[發明專利]植入式微功耗多生理參量記錄裝置

有效

• 申請號: 202011212859.0
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112315457B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 鄒旭東;劉夢瑤;李志天;熊興崟;楊伍昊;汪政
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A61B5/1455;A61B5/1459;A61B5/0245;A61B5/318;A61B5/332;A61B5/28;A61B5/283;A61B5/346;A61B5/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫蕾

本公開提供了一種植入式微功耗多生理參量記錄裝置，包括：生物運動分析模塊、血氧飽和度計、心電圖模擬電路采集模塊、微控制器單元控制中心、電源管理模塊和存儲模塊；其中存儲模塊包括：靜態隨機存取存儲器和安全數字存儲卡。本公開采用以超低功耗微控制器單元控制中心作為控制核心，將微控制器單元控制中心與各采集模塊集成一體化，實現通用的多模塊信號采集及存儲，同時基于低功耗策略的控制程序，采集并存儲了鳥類在長時間飛行過程中多種生理參量和環境信息，集成度高、體積小，能夠對多種生理信息進行直接監測與采集。

技術領域

本公開涉及微傳感器領域，尤其涉及一種植入式微功耗多生理參量記錄裝置。

背景技術

隨著近年微傳感器技術的發展成熟，對人類的便攜式、穿戴式生理信息監控設備逐漸成熟，但是對于野生動物生理信息監測設備的研發還在發展中，尤其是針對于自由放養的鳥類就需要面對各種技術難點。一方面是因為鳥類的活動區域較廣，特別是遷徙的野生鳥類，棲息地不固定，導致難以實時跟蹤監測，另一方面鳥類的運動強度較為激烈，采集的信號容易收到動物本身運動的干擾，使得野生鳥類的生理信息采集、監測一直以來鮮有人嘗試。

目前國內使用監測設備的野生動物信息通常局限于GPS(Global?PositioningSystem)位置信息，對生理信息的采集一直鮮有人進行嘗試。雖然目前國外關于野生鳥類的相關信息監測一直以來都在不斷地進行，采用使用自行設計的集成電路和存儲器植入鳥類體內采集記錄其心率和體溫，但是從采集方式和采集裝置本身設計來講，信息采集系統的工作時間普遍較短，采集到的數據和時間跨度有限，設備的采集功能也較為單一。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本公開提供了一種植入式微功耗多生理參量記錄裝置，以解決以上所提出的技術問題。

(二)技術方案

根據本公開的一個方面，提供了一種植入式微功耗多生理參量記錄裝置，包括：

生物運動分析模塊，設置在被測生物皮下和/或體表；所述生物運動分析模塊用于獲取被測生物加速度信息，從而分析生物體的活動狀態和強度；

血氧飽和度計，用于獲取被測生物的血氧飽和度信息，即通過獲取的脈搏波信號進行計算獲取血氧飽和度數值；

心電圖模擬電路采集模塊，用于獲取被測生物的心率信號；

微控制器單元控制中心，用于各個生理參量采集模塊的數據的收集、處理以及存儲；所述微控制器單元控制中心包括：

第一通信模塊，與所述生物運動分析模塊通信相連，所述第一通信模塊用于獲取所述生物運動分析模塊采集的加速度信息；

第二通信模塊，與所述血氧飽和度計通信相連，所述第二通信模塊用于獲取所述血氧飽和度計采集的血氧飽和度信息；

模數轉換模塊，接收所述心電圖模擬電路采集模塊采集的被測生物的心率信號；

中央處理器，所述中央處理器接收所述第一通信模塊發送的加速度信息、所述第二通信模塊發送的血氧飽和度信息和所述模數轉換模塊發送的心率信號；所述中央處理器發送加速度信號至所述第一通信模塊、所述中央處理器發送血氧飽和度信號至所述第二通信模塊。

存儲模塊，與所述微控制器單元控制中心通信相連。

在本公開的一些實施例中，所述生物運動分析模塊包括：

加速度計，用于采集被測生物的運動參數，所述運動參數包括移動信號、姿態信號和生物運動信號中任一個或多個；

氣壓溫度計，用于估計被測生物所在位置的海拔；

磁力計，用于根據地磁場強度初步獲取被測生物的地理位置，所述磁力計還用于輔助所述加速度計進行飛行模式分析和飛行路線分析。