[发明专利]一种保持鱼类正常体位下的在线心电采集装置

说明书

本发明涉及一种保持鱼类正常体位下的在线心电采集装置及方法，该装置包括盒体本体、电极、导线、心电信号采集器和主机；所述盒体本体的内部设置至少一块海绵块，所述海绵块固定于所述盒体本体内部，所述海绵块中心位置设置包容空间，所述包容空间为鱼体模型结构，所述包容空间至所述海绵块上表面间设置可供鱼体通过的通道；所述盒体本体上部安装电极，所述电极一端分别通过导线与所述心电信号采集器连接，所述电极另一端分别通过所述包容空间两侧埋入鱼体，鱼体的心电信号通过所述电极和导线传输至所述心电信号采集器。所述心电信号采集器与主机连接，实时将采集的鱼类心电信号传递至主机，所述主机实时分析接收的鱼类心电信号。

技术领域

本发明属于心电信号采集的技术领域，特别是涉及一种保持鱼类正常体位下的在线心电采集装置及采集方法。

背景技术

伴随着工、农业生产的飞速发展，环境污染也日益成为我国面临的重要难题。水资源，作为人类的生命之源，却成了各种污染的终结者，理所当然的成了各种环境污染的最终受害者。尤其是一些突发性水污染事故的发生，不仅给生态安全造成了不可恢复的毁灭性破坏，而且给人的健康带来严重的威胁，水资源的安全问题已成为人们日益关注的核心问题。因此，对水资源，特别是人们的日常用水的质量进行有效的监测和预警成为迫切需要解决的问题。

目前，在环境水质检测与安全预警的方法分为理化分析方法和生物监测方法。理化分析方法采用各类仪器通过定量或定性的方法直接测定水体样本，根据测定分析结果对水质进行评价；生物监测通常利用水生生物的生理特征和行为反应两方面来评估环境水质的污染状况，从生物学角度建立水质环境监测评估体系提供科学依据。生物监测相比于传统直接对水质的理化分析能够反映综合的、长期的水质污染效果，结果更加敏感可靠，评价更加综合真实，生物监测可在自然条件下反映出多种污染物对生物的中和影响，更加全面的对环境进行评估。因此，在环境水质检测与安全预警中广泛应用生物监测，由于水生生物的生理特征和运动行为特征的变化与水质的变化有着密切的联系，如何快速有效的对生理特征或运动行为特征进行提取与分析，实现异常检测成为了水质监测的关键问题，是水质安全预警系统中的关键环节。

随着现阶段计算机科学、图像识别的发展，研究水生生物的运动行为特征变化的识别方法有了一定进展。论文“面向水质监测的鱼类行为异常识别方法研究”公开了一种以生活在水中的鱼类为水体环境的指示生物、鱼类的运动行为轨迹为载体、鱼类的行为指标为研究对象的一种鱼类行为特征描述方法以及异常行为识别方法。

在水生生物生理特征的提取方向，普遍要求采集水生生物的心电，以了解心率、心律，以及可能存在有关波形的变化，而水生生物通常选取鱼类为水体环境的指示生物。但是我国对鱼类心电采集技术的研究比较少，对水中正常活动的鱼的心电采集技术的研究更少，而且各类采集技术大多应用于生理学，很少应用于水环境监测。在采集鱼类的心电信号的过程中必须保证鱼体不乱动，从而避免出现由于鱼的游动而导致的电极错位甚至滑落的情况；目前采集鱼类的心电信号普遍采用将鱼类麻醉后平放于实验台，将电极一端埋入鱼体腹部靠近胸鳍部位的围心腔内，将电极另一端通过导线与心电采集分析仪器连接。

现有的采集鱼类的心电信号的方法存在一定的不足，首先，实验前的麻醉对于鱼类的生理、病理特征带来一定影响，对心率测量有一定干扰，在麻醉状态下采集的心电难以反应其正常的生理特征；其次，离水的操作很易导致实验鱼类因缺水而死亡，而水平放置于实验台无法使鱼类保持在水中的状态从而导致心电信号测量的不准确；最后，现有的鱼类心电采集方法整个采集周期长，且周期不一致，导致不同鱼类样本之间实验前后检测条件的不同。

综上所述，如何利用一种装置及其方法在鱼类心电采集过程中把鱼体固定住使其不乱游动的同时保持鱼在水中正常的状态、提高鱼类心电检测速度与准确度成为亟待解决的问题。但是目前并没有相关的合适的方法来同时满足这两种条件，所以这给鱼类心电信号的采集实验带来了很大的困扰，让这方面的研究因此而达不到理想的成果。

发明内容