CN101692993B - 一种脊髓损伤大鼠用步行训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脊髓损伤大鼠用步行训练装置，包括步行装置、减重装置和助力装置，所述助力装置包括设在步行装置两侧的固定支架，在每个固定支架上并在步行装置的上方安装有转动杆，在转动杆上设有上转轮，在上转轮的下方设有由步行装置的运动带动旋转的下转轮，上转轮和下转轮通过传输带连接，在转动杆与步行装置之间设有与转动杆相连的推动杆，在推动杆的正前方设有动力传输杆，在每个固定支架上安装有用来悬吊动力传输杆的固定杆，转动杆通过推动杆将动力传至动力传输杆，动力传输杆与动物后肢连接，减重装置与动物固定。本发明能针对不同程度脊髓损伤的动物同时进行主动训练和助力训练；能解决多只脊髓损伤动物同步进行运动训练。

Description

一种脊髓损伤大鼠用步行训练装置

技术领域

本发明涉及一种医疗康复器械，具体说是一种脊髓损伤大鼠用步行训练装置。

背景技术

脊髓损伤是造成残疾的重要原因。近年来，重量支撑步行训练逐渐成为临床康复治疗的重要方法之一。该技术通过悬吊带将脊髓损伤患者悬吊起来减轻患者体重，采用人工辅助下肢进行步行模式训练，临床和实验研究提示该训练方法能有效提高步行能力，但对其生物学效应及机制尚不清楚。采用脊髓损伤实验动物研究其生物学效应及机制成为脊髓损伤康复研究的重要手段和内容。大鼠是制作脊髓损伤模型及运动训练的理想动物，众多脊髓损伤及康复训练研究均采用大鼠。因此，研制适合脊髓损伤大鼠进行重量支撑步行训练的设备成为研究开展的关键所在。

近年来，较多文献报道脊髓损伤大鼠进行重量支撑步行训练，但由于脊髓损伤程度的不一致性，其后肢主动运动功能残存程度不尽相同，因此重量支撑步行的有效性存在较大差异。研究发现，对于完全性脊髓损伤大鼠而言，损伤后后肢不具备任何主动运动功能，因此在重量支撑步行训练中，后肢不能有效地步行；而不完全性脊髓损伤大鼠，两条后肢运动功能残存程度各异，其步行有效性也难以一致化，因此单纯的重量支撑步行训练方法的应用受到限制。

随着科技发展，机器人训练设备得到长足发展，虽然该设备能使完全性脊髓损伤大鼠后肢进行有效迈步运动，但对于不完全性脊髓损伤大鼠而言，由于后肢尚具备部分主动活动，则机器人辅助限制了其主动运动功能，不利于主动功能的恢复，而且即使完全性脊髓损伤大鼠在损伤后期也可以恢复部分主动运动功能，所以机器人被动训练设备限制了大鼠后肢的主动活动，尤其是限制了不完全性脊髓损伤大鼠后肢的主动活动。尽管目前具有抗阻助力机器人设备，由于设备开发和造价昂贵，难以应用于实验动物训练。此外，目前所有脊髓损伤大鼠重量支撑步行训练设备只能满足一只大鼠进行训练，而实验动物研究需要进行多组别、多样本的大规模实验，从而难以满足多只大鼠同时进行训练的大规模动物实验研究需要，从而限制了实验研究的开展。

因此设计一种适用于脊髓损伤大鼠，即具备辅助大鼠后肢运动、并能发挥大鼠后肢主动功能，且能满足多只大鼠同步训练的设备，成为脊髓损伤大鼠运动训练实验研究的必要条件。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是为了提供一种脊髓损伤大鼠用步行训练装置，该装置能针对不同程度脊髓损伤的动物同时进行主动训练和助力训练。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种脊髓损伤大鼠用步行训练装置，包括步行装置、减重装置和助力装置，所述减重装置和助力装置配合使用，所述助力装置包括设在步行装置两侧的固定支架，在每个固定支架上并在步行装置的上方安装有转动杆，在转动杆上设有上转轮，在上转轮的下方设有由步行装置的运动带动旋转的下转轮，上转轮和下转轮通过传输带连接，在转动杆与步行装置之间设有与转动杆相连的推动杆，在推动杆的正前方设有动力传输杆，在每个固定支架上安装有用来悬吊动力传输杆的固定杆，转动杆通过推动杆将动力传至动力传输杆，动力传输杆与动物后肢连接，所述减重装置与动物固定。

所述的助力装置还包括连接下转轮和步行装置的转动轴。

本发明的工作原理是：首先通过减重装置根据各个动物脊髓损伤的程度确定所需减重的重量，然后步行装置运转使转动轴转动进而带动下转轮转动，下转轮通过传输带带动上转轮转动，上转轮带动转动杆转动，在转动杆的转动下将推动杆向前推动，在推动杆的向前推动下，动力传输杆向前上方向推动，从而带动大鼠后肢向前迈步。

为了解决多只脊髓损伤大鼠同步进行运动训练，所述助力装置有多套。

每套助力装置中可通过调节上转轮的直径来调节转动杆的转动速度，从而达到在活动平板同样的速度下使每套助力装置的动力传输杆的推动频率可变(大鼠后肢迈步频率)。

所述脊髓损伤大鼠用步行训练装置还包括横跨在步行装置两侧的门式支架，所述的减重装置包括电子减重剂量仪、转动轮和吊带，电子减重剂量仪安装在门式支架上并通过转动轮与吊带的一端相连，吊带的另一端与动物固定连接。通过转动轮转动调节吊带长度从而调节减重重量。所使用的电子减重剂量仪可以准确计量减重重量，精确到克，通过电子减重剂量仪可以根据各个动物的实际情况才确定所需减重的重量；使用吊带可以减轻后肢负重，起到减重作用。

所述的步行装置为活动平板。

与现有技术相比，本发明能克服脊髓损伤的动物不能进行主动和助力训练相结合的方法限制，保证动物在重量支撑步行训练中充分发挥主动运动功能的基础上，施加助力，保障步行训练的有效性；能解决多只脊髓损伤动物同步进行运动训练，为大样本动物实验研究的开展提供保证。本发明设计简单，成本较低；操作简单、可以良好控制；部分重量支撑，保持前肢触地及正常步行，维持大鼠的正常步行姿势。

附图说明

附图为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如附图所示，本发明一种脊髓损伤大鼠用步行训练装置，包括活动平板1、减重装置和助力装置、门式支架10，门式支架10横跨在活动平板1的两侧，减重装置和助力装置配合使用，该助力装置包括设在活动平板1两侧的固定支架2，在每个固定支架2上并在活动平板1的上方安装有转动杆3，在转动杆3上设有上转轮4，在上转轮4的下方设有下转轮5，上转轮4和下转轮5通过传输带6连接，下转轮5与活动平板1通过转动轴13连接，活动平板1的运动带动转动轴13旋转，进而带动下转轮5转动，在转动杆3与活动平板1之间设有与转动杆3相连的推动杆7，在推动杆7的正前方设有动力传输杆8，在每个固定支架2上安装有用来悬吊动力传输杆8的固定杆9，转动杆3通过推动杆7将动力传至动力传输杆8，动力传输杆8与大鼠后肢连接；在所述助力装置中，通过变换所述上转轮4的直径来调节转动杆3的转动速度；减重装置包括电子减重剂量仪11、转动轮和吊带12，电子减重剂量仪11安装在门式支架10上并通过转动轮与吊带12的一端相连，通过转动轮转动调节吊带12长度而调节减重重量，吊带12的另一端固定大鼠身体后部，减轻后肢负重，起到减重作用。本发明也可扩展到不同程度脊髓损伤的患者的临床使用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种脊髓损伤大鼠用步行训练装置，包括步行装置(1)、减重装置和助力装置，所述减重装置和助力装置配合使用，其特征在于：所述助力装置包括设在步行装置(1)两侧的固定支架(2)，在每个固定支架(2)上并在步行装置(1)的上方安装有转动杆(3)，在转动杆(3)上设有上转轮(4)，在上转轮(4)的下方设有由步行装置(1)的运动来带动旋转的下转轮(5)，上转轮(4)和下转轮(5)通过传输带(6)连接，在转动杆(3)与步行装置(1)之间设有与转动杆(3)相连的推动杆(7)，在推动杆(7)的正前方设有动力传输杆(8)，在每个固定支架(2)上安装有用来悬吊动力传输杆(8)的固定杆(9)，转动杆(3)通过推动杆(7)将动力传至动力传输杆(8)，动力传输杆(8)与动物后肢连接，所述减重装置与动物固定。

2.根据权利要求1所述的一种脊髓损伤大鼠用步行训练装置，其特征在于：所述助力装置还包括连接下转轮(5)和步行装置(1)的转动轴(13)。

3.根据权利要求1或2所述的一种脊髓损伤大鼠用步行训练装置，其特征在于：所述的助力装置有多套。

4.根据权利要求3所述的一种脊髓损伤大鼠用步行训练装置，其特征在于：在所述助力装置中，通过变换所述上转轮(4)的直径来调节转动杆(3)的转动速度。

5.根据权利要求1所述的一种脊髓损伤大鼠用步行训练装置，其特征在于：所述步行训练装置还包括横跨在步行装置(1)两侧的门式支架(10)，所述的减重装置包括电子减重剂量仪(11)、转动轮和吊带(12)，电子减重剂量仪(11)安装在门式支架(10)上并通过转动轮与吊带(12)的一端相连，吊带(12)的另一端与动物固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种脊髓损伤大鼠用步行训练装置，其特征在于：所述的步行装置(1)为活动平板。

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