大小鼠步态行为分析系

产品概述

动物在运动神经中枢缺损的情况下，会对动物的运动步态产生细微的影响，大小鼠步态分析系统可以精确的评估大小鼠的脚步和步态。大小鼠步态分析系统采用绿色LED灯，将绿色荧光均匀地注射入玻璃平台，达到增强动物足迹的效果，本系统采用165帧的高速彩色相机，能够精准捕捉到大小鼠运动过程中每一个细微的落地过程。检测过程可分为初检与二检，经过初检后，可以修改少数没有正确分辨脚印。通过修改二检则能够进一步提高步态检测结果的准确率；二检将在界面上展示爪印分类图、步序图、2D和3D的压力图等以及首次着地时间、步幅时常、加速度、支撑时长、足迹面积、步长、摆动时间等超过30个小鼠步态数据表。

应用范围

神经退化、神经病变、关节炎、痛觉、脊髓损伤、药物毒性、哀老、阿尔茨海默症、帕金森症、Huntington症、肌萎缩侧索硬化症、溶酶体堆积病。

硬件特点

双通道设计：训练和试验同时进行；气体驱赶模块（0-10Okpa强度可调)，可快速训练动物，实现标准姿态通过步道。

软件特点

1、可调高速彩色相机软件集成了相机参数调节功能，可以灵活调节相机增益(范围为0-16)、曝光时间(范围为5000～15000)以及帧率(最大值为165)，在灯光调节之外通过相机的调节可以轻松提高视频帧的拍摄质量。

2、智能采集功能软件具有自动采集功能，其自动性表现在两个方面：

2.1、只有当大小鼠进入到框选的ROI区域才会开始录制视频,并且在大小鼠离开ROI区域后自动停止录制并将录制的视频保存;

2.2、在检测开始前设定最大最小通过时间、最少采集成功数、最大速度变化率，基于这些参数可以排除采集失败，保证视频拍摄的连贯性并避免所拍摄视频的人工挑选。

3、智能脚印分类内置算法可以在极短的时间内对视频中老鼠的脚爪印进行识别并且分类，在测试中爪印的识别及分类的准确率极高，这将大大节省实验人员手动对脚印进行分类的时间。

4、交互式爪印纠正设置了爪印纠正按钮，在初步检测后可以通过逐帧播放按钮、进度条拖拽等多种方式检测检测结果存在的误差，并在修正后重新开始检测，能极大提高对大小鼠步态行为的检测精度，如图4所示：

5、可视化软件包含多种情况可视化：①爪印分类后，出现的爪印会使用相应颜色的矩形框进行框选，并且大小鼠身上绘制了了一条白色曲线展现大小鼠的体态，如图5所示：

②在一个走道上展示大小鼠经过时留下的所有脚印图，如图6所示：

③对大小鼠当前帧存在的脚印进行放大展示，能够更加清晰分辨爪印的各个细节，如图7所示：

④展现大小鼠在各个时刻内的爪子着地情况，即如图8所示的大小鼠爪子的时序图：

⑤大小鼠爪子落地时,同一个爪子的各区域的压力不同，分别使用了2D压力图来展现在落地过程中压力最大值和平均值，以及3D压力图实时展现大小鼠爪子在各个位置的压力情况。

6、实验参数

算法自动检测后会对老鼠的步态信息进行计算并将所有的信息输出到软件界面中，计算的数据包括:首次着地时间、步幅时常、加速度、支撑时长、足迹面积、步长、摆动时间等数据，所示为部分计算数据。