一种检测呼吸道传染病病毒的伊丽莎白圈及动物管理系统

摘要

本发明提供了一种检测呼吸道传染病病毒的伊丽莎白圈及动物管理系统，涉及动物检测设备技术领域，解决了现有技术中存在的用于人体呼吸道传染病病毒的检测方法不适用于动物检测的技术问题。该伊丽莎白圈包括伊丽莎白圈本体，在伊丽莎白圈本体内表面设置有样本采集检测部件，样本采集检测部件用于采集动物呼出的气溶胶样本并能够对所采集的气溶胶样本进行检测以确定其是否含有待测传染病病毒。本发明通过将伊丽莎白圈佩戴于动物的脖颈上一段时间即能够实现待测样本的采集和检测，进而不仅能够避免采样过程中由于极度不适导致动物抓挠或撕咬工作人员，保障样本采集及检测过程中工作人员的人身安全，还能够避免工作人员被感染的风险。

说明书

技术领域

本发明涉及动物检测设备技术领域，尤其是涉及一种检测呼吸道传染病病毒的伊丽莎白圈及动物管理系统。

背景技术

由呼吸道感染引起的传染病是指病原体经人体的鼻腔、咽喉、气管和支气管等呼吸道感染侵入而引起的有传染性的疾病。例如：新型冠状病毒肺炎是一种急性呼吸道传染病，往往是通过接触具有传染性的病毒携带者或正在发病的新型冠状病毒肺炎患者而得病，包括呼吸道飞沫传播、密切接触传播。此外在相对封闭的环境中长期暴露于具有飞沫的高浓度气溶胶样本中也有经过气溶胶样本传播的可能。

目前，新型冠状肺炎除了现有的病毒传播途径外，不排除病毒变异后动物也会变成新型冠状病毒的感染者和携带者的可能，且目前已经有猫可能传播新型冠状病毒的新闻报道。目前，城市及县镇中除了宠物狗、猫等动物外，还有较多的流浪动物，一旦动物变成新型冠状病毒或其他呼吸道传染病的感染者和携带者，会给社会带来难以估量的后果，因此需要定期采集动物样本进行病毒检测。而现有用于人体新型冠状病毒诊断的采样方法，如咽拭子采集，用于动物时可能会导致动物发狂，给采样人员带来较大的安全隐患和感染风险，因此急需一种简单且适用于动物呼吸道传染病的病原体的样本采集装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测呼吸道传染病病毒的伊丽莎白圈及动物管理系统，以解决现有技术中存在的用于人体呼吸道传染病病毒的检测方法不适用于动物检测的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种检测呼吸道传染病病毒的伊丽莎白圈，包括伊丽莎白圈本体，在所述伊丽莎白圈本体内表面设置有样本采集检测部件，所述样本采集检测部件用于采集动物呼出的气溶胶样本并能够对所采集的气溶胶样本进行检测以确定其是否含有待测传染病病毒。

根据一种优选实施方式，所述样本采集检测部件包括吸附层和检测试纸条，其中，所述吸附层用于吸附采集动物呼出的气溶胶样本；所述检测试纸条用于特异性抗体识别检测待测传染病病毒；

所述吸附层的一端与所述检测试纸条的一端上下重叠设置，并且所述检测试纸条在重叠部分形成结合区，其中，所述样本采集检测部件中所述吸附层以靠近动物口腔的方式设置在所述伊丽莎白圈本体上，所述检测试纸条以相对于所述吸附层以远离动物口腔的方式设置在所述伊丽莎白圈本体上。

根据一种优选实施方式，所述样本采集检测部件还包括隔离层，所述隔离层设置在所述吸附层与所述结合区之间，所述隔离层用于在采样过程中隔离所述吸附层和所述检测试纸条的结合区，并在采样达到预定量后自行溶解以使所述检测试纸条的结合区和所述吸附层接触。

根据一种优选实施方式，所述样本采集检测部件还包括壳体，其中，所述吸附层、所述隔离层和所述检测试纸条设置在所述壳体所形成的容纳空腔内；

在所述壳体的顶部且位于所述吸附层正上方的位置设有开口，在所述开口上安装有吸气扇，并且，所述吸气扇的进风口朝向外侧，所述吸气扇的出风口朝向所述吸附层的一侧。

根据一种优选实施方式，所述吸附层上设有变色油墨，所述吸附层的变色油墨能够基于所述吸附层所采集的气溶胶样本中水蒸气的量是否达到预定量而发生颜色改变。

根据一种优选实施方式，在所述伊丽莎白圈本体上还设有信号检测器和信号输出器，

其中，所述信号检测器用于监测样本采集检测部件的检测结果；并将检测结果信号传输至所述信号输出器；

所述信号输出器与所述信号检测器相连接，用于将所述信号检测器所监测到的检测结果传输至中央服务器。

根据一种优选实施方式，所述信号检测器包括光信号检测单元、身份收集单元和信号处理单元，其中，所述光信号检测单元用于检测所述检测试纸条上的质控线和检测线的颜色变化并将光信号传输至所述信号处理单元；所述身份收集单元用于采集动物的身份信息并将其传输至所述信号处理单元，

所述信号处理单元通过信号输出器与中央服务器相连接，以便将所述信号检测器的检测信号以及所对应动物的身份信息传输至所述中央服务器。

根据一种优选实施方式，在所述伊丽莎白圈本体上还设有太阳能电池板和定位器，其中，所述太阳能电池板分别与信号检测器、信号输出器和定位器相连接，用于对所述信号检测器、所述信号输出器和所述定位器提供电能；所述定位器与中央服务器相连接。

根据一种优选实施方式，所述伊丽莎白圈本体为两端可拆卸的扇环结构，在所述伊丽莎白圈本体的两端设有使两端连接的卡扣结构，以使所述伊丽莎白圈本体通过所述卡扣结构形成喇叭状结构；

所述样本采集检测部件在所述伊丽莎白圈本体的内表面且靠近所述卡扣结构设置。

本发明还提供了一种动物管理系统，其特征在于，包括所述的检测呼吸道传染病病毒的伊丽莎白圈、中央服务器和报警器，其中，

所述中央服务器与多个伊丽莎白圈通信连接，用于接收多个所述伊丽莎白圈所采集样本的检测结果，并对检测结果进行分析；

所述报警器设置在伊丽莎白圈上，在并所述中央服务器对检测结果分析呈阳性时，接收所述中央服务器的指令并发出报警信号。

基于上述技术方案，本发明的检测呼吸道传染病病毒的伊丽莎白圈及动物管理系统至少具有如下技术效果：

本发明在动物适用的伊丽莎白圈上设置样本采集检测部件，并通过样本采集检测部件收集动物呼出的气溶胶样本样本并对所采集的气溶胶样本进行检测以确定样本中是否含有待测传染病病毒，因此，通过将伊丽莎白圈佩戴于动物的脖颈上一段时间即能够实现待测样本的采集和检测，进而不仅能够避免采样过程中由于极度不适导致动物抓挠或撕咬工作人员，保障样本采集及检测过程中工作人员的人身安全，还能够避免工作人员被感染的风险，尤其适用于度动物新型冠状病毒的采集和检测。

另一方面，本发明实施例的伊丽莎白圈采用的样本采集检测部件包括吸附层吸附层、隔离层和检测试纸条，吸附层用于吸附采集动物呼出的气溶胶样本；检测试纸条用于特异性抗体识别检测待测传染病病毒；隔离层设置在吸附层与检测试纸条之间，用于在采样过程中隔离吸附层和检测试纸条的结合区，并在采样达到预定量后自行溶解以使检测试纸条的结合区和吸附层接触。从而可以避免因单位时间内收集到的气溶胶样本中病毒量较少而导致检测试纸条上检测线不显色进而出现的假阴性问题；同时可以避免随着采样过程的进行气溶胶样本颗粒不断向试纸条检测线移动，导致试纸条上的有效成分被不断消耗和流式，进而导致试纸条可靠性显著下降甚至失效而出现的假阴性问题，由此可以保证检测结果的可靠性。

另一方面，本发明的伊丽莎白圈上还包括信号检测器和信号输出器，通过信号检测器将检测试纸条上的颜色变化情况以及动物的身份信息通过信号输出器传输至中央服务器，从而有利于查询检测结果以及根据检测结果及时通过位于伊丽莎白圈上的定位器锁定感染病毒的动物，实现对待测动物的自动化和智能化管理，一旦发现动物的检测结果为阳性，通过定位件迅速找到该动物并对其进行隔离和治疗。

本发明还提供了一种动物管理系统，包括检测呼吸道传染病病毒的伊丽莎白圈、中央服务器和报警器，中央服务器与多个伊丽莎白圈通信连接，用于接收多个伊丽莎白圈所采集样本的检测结果，并对检测结果进行分析；报警器设置在伊丽莎白圈上，在并中央服务器对检测结果分析呈阳性时，接收中央服务器的指令并发出报警信号。该系统尤其适用于城市流浪动物传染病病毒感染系统，利用中央服务器监控并采集每个伊丽莎白圈对应动物的身份信息及检测结果，一旦发现某个伊丽莎白圈检测结果为阳性，及时向该伊丽莎白圈的报警器发送报警指令，报警器接收报警指令后发出报警信号通知工作人员及周边人员，以便及时锁定该动物并避免周边人员靠近发生交叉感染。由此便于实现对城市流浪动物的病毒采集及检测管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种优选实施方式的检测呼吸道传染病病毒的伊丽莎白圈展开后的结构示意图；

图2是本发明的另一种优选实施方式的检测呼吸道传染病病毒的伊丽莎白圈展开后的结构示意图；

图3是本发明的检测呼吸道传染病病毒的伊丽莎白圈扣合之后的结构示意图；

图4是本发明的另一种优选实施方式的检测呼吸道传染病病毒的伊丽莎白圈展开后的结构示意图；

图5是本发明的检测呼吸道传染病病毒的伊丽莎白圈中信号检测器、信号输出器与中央服务器的连接结构图。

图中：10-伊丽莎白圈本体；11-卡扣结构；20-吸附层；30-检测试纸条；31- 结合区；40-隔离层；50-信号检测器；60-信号输出器；70-吸气扇；80-壳体； 90-中央服务器；91-太阳能电池板；92-定位器；100-报警器；501-参数设置单元；502-定时器单元；504-光信号检测单元；505-信号处理单元；506-身份收集单元；5041-光信号检测器；5042-光源。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合说明书附图对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种检测呼吸道传染病病毒的伊丽莎白圈，包括伊丽莎白圈本体，在伊丽莎白圈本体10内表面设置有样本采集检测部件，样本采集检测部件用于采集动物呼出的气溶胶样本并能够对所采集的气溶胶样本进行检测以确定其是否含有待测传染病病毒。通过将伊丽莎白圈佩戴于动物的脖颈上并保持一段时间即能够实现待测样本的采集和检测，进而不仅能够避免采样过程中由于极度不适导致动物抓挠或撕咬工作人员，保障样本采集及检测过程中工作人员的人身安全，还能够避免工作人员被感染的风险，方便了对动物呼吸道感染传染病的采集和检测过程。

优选的，参照图1和图2，样本采集检测部件包括吸附层20和检测试纸条 30。其中，吸附层20用于吸附采集动物呼出的气溶胶样本。检测试纸条30用于特异性抗体识别检测待测传染病病毒。优选的，吸附层20的一端与检测试纸条30的一端上下重叠设置，并且检测试纸条30在重叠部分形成结合区31。优选的，样本采集检测部件还包括隔离层40，隔离层40设置在吸附层20与结合区31之间，隔离层40用于在采样过程中隔离吸附层20和检测试纸条30的结合区31，并在采样达到预定量后自行溶解以使检测试纸条30的结合区31和吸附层20接触。优选的，本发明的吸附层20可以是多孔材料和/或纤维材料。优选的，吸附层20的材质可以是石墨、石墨烯、活性炭、多孔碳材料或碳纤维。优选的，吸附层20上设有变色油墨，吸附层20的变色油墨能够基于吸附层20 所采集的气溶胶样本中水蒸气的量是否达到预定量而发生颜色改变。即吸附层上的变色油墨在吸附层20吸收预定量的水蒸气后，会展现特定的颜色，进而可以通过观察吸附层中变色油墨的颜色变化来判断采样过程是否完成，对工作人员起到提醒作用。

优选的，本发明的隔离层40为水溶性高分子材料，可以自行溶解实现吸附层和检测试纸条的隔开或连通。优选的，隔离层40的材质包括羧甲基淀粉、醋酸淀粉、羟甲基纤维素或者羧甲基纤维素中的一种或几种。在采样过程中利用隔离层将吸附层和检测试纸条隔离开；而当采集的气溶胶样本达到预定量时，水溶性隔离层自行溶解使吸附层和检测试纸条接触以实现检测目的，从而能够避免因单位时间内收集的气溶胶样本中病毒量较少而导致检测线不显色进而出现的假阴性问题。或随着采样过程的进行，气溶胶样本颗粒也不断向试纸条检测线方向移动，导致试纸条上的有效成分被不断消耗和流失，进而导致试纸条可靠性显著下降甚至失效而出现的假阴性问题，由此可以保证检查结果的可靠性。当吸附层采集的气溶胶样本中水蒸气的量达到预定量时，水溶性隔离层完全溶解，无需人为操作，不仅可以进一步简化待测样本采集与检测的操作，还能避免人为使隔离层溶解时操作不当可能对检测结果造成的不利影响。

需要说明的是，本文所述的“预定量”是指能够提供充分的、可供检测新冠肺炎或其它呼吸道感染传染疾病的病毒量的水蒸气的量，本领域技术人员可以通过阶梯试验、平行试验或对照试验等常规试验来确定该预定量的范围或具体值。

优选的，样本采集检测部件中吸附层20以靠近动物口腔的方式设置在伊丽莎白圈本体10上。而检测试纸条30以相对于吸附层20以远离动物口腔的方式设置在伊丽莎白圈本体10上。便于收集动物呼出的气溶胶样本。

优选的，本实施例的样本采集检测部件还包括壳体80，如图4所示。吸附层20、隔离层40和检测试纸条30设置在壳体80所形成的容纳空腔内。优选的，在壳体80的顶部且位于吸附层20正上方的位置设有开口，在开口上安装有吸气扇70，并且，吸气扇70的进风口朝向外侧，吸气扇70的出风口朝向吸附层20)的一侧。因此在吸气扇工作时，可以进一步促使动物呼出的气溶胶样本颗粒向吸气扇的排风方向集中并向吸附层方向流动，从而能够进一步缩短采样所需的时间。优选的，壳体80可以通过例如粘贴的方式与伊丽莎白圈本体形成可拆卸连接。

优选的，本发明实施例的伊丽莎白圈本体为透明材料制成。

优选的，如图3所示，伊丽莎白圈本体10为两端可拆卸的扇环结构，在伊丽莎白圈本体10的两端设有使两端连接的卡扣结构11，以使伊丽莎白圈本体 10通过卡扣结构11形成喇叭状结构；进而通过卡扣结构的扣合与打开实现伊丽莎白圈的成型与拆卸，使其能够套在动物的脖颈处。优选的，卡扣结构可以由可拆卸的定位件和紧固件组成。进一步地，卡扣可以为穿插卡扣、按扣、弹力卡扣、活动推勾卡扣等，卡扣的数量可以为一个或多个，优选设置两个卡扣，由此可以进一步提高对伊丽莎白圈结构固定效果。

优选的，样本采集检测部件在伊丽莎白圈本体10的内表面且靠近卡扣结构11设置。由于具有卡扣结构的区域质量更大，在重力作用下，动物佩戴伊丽莎白圈时，卡扣结构会在动物活动过程中不断向下移动直至其下落至最低点，由此将样本采集部件设置在靠近卡扣结构位置上能够避免动物呼出的气溶胶样本向周围扩散，从而提高对动物呼出的气溶胶样本的富集效果，使更多的气溶胶样本被吸附层吸附。

优选的，如图3所示，在伊丽莎白圈本体10上设有多个通孔。

实施例2

如图1和图2所示，本发明的伊丽莎白圈本体上还设有信号检测器50和信号输出器60。信号检测器50用于监测样本采集检测部件的检测结果；并将检测结果信号传输至信号输出器60；信号输出器60与信号检测器50相连接，用于将信号检测器50所监测到的检测结果传输至中央服务器90。优选的，信号检测器50用于监测检测试纸条30上的质控线和检测线的颜色变化；并将检测试纸条30上颜色变化的信号传输至信号输出器60。实现通过中央服务器及时了解和掌握动物的感染情况，并及时将感染相关病毒的动物进行隔离和治疗。

优选的，如图5所示，信号检测器50包括参数设置单元501、定时器单元 502、光信号检测单元504、信号处理单元505和身份收集单元506。其中，定时器单元502用于基于预设时间使光信号检测单元504启动，以通过光信号检测单元对检测试纸条上的的质控线和检测线的颜色变化进行光信号检测。参数设置单元501与定时器单元502相连接，用于对定时器单元的预设时间进行参数设定。光信号检测单元504包括光信号检测器5041和光源5042，光信号检测器5041用于在光源5042的照射下检测检测试纸条上质控线和检测线的颜色变化的光信号检测值。优选的，光信号检测单元504与信号处理单元505相连接，以便将光信号检测器5041检测的光信号检测值输出至信号处理单元505 进行信号处理。

优选的，如图5所示，信号检测器50还包括身份收集单元506，身份收集单元506用于采集动物的身份信息并将其传输至信号处理单元505，最终传输至中央服务器90。优选的，身份收集单元可以用于收集动物的身份信息，身份信息可以包括鼻纹、面部信息或虹膜信息的一种或几种。由此可以有效实现对待测动物身份信息的记录与身份识别。

优选的，信号处理单元505通过信号输出器60与中央服务器90相连接，以便将信号检测器50的检测信号以及所采集的动物的身份信息传输至中央服务器90。从而更有利于一对一的查询检测结果或根据检测结果及时锁定感染新型冠状肺炎病毒或具有其他呼吸道传染病病毒的动物，实现对待测动物的自动化和智能化管理。

优选的，如图2所示，本实施例的伊丽莎白圈还包括太阳能电池板91和定位器92。太阳能电池板91和定位器92设置在伊丽莎白圈本体10上，其中，太阳能电池板91分别与信号检测器50、信号输出器60和定位器92相连接，用于对信号检测器50、信号输出器60和定位器92提供电能。进而可以利用太阳能实现对信号输出器与信号检测器以及定位件所需能源的实时供给，无需定时充电，打破可能出现的因供电不足对伊丽莎白圈的使用限制。

优选的，定位器92设置在伊丽莎白圈本体10上，定位器92与中央服务器 90相连接。从而有利于查询检测结果以及根据检测结果及时通过位于伊丽莎白圈上的定位器锁定感染病毒的动物，实现对待测动物的自动化和智能化管理，一旦发现动物的检测结果为阳性，通过定位件迅速找到该动物并对其进行隔离和治疗。

实施例3

本实施例提供了一种动物管理系统，包括实施例1和实施2所述的检测呼吸道传染病病毒的伊丽莎白圈、中央服务器90和报警器100。其中中央服务器 90与多个伊丽莎白圈通信连接，用于接收多个伊丽莎白圈所采集样本的检测结果，并对检测结果进行分析。报警器100设置在伊丽莎白圈上，在中央服务器 90对检测结果分析呈阳性时，接收中央服务器90的指令并发出报警信号。该系统可以用于城市流浪动物传染病病毒感染系统，利用中央服务器监控并采集每个伊丽莎白圈对应动物的身份信息及检测结果，一旦发现某个伊丽莎白圈检测结果为阳性，及时向该伊丽莎白圈的报警器发送报警指令，报警器接收报警指令后发出报警信号通知工作人员及周边人员，以便及时锁定该动物并避免周边人员靠近发生交叉感染。由此便于实现对城市流浪动物的病毒采集及检测管理。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。