本發明屬于魚類健康監測的，具體涉及一種非侵入式中華鱘健康狀態預測方法。

背景技術：

1、當前針對魚類健康監測的非侵入式技術主要集中于行為學監測和環境因子分析，通過監控魚類的活動規律和周圍環境中的化學成分，研究人員可以推測魚類的健康狀況。然而這些技術往往依賴間接的環境因素(如水質)，無法直接反映魚類的內在健康狀態。

2、在動物糞便檢測方面，已有研究使用糞便分析來推測動物健康，但是特別是在水生環境中，糞便的收集和分析難度更大，容易受到水體的稀釋影響，導致檢測數據的準確性下降。

3、因此，急需一種切實可行的預測方法來獲得中華鱘的健康狀態。

技術實現思路

1、本發明提供一種非侵入式中華鱘健康狀態預測方法，解決了現有糞便監測方法中糞便收集難度大，檢測數據準確性低，無法直接反映魚類的內在健康等技術問題。

2、本發明可通過以下技術方案實現：

3、一種非侵入式中華鱘健康狀態預測方法，包括以下方法：

4、步驟一、采用抽吸式獲取多個中華鱘的糞便樣本，對這些糞便樣本分別進行物理特性檢測和生化特征檢測，構建數據集；

5、步驟二、通過專家分析，劃分物理特征和生化特征各自所占的比重，然后對物理特征的檢測結果進行分析，制定專家評分表，以獲得對應的得分和權重，同時利用生化特征的檢測結果對隨機森林模型進行訓練；

6、步驟三、利用制定好的專家評分表和訓練好的隨機森林模型對待檢中華鱘的健康狀態進行預測。

7、進一步，利用訓練好的隨機森林模型對待檢中華鱘的生化特征進行預測，獲得各個生化特征對應的得分和權重，然后將其與物理特征對應的得分和權重進行累加，獲得總得分，最后根據總得分所處的得分區間，判斷待檢中華鱘的健康狀態。

8、進一步，利用抽吸機構對中華鱘的肛門位置進行抽吸操作，獲得糞便樣本，所述抽吸機構包括注射器，所述注射器的針頭與軟管連通，在所述軟管的自由端設置有吸盤，在所述注射器的針筒位置連接有離心管，所述離心管用于承載糞便樣本。

9、進一步，所述物理特征通過外觀檢測和顯微鏡檢測獲得，包括糞便外觀的顏色特征、質地特征、形狀特征，內部可能含有的病害微生物組成和寄生蟲種類；所述生化特征包括代謝/免疫酶活性指標、微生物群落結構指標，其中，所述代謝/免疫酶活性指標通過生化分析獲得，所述微生物群落結構指標使用illumina?miseq高通量測序平臺進行測序，獲得16srrna基因序列數據，再進行分析得到。

10、進一步，設定的總分為100分，其中得分80-100代表完全健康，得分70-79表示輕微健康問題，得分60-69預示潛在健康風險，得分60分以下則提示存在嚴重健康問題，

11、利用如下方程式，計算總得分

12、總得分＝∑(指標得分×對應權重)+專家評分。

13、進一步，結合歷史健康狀態數據，輸出健康狀態報告。

14、本發明有益的技術效果在于：

15、1、結合中華鱘健康親本魚體的糞便數據，通過隨機森林模型結合專家評價表進行實時計算分析，可以實現對中華鱘的無創、即時健康監控:通過糞便數據進行監控，無需直接干擾魚體的生理狀態，是一種無創且相對無害的檢測方式,通過采集中華鱘的糞便數據，能夠收集到魚體內部健康的“快照”如魚體的營養狀況、消化功能、免疫反應等都會影響到其糞便的成分和質量，這些數據作為健康狀態的代理，具有很好的代表性，然后采用機器學習模型如隨機森林模型進行實時分析時，基于實時數據流的分析方式可以即時監控中華鱘的健康狀態。

16、由于模型可以通過實時輸入的糞便數據，快速計算并輸出健康評估結果，這種自動化、即時的反饋機制，使得健康監控變得更加高效和靈活，尤其是在親魚繁育期間，系統能夠提前檢測出潛在的健康問題，從而有效保障繁殖成功率。

17、2、采用本發明的健康預測方法，能夠顯著減少了傳統方法帶來的干擾，提升了健康評估的準確性和效率，為中華鱘的繁育與保育提供了更科學、更高效的解決方案。

技術特征：

1.一種非侵入式中華鱘健康狀態預測方法，其特征在于包括以下方法：

2.根據權利要求1所述的非侵入式中華鱘健康狀態預測方法，其特征在于：利用訓練好的隨機森林模型對待檢中華鱘的生化特征進行預測，獲得各個生化特征對應的得分和權重，然后將其與物理特征對應的得分和權重進行累加，獲得總得分，最后根據總得分所處的得分區間，判斷待檢中華鱘的健康狀態。

3.根據權利要求2所述的非侵入式中華鱘健康狀態預測方法，其特征在于：利用抽吸機構對中華鱘的肛門位置進行抽吸操作，獲得糞便樣本，所述抽吸機構包括注射器，所述注射器的針頭與軟管連通，在所述軟管的自由端設置有吸盤，在所述注射器的針筒位置連接有離心管，所述離心管用于承載糞便樣本。

4.根據權利要求3所述的非侵入式中華鱘健康狀態預測方法，其特征在于：所述物理特征通過外觀檢測和顯微鏡檢測獲得，包括糞便外觀的顏色特征、質地特征、形狀特征，內部可能含有的病害微生物組成和寄生蟲種類；所述生化特征包括代謝/免疫酶活性指標、微生物群落結構指標，其中，所述代謝/免疫酶活性指標通過生化分析獲得，所述微生物群落結構指標使用illumina?miseq高通量測序平臺進行測序，獲得16srrna基因序列數據，再進行分析得到。

5.根據權利要求2所述的非侵入式中華鱘健康狀態預測方法，其特征在于：設定的總分為100分，其中得分80-100代表完全健康，得分70-79表示輕微健康問題，得分60-69預示潛在健康風險，得分60分以下則提示存在嚴重健康問題，

6.根據權利要求1所述的非侵入式中華鱘健康狀態預測方法，其特征在于：結合歷史健康狀態數據，輸出健康狀態報告。

技術總結
本發明涉及魚類健康監測的技術領域，公開了一種非侵入式中華鱘健康狀態預測方法，采用抽吸式獲取多個中華鱘的糞便樣本，對這些糞便樣本分別進行物理特性檢測和生化特征檢測，構建數據集；通過專家分析，劃分物理特征和生化特征各自所占的比重，然后對物理特征的檢測結果進行分析，制定專家評分表，以獲得對應的得分和權重，同時利用生化特征的檢測結果對隨機森林模型進行訓練；利用制定好的專家評分表和訓練好的隨機森林模型對待檢中華鱘的健康狀態進行預測。

技術研發人員：胡夢紅,徐朝嵩,王有基
受保護的技術使用者：上海海洋大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28