系统,具有采集效率高、数据处理速度快、响应速度快、调控准确性高等优点,能够为小动物睡眠研究提供有效的技术支持,为相关领域的科研工作和临床治疗提供了新的手段和方法。
19、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种动物睡眠闭环调控系统,其特征在于,包括采集装置、交换机、处理器、刺激设备;
2.根据权利要求1所述的一种动物睡眠闭环调控系统,其特征在于,所述采集装置为多个电极片,通过植入电极的方式,采集多个小动物的脑电、皮电与运动状态数据。
3.根据权利要求2所述的一种动物睡眠闭环调控系统,其特征在于,所述处理器用于进行任务分配并会对采集到的信号进行处理,在自适应阶段系统会对小动物各个生理信息进行归纳并确定对应的不同阶段的参考值,进入干预阶段后,系统根据自适应阶段的参考值信息对小动物当前状态进行判断,异常时会通过邮件发送信息通知实验人员,正常时则会根据预设目标对小动物进行精准睡眠干预。
4.根据权利要求3所述的一种动物睡眠闭环调控系统,其特征在于,针对不同个体的小动物,系统会进行持续12小时的自适应阶段,记录:该个体的脑电整体振幅水平,脑电不同频段成分能量水平,不同频段间能量比值,以及上述特征在自适应阶段期间于时间上的分布特征;肌电能量变化范围;运动变化。
5.根据权利要求4所述的一种动物睡眠闭环调控系统,其特征在于,自适应阶段后,系统会
6.根据权利要求5所述的一种动物睡眠闭环调控系统,其特征在于,不同频段脑电包括α、β、θ、δ。
7.根据权利要求6所述的一种动物睡眠闭环调控系统,其特征在于,脑电在不同阶段包括醒、快速眼动期以及非快速眼动期。
8.根据权利要求7所述的一种动物睡眠闭环调控系统,其特征在于,肌电在不同阶段包括醒、快速眼动期以及非快速眼动期。
9.根据权利要求8所述的一种动物睡眠闭环调控系统,其特征在于,自适应阶段结束后,系统会根据先前在自适应阶段确定的参考值实时提取特征以判断小动物的状态:正常与异常;正常状态下包含三个阶段:醒、快速眼动期以及非快速眼动期;异常状态则会通过邮件向实验人员发送异常信息。
...【技术特征摘要】
1.一种动物睡眠闭环调控系统,其特征在于,包括采集装置、交换机、处理器、刺激设备;
2.根据权利要求1所述的一种动物睡眠闭环调控系统,其特征在于,所述采集装置为多个电极片,通过植入电极的方式,采集多个小动物的脑电、皮电与运动状态数据。
3.根据权利要求2所述的一种动物睡眠闭环调控系统,其特征在于,所述处理器用于进行任务分配并会对采集到的信号进行处理,在自适应阶段系统会对小动物各个生理信息进行归纳并确定对应的不同阶段的参考值,进入干预阶段后,系统根据自适应阶段的参考值信息对小动物当前状态进行判断,异常时会通过邮件发送信息通知实验人员,正常时则会根据预设目标对小动物进行精准睡眠干预。
4.根据权利要求3所述的一种动物睡眠闭环调控系统,其特征在于,针对不同个体的小动物,系统会进行持续12小时的自适应阶段,记录:该个体的脑电整体振幅水平,脑电不同频段成分能量水平,不同频段间能量比值,以及上述特征在自适应阶段期间于时间上的分布特征;肌电能量变化...
【专利技术属性】
技术研发人员:艾思志,赵晨昊,杨冬雪,赵国安,
申请(专利权)人:新乡医学院第一附属医院,
类型:发明
国别省市:
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