臺灣博碩士論文加值系統

動物行為量測在生理學、臨床實驗及藥物研發…等醫學研究領域上扮演著舉足輕重的地位。一個設計精良的動物行為量測系統，不但能降低實驗的複雜性，並且能提供具有代表性的量測參數，來改善實驗的效率和可靠度。
本論文提出一個用來評估老鼠脊髓損傷恢復程度的架構。實驗系統主要包含了兩個部分：測力計量測施加於老鼠腿部的外力以及測角計量測老鼠腿部彎曲程度的變化。並以 Atmel 公司所生產的 ATmega32L 單晶片為核心，將所量測的信號傳送至PC 中並顯示於LCD 面版。

The measurement of animal behavior plays an important role in medical research areas such as physiology, clinical experiment and medicine development, etc. A well-designed measurement system for animal behavior which improves the efficiency and reliability of an experiment will not only reduce the complexity of an experiment, but also provide the relevant measurement parameters.
In this thesis, we present the construction of a measurement system of animal behavior for evaluating the restoration of function after spinal cord injury (SCI) of rat. This experimental system includes two parts: the pressure sensor to measure the force pressed on rat and the goniometer to measure the bend angle of rat. The core of this system is the Atmel ATmega32L microcontroller, which transfers the measured signal into PC and displays with LCD.

中文摘要.....................................................I
英文摘要....................................................II
誌謝.......................................................III
目錄.........................................................V
表目錄....................................................VIII
圖目錄......................................................IX
第一章 緒論.................................................1
1.1 前言.................................................1
1.2 研究動機與目的.......................................2
1.3 相關研究回顧.........................................3
1.4 論文架構.............................................4
第二章 系統架構與設計.......................................6
2.1 系統架構概觀.........................................6
2.2 機構量測原理.........................................7
2.2.1 測力計量測原理...................................7
2.2.2 測力計校正實驗..................................10
2.2.3 測角計量測原理..................................14
2.2.4 測角計校正實驗..................................17
2.3 硬體系統設計........................................20
2.3.1 電源穩壓電路....................................20
2.3.2 定電流源電路....................................22
2.3.3 單晶片系統控制電路..............................25
2.3.4 RS232 串列傳輸介面..............................27
2.4 軟體設計............................................30
2.4.1 單晶片韌體程式設計..............................30
2.4.2 LabVIEW 分析程式設計............................32
第三章 系統測試與實驗......................................37
3.1 實驗目的與原理......................................37
3.2 實驗方法與流程......................................40
3.3 實驗數據與結果......................................42
第四章 問題與討論..........................................44
第五章 結論與展望..........................................46
5.1 系統設計之貢獻......................................46
5.2 系統未來之展望......................................47
參考文獻....................................................48
附錄........................................................51
附錄一 硬體電路圖......................................51
附錄二 測力計校正實驗..................................52
附錄三 測角計校正實驗..................................74
附錄四 單晶片微處理器韌體程式..........................82
自述........................................................97

【1】H. Nojima , E. Carstens , “Quantitative assessment of directed hind limb
scratching behavior as a rodent itch model” , Journal of Neuroscience Methods 126 , 137-143 , 2003.
【2】S. Chakia , N. Kawashimaa , Y. Suzukia , T. Shimazakia , S. Okuyamab , “Cocaine- and amphetamine-regulated transcript peptide produces anxiety-like behavior in rodents” , European Journal of Pharmacology 464 , 49-54 , 2003.
【3】R.C. Alexander , R. Wright , W. Freed , “Quantitative trait loci-contributing to phencyclidine-induced and amphetamine- induced locomotor behavior in inbred mice” , Neuropsychopharmacology , 15(5):484-4490, 1996.
【4】M.E. Fritts , K. Mueller , L. Morris , “Locomotor stereotypy produced
by dexbenzetimide and scopolamine is reduced by SKF 83566, not sulpiride” ,
Pharmacology Biochemistry & Behavior , 60(3):639-644 , 1998.
【5】M.M. Ali , M. Bawari , U.K. Misra , G.N. Babu , “Locomotor and
learning deficits in adult rats exposed to monosodium-L-glutamate during
early life” , Neuroscience Letters , 284(1-2):57-60 , 2000.
【6】L.O. Randall , J.J. Selitto , “A method for measurement of analgesic
activity on inflamed tissue” . Arch. Int. Pharmacodynam.,3,409 – 419 , 1957.
【7】V. P. Singh , C. S. Patil , S. K. Kulkarni , “Analysis of interaction
between etoricoxib and tramadol against mechanical hyperalgesia of spinal
cord injury in rats” , Life Sciences , 78 , 1168-1174 , 2006.
【8】R. Suzuki , A. H. Dickenson , “Differential pharmacological modulation
of the spontaneous stimulus-independent activity in the rat spinal cord
following peripheral nerve injury” , Experimental Neurology 198,72-80,2006.
【9】G. T. Whiteside , J. Harrison , J. Boulet , L. Mark , M. Pearson ,
S. Gottshall , K. Walker , “Pharmacological characterisation of a rat model of
incisional pain” , British Journal of Pharmacology , 141 , 85-91 , 2004.
【10】徐百川、S. Slantyev、李佳銘、孫志彰、楊正維、鄭盈吟，“疼痛的基礎神經生理學研究＂，2003。
【11】許皓淳，“電針刺激對老鼠脊髓背角中Ｐ物質所引起之神經病變性疼痛的鎮痛效果＂，國立台灣大學醫學系申請入學新生暑期實驗室訓練計劃報告，2003。
【12】鄭啟英，“虛擬實境在復健之應用＂，國立中央大學機械工程研究所碩士論文，1998。
【13】陳賢玲，“不同負荷與牽張幅度的肌肉收縮轉換運動之運動表現與神經肌肉表現關係研究＂，國立體育學院教練研究所碩士論文，2003。
【14】BIOPAC system , http://www.biopac.com/ .
【15】Atmel Corporation , http://www.atmel.com/ .
【16】郁文工作室，“嵌入式AVR 程式設計＂，全華圖書，2004。
【17】李彥杰、葉郁欣、徐祥憲、黃克穠、任善隆，“AVR 控制應用與實務-使用ATmega8515 與C 語言＂，高立圖書，2006。
【18】National Instruments , http://www.ni.com/ .
【19】謝勝治，“圖控式程式語言-LabVIEW＂，全華圖書，2004。
【20】許永和，“介面設計與實習-使用LabVIEW＂，全華圖書，2004。
【21】蕭子健、王智昱、儲昭偉，“虛擬儀控程式設計-LavVIEW 7X＂，高立圖書，2004。
【22】周靜娟、吳明瑞、顏培仁，“圖控程式與自動量測-使用LabVIEW 7.X＂，全華圖書，2004。
【23】徐國恩，“複合式動物移動與震動行為量測技術之研究＂，國立成功大學電機研究所碩士論文，2002。
【24】柯廷政，“以觸控板系統為基礎之動物行為量測與模式分析系統＂，國立成功大學電機研究所碩士論文，2005。
【25】陳威宇，“動物抓力量測實驗平台之設計＂，國立成功大學電機研究所碩士論文，2005。
【26】黃致憲，“基於射箭選手情緒監控之生物回饋系統－以呼吸、體溫與心跳次數交互關係為指標＂，國立成功大學電機研究所碩士論文，2005。
【27】行政院衛生署，http://www.doh.gov.tw/。
【28】脊髓損傷潛能發展中心，http://www.scsrc.org.tw/。
【29】台灣脊椎中心，http://taiwanspinecenter.com.tw/。
【30】時報週刊，No.1475，2006 年5 月26 日出刊。