“Parkinson”药物药理反应测试仪的设计

　　引言

　　“Parkinson”( 帕金森) 氏病又称震颤麻痹, 是中老年人的一种常见慢性疾病。它的主要表现是震颤、强直、运动缓慢及姿势障碍等。帕金森病的治疗是一个长期的过程, 药物对病情的作用亦是一个很缓慢的过程。及时准确地了解试验动物在服用治疗帕金森病的药物后的反应情况, 可以及时掌握药物的治疗效果,对帕金森氏病新药物的研发和临床治疗具有重大的意义。现今研发人员或医生是根据临床经验和很长时间的观察才能判断出试验猴子在服用药物后是否有好转以及药物对该病的治疗情况, 不能及时得到猴子在服药后短时间内的行动反应情况, 而且主观因素很大, 没有一个准确的客观试验数据做参考, 从而新型药物的研发时间往往比较长, 开发一种新型药物往往需要大量的人力和物力。

　　本设计的目的就是提供一种能准确的测量出试验猴子在服用药物后短时间内的反应情况的试验装置, 在时间上具有很高的精确性, 可以为临床医生和研发人员提供准确充分的客观依据, 从而有助于及时调整研发方案、缩短研发药物的时间。

　　实验的大致情况: 动物猴子作为实验对象, 在实验基地的猴子笼前放置食物箱, 诱使猴子吃进含有诱发“Parkinson”的药物, 然后对其进行治疗。在实验观察的过程中, 需要检测猴子用药前后左右手拿取食物的反应速度, 故在笼子和食品箱上分别开设 2 个小洞(直径约 10cm)供猴子左右手出入, 这些小洞是猴子能得到食物的唯一路径。具体说实验装置的所需功能是:

　　1): 仪器要显示三个时间段, 即猴子的手丛笼子上的洞到食物箱上的洞的移动时间; 猴子的手进入食物箱上的洞后到拿到食物后至再退出食物箱上的洞的时间; 猴子手退出食物箱上的洞后到退至笼子上的洞的这一段时间。

　　2): 一个仪器要可以同时测量左边( 左手) 和右边(右手)进出两个洞的三个时段。

　　3): 将每次所测的三个时段数据除即时显示外, 还能将需要的数据要在芯片内存储, 并在仪器上设与计算机的接口, 每天试验完后可将所有的数据输入到电脑, 在数据存储时要在电脑上能表明左或右边。

　　4): 三个时段时间需要精确到百分之一秒, 时间以秒为单位, 最大数为双位数(即几十秒)。

　　1 “Parkinson”药物药理反应测试仪的工作原理

　　图1 所示为该“Parkinson”药物药理反应测试仪的工作原理框图。它以单片机 AT89C52 作为系统控制核心, 配以红外探测电路模块、计算机串口接口电路模块、I2C 总线存储模块、液晶显示模块及按键处理等组成。具体工作原理步骤 1: 当猴子的左手或右手伸出笼子上的孔时, 单片机将查寻到安装在笼子上的红外探测电路的电位的变化, 单片机内部的定时和计数器将马上工作, 当猴子的手伸至食物箱上的孔时, 单片机又将检测到安装在食物箱上的红外探测电路的电位变化, 单片机则立刻将猴子的手从笼子上的孔运动到食物箱上的孔的这段时间送至液晶显示电路显示,同时单片机内部的定时和计数器开始重新工作。步骤 2: 当猴子拿到食物后手从食物箱上的孔退出时, 单片机同样将检测到安装在食物箱上的红外探测电路的电位的变化, 单片机则立刻将猴子的手从进入食物箱上的孔到从退出食物箱上的孔这一段时间送至液晶显示电路显示, 同时单片机内部的定时和计数器开始重新工作。步骤 3: 这时若发生猴子的手又重新进入食物箱上的孔时, 单片机同样将检测到安装在食物箱上的红外探测电路的电位的变化, 同时单片机内部的定时和计数器开始重新工作, 以后原理同步骤 2。若不发生这种情况则猴子的手在继续往后运动至退出笼子上的孔时, 单片机又将检测到安装在笼子上的红外探测电路的电位变化, 单片机则立刻将猴子的手从退出食物箱上的孔到退出笼子上的孔的这段时间送至液晶显示电路显示。