本發(fā)明屬于心電信號(hào)采集的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種保持魚類正常體位下的在線心電采集裝置及采集方法。

背景技術(shù)：

伴隨著工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，環(huán)境污染也日益成為我國面臨的重要難題。水資源，作為人類的生命之源，卻成了各種污染的終結(jié)者，理所當(dāng)然的成了各種環(huán)境污染的最終受害者。尤其是一些突發(fā)性水污染事故的發(fā)生，不僅給生態(tài)安全造成了不可恢復(fù)的毀滅性破壞，而且給人的健康帶來嚴(yán)重的威脅，水資源的安全問題已成為人們?nèi)找骊P(guān)注的核心問題。因此，對(duì)水資源，特別是人們的日常用水的質(zhì)量進(jìn)行有效的監(jiān)測和預(yù)警成為迫切需要解決的問題。

目前，在環(huán)境水質(zhì)檢測與安全預(yù)警的方法分為理化分析方法和生物監(jiān)測方法。理化分析方法采用各類儀器通過定量或定性的方法直接測定水體樣本，根據(jù)測定分析結(jié)果對(duì)水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)；生物監(jiān)測通常利用水生生物的生理特征和行為反應(yīng)兩方面來評(píng)估環(huán)境水質(zhì)的污染狀況，從生物學(xué)角度建立水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測評(píng)估體系提供科學(xué)依據(jù)。生物監(jiān)測相比于傳統(tǒng)直接對(duì)水質(zhì)的理化分析能夠反映綜合的、長期的水質(zhì)污染效果，結(jié)果更加敏感可靠，評(píng)價(jià)更加綜合真實(shí)，生物監(jiān)測可在自然條件下反映出多種污染物對(duì)生物的中和影響，更加全面的對(duì)環(huán)境進(jìn)行評(píng)估。因此，在環(huán)境水質(zhì)檢測與安全預(yù)警中廣泛應(yīng)用生物監(jiān)測，由于水生生物的生理特征和運(yùn)動(dòng)行為特征的變化與水質(zhì)的變化有著密切的聯(lián)系，如何快速有效的對(duì)生理特征或運(yùn)動(dòng)行為特征進(jìn)行提取與分析，實(shí)現(xiàn)異常檢測成為了水質(zhì)監(jiān)測的關(guān)鍵問題，是水質(zhì)安全預(yù)警系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

隨著現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)科學(xué)、圖像識(shí)別的發(fā)展，研究水生生物的運(yùn)動(dòng)行為特征變化的識(shí)別方法有了一定進(jìn)展。論文“面向水質(zhì)監(jiān)測的魚類行為異常識(shí)別方法研究”公開了一種以生活在水中的魚類為水體環(huán)境的指示生物、魚類的運(yùn)動(dòng)行為軌跡為載體、魚類的行為指標(biāo)為研究對(duì)象的一種魚類行為特征描述方法以及異常行為識(shí)別方法。

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電，以了解心率、心律，以及可能存在有關(guān)波形的變化，而水生生物通常選取魚類為水體環(huán)境的指示生物。但是我國對(duì)魚類心電采集技術(shù)的研究比較少，對(duì)水中正常活動(dòng)的魚的心電采集技術(shù)的研究更少，而且各類采集技術(shù)大多應(yīng)用于生理學(xué)，很少應(yīng)用于水環(huán)境監(jiān)測。在采集魚類的心電信號(hào)的過程中必須保證魚體不亂動(dòng)，從而避免出現(xiàn)由于魚的游動(dòng)而導(dǎo)致的電極錯(cuò)位甚至滑落的情況；目前采集魚類的心電信號(hào)普遍采用將魚類麻醉后平放于實(shí)驗(yàn)臺(tái)，將電極一端埋入魚體腹部靠近胸鰭部位的圍心腔內(nèi)，將電極另一端通過導(dǎo)線與心電采集分析儀器連接。

現(xiàn)有的采集魚類的心電信號(hào)的方法存在一定的不足，首先，實(shí)驗(yàn)前的麻醉對(duì)于魚類的生理、病理特征帶來一定影響，對(duì)心率測量有一定干擾，在麻醉狀態(tài)下采集的心電難以反應(yīng)其正常的生理特征；其次，離水的操作很易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)魚類因缺水而死亡，而水平放置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)無法使魚類保持在水中的狀態(tài)從而導(dǎo)致心電信號(hào)測量的不準(zhǔn)確；最后，現(xiàn)有的魚類心電采集方法整個(gè)采集周期長，且周期不一致，導(dǎo)致不同魚類樣本之間實(shí)驗(yàn)前后檢測條件的不同。

綜上所述，如何利用一種裝置及其方法在魚類心電采集過程中把魚體固定住使其不亂游動(dòng)的同時(shí)保持魚在水中正常的狀態(tài)、提高魚類心電檢測速度與準(zhǔn)確度成為亟待解決的問題。但是目前并沒有相關(guān)的合適的方法來同時(shí)滿足這兩種條件，所以這給魚類心電信號(hào)的采集實(shí)驗(yàn)帶來了很大的困擾，讓這方面的研究因此而達(dá)不到理想的成果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服的現(xiàn)有技術(shù)中無法同時(shí)把魚體固定住使其不亂游動(dòng)以及保持魚在水中正常的狀態(tài)，魚類心電檢測周期長、準(zhǔn)確度低的問題，提供一種保持魚類正常體位下的在線心電采集裝置，實(shí)現(xiàn)在魚類心電采集過程中把魚體固定住使其不亂游動(dòng)的同時(shí)保持魚在水中正常的狀態(tài)，以及理想的魚類心電檢測速度、準(zhǔn)確度和實(shí)時(shí)性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種保持魚類正常體位下的在線心電采集裝置，該裝置包括盒體本體、電極、導(dǎo)線、心電信號(hào)采集器和主機(jī)；

所述盒體本體的內(nèi)部設(shè)置至少一塊海綿塊，所述海綿塊固定于所述盒體本體內(nèi)部，所述海綿塊中心位置設(shè)置包容空間，所述包容空間為魚體模型結(jié)構(gòu)，所述包容空間至所述海綿塊上表面間設(shè)置可供魚體通過的通道；

所述盒體本體上部安裝電極，所述電極一端分別通過導(dǎo)線與所述心電信號(hào)采集器連接，所述電極另一端分別通過所述包容空間兩側(cè)埋入魚體，魚體的心電信號(hào)通過所述電極和導(dǎo)線傳輸至所述心電信號(hào)采集器。

所述心電信號(hào)采集器與主機(jī)連接，實(shí)時(shí)將采集的魚類心電信號(hào)傳遞至主機(jī)，所述主機(jī)實(shí)時(shí)分析接收的魚類心電信號(hào)。

進(jìn)一步的，所有所述海綿塊的體積之和等于所述盒體本體的容積，且海綿塊的整體組合形狀與盒體本體形狀一致。

進(jìn)一步的，所述海綿塊為可拆卸的海綿塊，所述海綿塊可放入盒體本體內(nèi)部，因所述海綿塊的整體組合形狀與盒體本體形狀一致，以及所有所述海綿塊的體積之和等于所述盒體本體的容積，當(dāng)所有海綿塊放置于盒體本體內(nèi)部時(shí)，海綿塊自動(dòng)固定于所述盒體本體內(nèi)部；對(duì)海綿塊施加外力可由所述盒體本體內(nèi)部拆卸出來。

進(jìn)一步的，所述電極包括銀線、錫箔紙和熱縮管，所述銀線為所述電極的導(dǎo)電內(nèi)芯，所述錫箔紙包裹于銀線外側(cè)，所述錫箔紙外側(cè)包裹熱縮管，所述銀線尖端裸露于所述錫箔紙外部。

進(jìn)一步的，所述銀線的直徑設(shè)置為0.25mm，所述銀線的裸露尖端的長度設(shè)置為2mm-4mm。銀線電阻相對(duì)較小，采用銀線作為所述電極導(dǎo)電內(nèi)芯的導(dǎo)線材質(zhì)提高魚體心電信號(hào)的傳輸速度；所述錫箔紙包裹于銀線外側(cè)的作用是屏蔽干擾，所述錫箔紙外側(cè)包裹熱縮管起到固定的作用。

進(jìn)一步的，所述電極包括第一電極與第二電極，所述第一電極通過海綿塊所述包容空間一側(cè)埋入魚體心臟附近，所述第二電極通過海綿塊的所述包容空間的另一側(cè)埋入魚體腹部泄殖孔前端。

本發(fā)明為了克服的現(xiàn)有技術(shù)中無法同時(shí)把魚體固定住使其不亂游動(dòng)以及保持魚在水中正常的狀態(tài)，魚類心電檢測周期長、準(zhǔn)確度低的問題，提供一種保持魚類正常體位下的在線心電采集方法，實(shí)現(xiàn)在魚類心電采集過程中把魚體固定住使其不亂游動(dòng)的同時(shí)保持魚在水中正常的狀態(tài)，以及理想的魚類心電檢測速度、準(zhǔn)確度和實(shí)時(shí)性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種保持魚類正常體位下的在線心電采集方法，應(yīng)用于一種保持魚類正常體位下的在線心電采集裝置，所述方法包括以下步驟：

(1)將盒體本體內(nèi)部安裝海綿塊，注入標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的水，直至水平面高于海綿塊上表面；將實(shí)驗(yàn)魚體經(jīng)由通道放置于海綿塊中心位置的包容空間，放置一定時(shí)間；

(2)將電極通過海綿塊的包容空間兩側(cè)埋入魚體，心電信號(hào)采集器采集魚體心電信息，并將魚體心電信息實(shí)時(shí)傳輸至主機(jī)，主機(jī)實(shí)時(shí)分析魚體心電信息；

(3)將上述步驟中盒體本體的水和海綿塊倒出，安裝新的海綿塊，注入待檢測的水，直至水平面高于海綿塊上表面；將實(shí)驗(yàn)魚體經(jīng)由通道放置于海綿塊中心位置的包容空間，放置與步驟(1)相同的時(shí)間；

(4)將電極通過海綿塊的包容空間兩側(cè)埋入魚體，心電信號(hào)采集器采集魚體心電信息，并將魚體心電信息實(shí)時(shí)傳輸至主機(jī)，主機(jī)實(shí)時(shí)分析魚體心電信息；

(5)將步驟(2)中分析的魚體心電信息與步驟(4)中的魚體心電信息進(jìn)行比較。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)與步驟(3)中，將實(shí)驗(yàn)魚體經(jīng)由通道放置于海綿塊中心位置的包容空間的具體步驟為：將魚體按照背部朝上、腹部朝下的正常體位狀態(tài)經(jīng)由通道放置于海綿塊中心位置的包容空間。

進(jìn)一步的，所述步驟(2)與所述步驟(4)中，將第一電極通過海綿塊所述包容空間一側(cè)埋入魚體心臟附近，將第二電極通過海綿塊的所述包容空間的另一側(cè)埋入魚體腹部泄殖孔前端。

進(jìn)一步的，所述步驟(2)中，通過心電信號(hào)采集器采集魚在標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的水中的心電信號(hào)，并傳輸至主機(jī)，主機(jī)自接受到的魚體心電信號(hào)中提取P波振幅、Q波振幅、R波振幅、S波振幅、T波振幅和P波-R波間期時(shí)長、QRS波群時(shí)長、S波-T波間期時(shí)長以及Q波-T波間期時(shí)長9個(gè)指標(biāo)。

進(jìn)一步的，所述步驟(4)中，通過心電信號(hào)采集器采集魚在待檢測的水中的心電信號(hào)，并傳輸至主機(jī)，主機(jī)自接受到的魚體心電信號(hào)中提取P波振幅、Q波振幅、R波振幅、S波振幅、T波振幅和P波-R波間期時(shí)長、QRS波群時(shí)長、S波-T波間期時(shí)長以及Q波-T波間期時(shí)長9個(gè)指標(biāo)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明的一種保持魚類正常體位下的在線心電采集裝置的盒體本體內(nèi)部設(shè)置的海綿塊對(duì)魚體起到了良好的固定作用，減少了由于魚體亂動(dòng)而造成的信號(hào)干擾，有利于埋入電極，保證電極位置與魚體保持相對(duì)穩(wěn)定，從而使采集到的心電信號(hào)更加穩(wěn)定，電極銀線、錫箔紙和熱縮管三層結(jié)構(gòu)的設(shè)置加速魚體心電信號(hào)的傳輸速度、減少外部信號(hào)干擾的同時(shí)更好的固定電極；

2、本發(fā)明的一種保持魚類正常體位下的在線心電采集裝置及方法，盒體本體海綿內(nèi)部充分吸收水分，緩解了魚體在實(shí)驗(yàn)中由于缺水而加速死亡的狀況；

3、本發(fā)明的一種保持魚類正常體位下的在線心電采集裝置及方法，海綿塊中心位置的包容空間根據(jù)實(shí)驗(yàn)魚體專門設(shè)置，使魚體保持魚類背部朝上腹部朝下的正常體位時(shí)的狀態(tài)，提高了采集魚體心電信號(hào)的準(zhǔn)確度。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。

圖1為本發(fā)明心電采集信號(hào)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中的第一實(shí)驗(yàn)結(jié)果示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1中的第二實(shí)驗(yàn)結(jié)果示意圖。

圖中，1-多道生理信息采集系統(tǒng)儀器，2-電極；3-魚體；4-第一高密度海綿；5-第二高密度海綿；6-盒體本體，7-導(dǎo)線。

具體實(shí)施方式：

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

實(shí)施例1：

正如背景技術(shù)所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中的魚類心電采集裝置存在無法同時(shí)把魚體固定住使其不亂游動(dòng)以及保持魚在水中正常的狀態(tài)的問題，以及魚類心電檢測周期長、準(zhǔn)確度低的問題，本發(fā)明為了克服的上述提供一種保持魚類正常體位下的在線心電采集裝置，實(shí)現(xiàn)在魚類心電采集過程中把魚體固定住使其不亂游動(dòng)的同時(shí)保持魚在水中正常的狀態(tài)，以及理想的魚類心電檢測速度、準(zhǔn)確度和實(shí)時(shí)性。

本申請(qǐng)的一種典型的實(shí)施方式中，提供了一種保持魚類正常體位下的在線心電采集裝置，該裝置包括盒體本體6、電極2、導(dǎo)線7、心電信號(hào)采集器和主機(jī)；

在本實(shí)施例中心電信號(hào)采集器采用現(xiàn)有的信號(hào)采集器——多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1進(jìn)行魚體心電信號(hào)的采集。

盒體本體6的內(nèi)部設(shè)置兩塊海綿塊：第一高密度海綿4與第二高密度海綿5，在本實(shí)施例中的第一高密度海綿4與第二高密度海綿5同樣采用高密度海綿，在本實(shí)施例中的海綿塊采用高密度海綿能夠更多的吸收水分，保證魚體正常體位下的生存；在本實(shí)施例中的第一高密度海綿4與第二高密度海綿5均固定于盒體本體6內(nèi)部，第一高密度海綿4與第二高密度海綿5的夾縫中間設(shè)置包容空間，所述包容空間為魚體模型結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)魚類選用斑馬魚，所述海綿塊中心位置的包容空間按照標(biāo)準(zhǔn)斑馬魚體型大小進(jìn)行設(shè)置；

所有所述第一高密度海綿4與第二高密度海綿5的體積之和等于所述盒體本體6的容積，且第一高密度海綿4與第二高密度海綿5的整體組合形狀與盒體本體6形狀一致。

第一高密度海綿4與第二高密度海綿5為可拆卸的海綿塊，第一高密度海綿4與第二高密度海綿5一起放入盒體本體6內(nèi)部，因第一高密度海綿4與第二高密度海綿5的整體組合形狀與盒體本體6形狀一致，以及第一高密度海綿4與第二高密度海綿5的體積之和等于所述盒體本體6的容積，當(dāng)?shù)谝桓呙芏群＞d4與第二高密度海綿5放置于盒體本體6內(nèi)部時(shí)，第一高密度海綿4與第二高密度海綿5自動(dòng)固定于所述盒體本體6內(nèi)部；對(duì)第一高密度海綿4與第二高密度海綿5施加外力可由所述盒體本體6內(nèi)部拆卸出來。

盒體本體6上部安裝電極2，電極2一端分別通過導(dǎo)線7與所述多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1連接，電極2另一端分別通過第一高密度海綿4與第二高密度海綿5夾縫中間，所述包容空間兩側(cè)埋入魚體3，魚體3的心電信號(hào)通過所述電極2和導(dǎo)線7傳輸至所述多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1。

電極2包括銀線、錫箔紙和熱縮管，所述銀線為所述電極的導(dǎo)電內(nèi)芯，所述錫箔紙包裹于銀線外側(cè)，所述錫箔紙外側(cè)包裹熱縮管，所述銀線尖端裸露于所述錫箔紙外部。所述銀線的直徑設(shè)置為0.25mm，所述銀線的裸露尖端的長度設(shè)置為2mm-4mm。銀線電阻相對(duì)較小，采用銀線作為所述電極導(dǎo)電內(nèi)芯的導(dǎo)線材質(zhì)提高魚體心電信號(hào)的傳輸速度；所述錫箔紙包裹于銀線外側(cè)的作用是屏蔽干擾，所述錫箔紙外側(cè)包裹熱縮管起到固定的作用。

電極2包括第一電極與第二電極，第一電極為采集電極，第二電極為參考電極，即接地電極；所述第一電極通過第一高密度海綿4與第二高密度海綿5夾縫中間、包容空間一側(cè)埋入魚體心臟附近，所述第二電極通過第一高密度海綿4與第二高密度海綿5夾縫中間、包容空間的另一側(cè)埋入魚體腹部泄殖孔前端。電極2將采集的待測魚類的心電信號(hào)通過多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1輸出到主機(jī)。

所述多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1與主機(jī)連接，所述多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1與主機(jī)可通過有線連接通信，也可通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線連接通信，在本實(shí)施例中采用有線連接的方式，但本發(fā)明對(duì)于所述多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1與主機(jī)之間的連接通信方式不做限制。所述多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1實(shí)時(shí)將采集的魚類心電信號(hào)傳遞至主機(jī)，所述主機(jī)實(shí)時(shí)分析接收的魚類心電信號(hào)。

在本實(shí)施例中還提供了一種保持魚類正常體位下的在線心電采集方法，應(yīng)用于一種保持魚類正常體位下的在線心電采集裝置，所述方法包括以下步驟：

(1)將盒體本體6內(nèi)部安裝第一高密度海綿4與第二高密度海綿5，注入標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的水，直至水平面高于第一高密度海綿4與第二高密度海綿5上表面；將實(shí)驗(yàn)魚體經(jīng)由第一高密度海綿4與第二高密度海綿5中間的夾縫放置于第一高密度海綿4與第二高密度海綿5夾縫中間的包容空間，放置一定時(shí)間；

(2)將電極通過第一高密度海綿4與第二高密度海綿5夾縫中間、包容空間兩側(cè)埋入魚體3，多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1采集魚體3心電信息，并將魚體3心電信息實(shí)時(shí)傳輸至主機(jī)，主機(jī)實(shí)時(shí)分析魚體3心電信息；

(3)將上述步驟中盒體本體6的水和海綿塊倒出，安裝新的第一高密度海綿4與第二高密度海綿5，注入待檢測的水，直至水平面高于第一高密度海綿4與第二高密度海綿5上表面；將實(shí)驗(yàn)魚體3經(jīng)由第一高密度海綿4與第二高密度海綿5中間的夾縫放置于第一高密度海綿4與第二高密度海綿5夾縫中間的包容空間，放置與步驟(1)相同的時(shí)間；

(4)將電極通過第一高密度海綿4與第二高密度海綿5夾縫中間、包容空間兩側(cè)埋入魚體3，多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1采集魚體3心電信息，并將魚體3心電信息實(shí)時(shí)傳輸至主機(jī)，主機(jī)實(shí)時(shí)分析魚體3心電信息；

(5)將步驟(2)中分析的魚體3心電信息與步驟(4)中的魚體3心電信息進(jìn)行比較。

在本實(shí)施例的步驟(1)中，首先采集10條斑馬魚在標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的水中48小時(shí)后的心電作為對(duì)照：將實(shí)驗(yàn)魚體經(jīng)由第一高密度海綿4與第二高密度海綿5中間的夾縫放置于第一高密度海綿4與第二高密度海綿5夾縫中間的包容空間，其具體步驟為：將魚體3按照背部朝上、腹部朝下的正常體位狀態(tài)經(jīng)由第一高密度海綿4與第二高密度海綿5中間的夾縫放置于第一高密度海綿4與第二高密度海綿5夾縫中間的包容空間。

在步驟(2)中，將第一電極通過第一高密度海綿4與第二高密度海綿5夾縫中間、包容空間兩側(cè)埋入魚體3心臟附近，將第二電極通過第一高密度海綿4與第二高密度海綿5夾縫中間、包容空間的另一側(cè)埋入魚體3腹部泄殖孔前端。在步驟(2)中，通過多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1采集魚在標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的水中的心電信號(hào)，并傳輸至主機(jī)，主機(jī)自接受到的魚體3心電信號(hào)中提取P波振幅、Q波振幅、R波振幅、S波振幅、T波振幅和P波-R波間期時(shí)長、QRS波群時(shí)長、S波-T波間期時(shí)長以及Q波-T波間期時(shí)長9個(gè)指標(biāo)。

在本實(shí)施例的步驟(3)中，將步驟(1)中的10條斑馬魚又分別放置于盛有0.5TU氯化鎘的待檢測的水中48h，將實(shí)驗(yàn)魚體3經(jīng)由第一高密度海綿4與第二高密度海綿5中間的夾縫放置于第一高密度海綿4與第二高密度海綿5夾縫中間的包容空間，其具體步驟為：將魚體3按照背部朝上、腹部朝下的正常體位狀態(tài)經(jīng)由第一高密度海綿4與第二高密度海綿5中間的夾縫放置于第一高密度海綿4與第二高密度海綿5夾縫中間的包容空間。藥物處理后，因藥物毒性，斑馬魚死亡4條，使用電極2采集剩余6條斑馬魚的魚體心電信號(hào)。

在所述步驟(4)中，將第一電極通過第一高密度海綿4與第二高密度海綿5夾縫中間、包容空間兩側(cè)埋入魚體3心臟附近，將第二電極通過第一高密度海綿4與第二高密度海綿5夾縫中間、包容空間的另一側(cè)埋入魚體3腹部泄殖孔前端。

在步驟(4)中，通過多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1采集魚在待檢測的水中的心電信號(hào)，并傳輸至主機(jī)，主機(jī)自接受到的魚體3心電信號(hào)中提取P波振幅、Q波振幅、R波振幅、S波振幅、T波振幅和P波-R波間期時(shí)長、QRS波群時(shí)長、S波-T波間期時(shí)長以及Q波-T波間期時(shí)長9個(gè)指標(biāo)。

在步驟(5)中，步驟(2)與步驟(4)中魚體3心電信息中提取的P波振幅、Q波振幅、R波振幅、S波振幅、T波振幅如圖2所示，對(duì)于P波振幅、Q波振幅、R波振幅、S波振幅和T波振幅的峰值，步驟(4)中的采集的心電信號(hào)提取值均高于步驟(2)中采集的心電信號(hào)提取值。

步驟(2)與步驟(4)中魚體3心電信息中提取的P波-R波間期時(shí)長、QRS波群時(shí)長、S波-T波間期時(shí)長以及Q波-T波間期時(shí)長如圖3所示，對(duì)于P波-R波間期時(shí)長、S波-T波間期時(shí)長以及Q波-T波間期時(shí)長，步驟(4)中的采集的心電信號(hào)提取值(48h后)高于步驟(2)中采集的心電信號(hào)提取值(處理前)。對(duì)于QRS波群時(shí)長步驟(4)中的采集的心電信號(hào)提取值(48h后)短于步驟(2)中采集的心電信號(hào)提取值(處理前)。根據(jù)這些心電指標(biāo)的變化就可以判斷外在環(huán)境對(duì)斑馬魚心電的影響。

實(shí)施例2：

正如背景技術(shù)所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中的魚類心電采集裝置存在無法同時(shí)把魚體固定住使其不亂游動(dòng)以及保持魚在水中正常的狀態(tài)的問題，以及魚類心電檢測周期長、準(zhǔn)確度低的問題，本發(fā)明為了克服的上述提供一種保持魚類正常體位下的在線心電采集裝置，實(shí)現(xiàn)在魚類心電采集過程中把魚體固定住使其不亂游動(dòng)的同時(shí)保持魚在水中正常的狀態(tài)，以及理想的魚類心電檢測速度、準(zhǔn)確度和實(shí)時(shí)性。

本申請(qǐng)的一種典型的實(shí)施方式中，提供了一種保持魚類正常體位下的在線心電采集裝置，該裝置包括盒體本體6、電極2、導(dǎo)線7、心電信號(hào)采集器和主機(jī)；

在本實(shí)施例中心電信號(hào)采集器采用現(xiàn)有的信號(hào)采集器——多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1進(jìn)行魚體心電信號(hào)的采集。

盒體本體6的內(nèi)部設(shè)置一塊海綿塊替代實(shí)施例1中的第一高密度海綿4與第二高密度海綿5，在本實(shí)施例中的海綿塊同樣采用高密度海綿，在本實(shí)施例中的海綿塊采用高密度海綿能夠更多的吸收水分，保證魚體正常體位下的生存；在本實(shí)施例中的海綿塊固定于盒體本體6內(nèi)部，海綿塊中心位置設(shè)置包容空間，所述包容空間為魚體模型結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)魚類選用斑馬魚，所述海綿塊中心位置的包容空間按照標(biāo)準(zhǔn)斑馬魚體型大小進(jìn)行設(shè)置，所述包容空間至所述海綿塊上表面間設(shè)置可供魚體通過的通道；

所有所述海綿塊的體積之和等于所述盒體本體6的容積，且海綿塊的整體組合形狀與盒體本體6形狀一致。

所述海綿塊為可拆卸的海綿塊，所述海綿塊可放入盒體本體6內(nèi)部，因所述海綿塊的整體組合形狀與盒體本體6形狀一致，以及所有所述海綿塊的體積之和等于所述盒體本體6的容積，當(dāng)所有海綿塊放置于盒體本體6內(nèi)部時(shí)，海綿塊自動(dòng)固定于所述盒體本體6內(nèi)部；對(duì)海綿塊施加外力可由所述盒體本體6內(nèi)部拆卸出來。

盒體本體6上部安裝電極2，電極2一端分別通過導(dǎo)線7與所述多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1連接，電極2另一端分別通過所述包容空間兩側(cè)埋入魚體，魚體的心電信號(hào)通過所述電極2和導(dǎo)線7傳輸至所述多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1。

電極2包括銀線、錫箔紙和熱縮管，所述銀線為所述電極的導(dǎo)電內(nèi)芯，所述錫箔紙包裹于銀線外側(cè)，所述錫箔紙外側(cè)包裹熱縮管，所述銀線尖端裸露于所述錫箔紙外部。所述銀線的直徑設(shè)置為0.25mm，所述銀線的裸露尖端的長度設(shè)置為2mm-4mm。銀線電阻相對(duì)較小，采用銀線作為所述電極導(dǎo)電內(nèi)芯的導(dǎo)線材質(zhì)提高魚體心電信號(hào)的傳輸速度；所述錫箔紙包裹于銀線外側(cè)的作用是屏蔽干擾，所述錫箔紙外側(cè)包裹熱縮管起到固定的作用。

電極2包括第一電極與第二電極，第一電極為采集電極，第二電極為參考電極，即接地電極；所述第一電極通過海綿塊所述包容空間一側(cè)埋入魚體心臟附近，所述第二電極通過海綿塊的所述包容空間的另一側(cè)埋入魚體腹部泄殖孔前端。電極2將采集的待測魚類的心電信號(hào)通過多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1輸出到主機(jī)。

所述多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1與主機(jī)連接，所述多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1與主機(jī)可通過有線連接通信，也可通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線連接通信，在本實(shí)施例中采用有線連接的方式，但本發(fā)明對(duì)于所述多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1與主機(jī)之間的連接通信方式不做限制。所述多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1實(shí)時(shí)將采集的魚類心電信號(hào)傳遞至主機(jī)，所述主機(jī)實(shí)時(shí)分析接收的魚類心電信號(hào)。

在本實(shí)施例中還提供了一種保持魚類正常體位下的在線心電采集方法，應(yīng)用于一種保持魚類正常體位下的在線心電采集裝置，所述方法包括以下步驟：

(1)將盒體本體6內(nèi)部安裝一整塊海綿塊，注入標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的水，直至水平面高于海綿塊上表面；將實(shí)驗(yàn)魚體經(jīng)由通道放置于海綿塊中心位置的包容空間，放置一定時(shí)間；

(2)將電極通過海綿塊的包容空間兩側(cè)埋入魚體3，多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1采集魚體3心電信息，并將魚體3心電信息實(shí)時(shí)傳輸至主機(jī)，主機(jī)實(shí)時(shí)分析魚體3心電信息；

(3)將上述步驟中盒體本體6的水和海綿塊倒出，安裝新的海綿塊，注入待檢測的水，直至水平面高于海綿塊上表面；將實(shí)驗(yàn)魚體3經(jīng)由通道放置于海綿塊中心位置的包容空間，放置與步驟(1)相同的時(shí)間；

(4)將電極通過海綿塊的包容空間兩側(cè)埋入魚體3，多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1采集魚體3心電信息，并將魚體3心電信息實(shí)時(shí)傳輸至主機(jī)，主機(jī)實(shí)時(shí)分析魚體3心電信息；

(5)將步驟(2)中分析的魚體3心電信息與步驟(4)中的魚體3心電信息進(jìn)行比較。

在本實(shí)施例的步驟(1)中，首先采集10條斑馬魚在標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的水中48小時(shí)后的心電作為對(duì)照：將實(shí)驗(yàn)魚體3經(jīng)由通道放置于海綿塊中心位置的包容空間，其具體步驟為：將魚體3按照背部朝上、腹部朝下的正常體位狀態(tài)經(jīng)由通道放置于海綿塊中心位置的包容空間。

在步驟(2)中，將第一電極通過海綿塊所述包容空間一側(cè)埋入魚體3心臟附近，將第二電極通過海綿塊的所述包容空間的另一側(cè)埋入魚體3腹部泄殖孔前端。在步驟(2)中，通過多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1采集魚在標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的水中的心電信號(hào)，并傳輸至主機(jī)，主機(jī)自接受到的魚體3心電信號(hào)中提取P波振幅、Q波振幅、R波振幅、S波振幅、T波振幅和P波-R波間期時(shí)長、QRS波群時(shí)長、S波-T波間期時(shí)長以及Q波-T波間期時(shí)長9個(gè)指標(biāo)。

在本實(shí)施例的步驟(3)中，將步驟(1)中的10條斑馬魚又分別放置于盛有0.5TU氯化鎘的待檢測的水中48h，將實(shí)驗(yàn)魚體3經(jīng)由通道放置于海綿塊中心位置的包容空間的具體步驟為：將魚體3按照背部朝上、腹部朝下的正常體位狀態(tài)經(jīng)由通道放置于海綿塊中心位置的包容空間。藥物處理后，因藥物毒性，斑馬魚死亡4條，使用電極2采集剩余6條斑馬魚的魚體心電信號(hào)。

在所述步驟(4)中，將第一電極通過海綿塊所述包容空間一側(cè)埋入魚體3心臟附近，將第二電極通過海綿塊的所述包容空間的另一側(cè)埋入魚體3腹部泄殖孔前端。

在步驟(4)中，通過多道生理信息采集系統(tǒng)儀器1采集魚在待檢測的水中的心電信號(hào)，并傳輸至主機(jī)，主機(jī)自接受到的魚體3心電信號(hào)中提取P波振幅、Q波振幅、R波振幅、S波振幅、T波振幅和P波-R波間期時(shí)長、QRS波群時(shí)長、S波-T波間期時(shí)長以及Q波-T波間期時(shí)長9個(gè)指標(biāo)。

在步驟(5)中，步驟(2)與步驟(4)中魚體3心電信息中提取的P波振幅、Q波振幅、R波振幅、S波振幅、T波振幅如圖2所示，對(duì)于P波振幅、Q波振幅、R波振幅、S波振幅和T波振幅的峰值，步驟(4)中的采集的心電信號(hào)提取值均高于步驟(2)中采集的心電信號(hào)提取值。

步驟(2)與步驟(4)中魚體3心電信息中提取的P波-R波間期時(shí)長、QRS波群時(shí)長、S波-T波間期時(shí)長以及Q波-T波間期時(shí)長如圖3所示，對(duì)于P波-R波間期時(shí)長、S波-T波間期時(shí)長以及Q波-T波間期時(shí)長，步驟(4)中的采集的心電信號(hào)提取值(48h后)高于步驟(2)中采集的心電信號(hào)提取值(處理前)。對(duì)于QRS波群時(shí)長步驟(4)中的采集的心電信號(hào)提取值(48h后)短于步驟(2)中采集的心電信號(hào)提取值(處理前)。根據(jù)這些心電指標(biāo)的變化就可以判斷外在環(huán)境對(duì)斑馬魚心電的影響。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明的一種保持魚類正常體位下的在線心電采集裝置的盒體本體6內(nèi)部設(shè)置的海綿塊對(duì)魚體3起到了良好的固定作用，減少了由于魚體3亂動(dòng)而造成的信號(hào)干擾，有利于埋入電極，保證電極位置與魚體3保持相對(duì)穩(wěn)定，從而使采集到的心電信號(hào)更加穩(wěn)定，電極銀線、錫箔紙和熱縮管三層結(jié)構(gòu)的設(shè)置加速魚體3心電信號(hào)的傳輸速度、減少外部信號(hào)干擾的同時(shí)更好的固定電極；

2、本發(fā)明的一種保持魚類正常體位下的在線心電采集裝置及方法，盒體本體6海綿內(nèi)部充分吸收水分，緩解了魚體3在實(shí)驗(yàn)中由于缺水而加速死亡的狀況；

3、本發(fā)明的一種保持魚類正常體位下的在線心電采集裝置及方法，海綿塊中心位置的包容空間根據(jù)實(shí)驗(yàn)魚體3專門設(shè)置，使魚體3保持魚類背部朝上腹部朝下的正常體位時(shí)的狀態(tài)，提高了采集魚體3心電信號(hào)的準(zhǔn)確度。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改、等同替換或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。