CN103263306A - 建立小动物颅脑撞击损伤模型的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医学实验装置领域内的一种建立小动物颅脑撞击损伤模型的装置，由实验台和依次固定在实验台台面上的弹簧固定器、撞击杆、减速阻挡装置、小车轨道和牵引线固定及释放装置组成，砧板固定于撞击杆上，小车轨道上安装有实验小车，实验小车上安装有大鼠固定器；弹簧分别与弹簧固定器和实验小车上的弹簧支架相连；牵引线一端固定于实验小车尾部，另一端穿过牵引线固定及释放装置。本发明操作简单，实际控制良好，能够实现对目的部位损伤的精确控制，能较好地模拟现实生活中因车祸伤所致的颅脑撞击损伤。

Description

建立小动物颅脑撞击损伤模型的装置

所属技术领域

本发明涉及医学实验装置领域，具体为一种建立小动物颅脑撞击损伤模型的装置。

背景技术

目前，在动物头部损伤的动物实验领域中已建立有多种模型，既有利用将一定质量的物体，按一定高度自由落下打击动物头部，也有采用高压液体或气体冲击所致颅脑损伤以及一些改进版本。但现实生活中头部因车祸引起的损伤的比例越来越高，死亡率高。能够较为客观或真实模拟动物头部因车祸引起颅脑损伤的手段并不多，大多数造模装置仅仅局限于依靠重物砸中头部或直接砸中大脑组织而建立的实验研究平台，所建立的模型不能很好的模拟现实车祸过程中所致的颅脑损伤。现实车祸中的头部损伤不仅仅涉及头部某一区域的损伤，往往在高速运动中同时伴有因急性减速运动所致的脑组织挫裂伤以及高位脊髓的剪切伤，因而以往实验模型具有一定的不合理或是局限性。理想的小动物颅脑撞击损伤模型至少应具备以下方面：(1) 所建立模型尽量与车祸引起的颅脑损伤具有相似性，其损伤模型尽量接近人类现实生活。(2) 实验的可控性：所致颅脑损伤可根据实际需要能够准确调整损伤部位及程度，复制出不同程度的颅脑损伤模型。(3) 实验的可操作性及重复性：即复制出的模型具有操作简单，技术难度不大，实验结果的重复性强。但是，目前大多数实验装置均有不同程度的缺陷，虽经大量改进后仍然没有较为合适的造模装置。因此，有必要建立一种更科学、更实用的动物颅脑撞击损伤模型，为临床治疗车祸引起的颅脑撞击损伤提供实验依据。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有小动物颅脑撞击损伤模型不能很好的模拟现实车祸过程中所致的颅脑撞击损伤的缺陷，提供一种操作简单，实际控制良好，能够实现对目的部位损伤的精确控制，能较好地模拟现实生活中因车祸伤所致的颅脑撞击损伤的建立小动物颅脑撞击损伤模型的装置。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的建立小动物颅脑撞击损伤模型的装置，由实验台（1）、弹簧固定器（2）、撞击杆（3）、砧板（4）、减速阻挡装置（5）、实验小车（6）、大鼠固定器（7）、小车轨道（8）、弹簧（12）、牵引线（16）和牵引线固定及释放装置（9）组成，其特征在于弹簧固定器（2）、撞击杆（3）、减速阻挡装置（5）、小车轨道（8）和牵引线固定及释放装置（9）依次固定在实验台（1）的台面上；砧板（4）固定于撞击杆上，并位于减速阻挡装置（5）的上方；小车轨道（8）上安装有实验小车（6），实验小车（6）上安装有大鼠固定器（7）；弹簧（12）分别与弹簧固定器（2）和实验小车（6）上的弹簧支架（11）相连；牵引线（16）一端固定于实验小车（6）尾部，另一端为牵引线末端（10），穿过牵引线固定及释放装置（9）。

上述方案中，所述大鼠固定器（7）固定在大鼠固定器底座（14）上，大鼠固定器底座（14）通过小车上固定螺丝（13）固定在实验小车（6）车面上的凹槽中。

上述方案中，所述小车轨道（8）上标有刻度。

上述方案中，所述实验台（1）台面正中开有缝隙（18），弹簧固定器（2）、撞击杆（3）、减速阻挡装置（5）、小车轨道（8）和牵引线固定及释放装置（9）分别通过固定螺丝（15）固定在缝隙（18）上。

本发明的使用过程如下：

将大鼠置于大鼠固定器上，采用橡皮筋适当固定大鼠头部及胸腹部；调节弹簧固定器、撞击杆及砧板、减速阻挡装置以及大鼠固定器之间的距离，不至于在撞击瞬间直接撞击大鼠头部，而是在砧板与头部之间预留有一定距离，然后旋紧固定螺丝，将弹簧固定器、撞击杆及砧板、减速阻挡装置固定在实验台上。弹簧固定器两侧具有弹簧支架，可以固定弹簧，并且弹簧高度可以根据需要进行适当调节。通过调节砧板大小及砧板位置的高低，以适应不同体型的大鼠。将实验小车置于轨道内，一端两侧通过弹簧支架连接弹簧，另一端连接牵引线。实验小车上的大鼠固定器通过小车上固定螺丝实现位置调节，从而调节大鼠固定器到砧板之间的距离。然后用手或其它动力拉动牵引线末端使小车产生位移，引起所连接弹簧产生位移，根据胡克定律△F=k.Δx，产生不同拉力，利用弹簧拉长长度不同所产生的加速度不同，其终末速度亦不同，从而实现不同程度的颅脑损伤的目的。由于轨道上有刻度，可以及时计算出加速度及撞击时的终末速度。牵引线从牵引线固定及释放装置中穿过，当实验时牵引线拉动至一定位置后可以及时固定，并且在完成计算后及时释放牵引线，造成大鼠颅脑撞击损伤。根据撞击时的终末速度和大鼠的伤情建立小动物颅脑撞击损伤模型。

本发明具有以下优点：1、该结构简单，容易生产制备，实现了撞击力度的控制以及目的损伤部位面积的控制。2、该装置采用硬质弹簧，可以准确计算弹簧张力大小，通过弹簧张力的不同实现不同程度的颅脑撞击伤。3、该装置采用弹簧设计，利用弹簧产生初始加速度，在运动过程中使小车产生终末速度后依靠减速阻挡装置致使小车急性减速，利用其惯性使头部与砧板发生碰撞，导致颅脑损伤。4该装置采用砧板设计，并且可以根据需要使用不同尺寸的砧板。5、该装置所涉及的弹簧固定器、撞击杆及砧板、减速阻挡装置、牵引线固定及释放装置均可实现灵活调节的需要。6、该装置具有轨道设计，轨道上面有刻度，不仅实现及时量化，更能保证实验中小车运动轨迹的平稳，不至于越轨，造成偏差。7、该装置中大鼠固定器与砧板的距离实现了可调性，根据大鼠不同体型设计头部至砧板的距离，固定大鼠时，采用橡皮筋适当固定大鼠头部及胸腹部，类似现实中的安全带。

因此，本发明克服了现有小动物颅脑撞击损伤模型不能很好的模拟现实车祸过程中所致的颅脑撞击损伤的缺陷，提供的建立小动物颅脑撞击损伤模型的装置操作简单，实际控制良好，能够实现对目的部位损伤的精确控制，能较好地模拟现实生活中因车祸伤所致的颅脑撞击损伤。

附图说明

图1是本发明实施例一的示意图。

图2是本发明弹簧固定器的示意图。

图3是本发明撞击杆的示意图。

图4是本发明实验小车的示意图。

图5是本发明牵引线固定及释放装置的示意图。

附图中，各数字的含义为：1：实验台；2：弹簧固定器；3：撞击杆；4：砧板；5：减速阻挡装置；6：实验小车；7：大鼠固定器；8：小车轨道；9：牵引线固定及释放装置；10：牵引线末端；11：弹簧支架；12：弹簧；13：小车上固定螺丝；14：大鼠固定器底座；15：固定螺丝；16：牵引线；17：实验台脚；18：缝隙。

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步详述本发明，但本发明不仅限于所述实施例。

实施例一

本例的建立小动物颅脑撞击损伤模型的装置，如图1、图2、图3、图4和图5所示，由实验台1、弹簧固定器2、撞击杆3、砧板4、减速阻挡装置5、实验小车6、大鼠固定器7、小车轨道8、弹簧12、牵引线16和牵引线固定及释放装置9组成，弹簧固定器2、撞击杆3、减速阻挡装置5、小车轨道8和牵引线固定及释放装置9依次固定在实验台1的台面上；砧板4固定于撞击杆上，并位于减速阻挡装置5的上方；小车轨道8上安装有实验小车6，实验小车6上安装有大鼠固定器7；弹簧12分别与弹簧固定器2和实验小车6上的弹簧支架11相连；牵引线16一端固定于实验小车6尾部，另一端为牵引线末端10，穿过牵引线固定及释放装置9。

实验台1为长方形，具有四只实验台脚17支撑台面，实验台脚17起到支撑和稳定作用，并且可以旋转从而将台面调整于同一水平面高度。

实验台1台面正中开有缝隙18，弹簧固定器2、撞击杆3、减速阻挡装置5和牵引线固定及释放装置9分别通过固定螺丝15固定在缝隙18上，并且可以通过固定螺丝15的松动在缝隙18上移动，从而实现调节距离，缝隙18两侧设有高于实验台1台面一定高度的小车轨道8。

大鼠固定器7固定在大鼠固定器底座14上，大鼠固定器底座14安装在实验小车6车面上的凹槽中，并可沿凹槽移动，以调整大鼠固定器7至砧板4的距离，再通过小车上固定螺丝13固定在实验小车6上。

大鼠固定器7为垂直于实验小车6车面的金属矩形板，可将大鼠垂直固定于该金属板上，大鼠的头部及胸腹部可以根据情况给予适量的橡皮筋固定，类似安全带。

小车轨道8为金属块围成的矩形槽，小车轨道8上标有刻度，可以在实验中准确计算运动距离及弹簧拉长长度。弹簧固定器2、撞击杆3及砧板4、减速阻挡装置5、实验小车6、牵引线16和牵引线固定及释放装置9等均位于小车轨道8内，从而保证实验小车6在运动中不发生越轨。

弹簧固定器2为一金属矩形体，两侧对称地设置有弹簧支架11，弹簧支架11可以在矩形体侧面上下调节，以适应小车高度。

弹簧12为连接弹簧固定器2上的弹簧支架11与实验小车6上的弹簧支架11的金属硬质高强度弹簧，该弹簧弹力系数在安装前均已知，该弹簧在不使用时处于零张力状态，实验小车6两边各设有一根。

牵引线16为一定强度的材质制成的绳子，一端固定于小车尾部，另一端通过牵引线固定及释放装置9，牵引线末端10有一环形结构。

牵引线固定及释放装置9中间有一孔，其孔之高度与牵引线16处于同一高度。牵引线固定及释放装置9在牵引线16拉动过程中可以随时固定并卡紧牵引线16，当达到实验所需张力时可以及时释放牵引线16。

实施例二

本例的建立小动物颅脑撞击损伤模型的装置，除实验台1台面没有缝隙18，弹簧固定器2、撞击杆3、减速阻挡装置5和牵引线固定及释放装置9分别通过固定螺丝15直接固定在实验台1台面上，并且通过固定螺丝15的松动在实验台1台面上移动，从而实现调节距离外，其余同实施例一。

Claims (4)

1.一种建立小动物颅脑撞击损伤模型的装置，由实验台（1）、弹簧固定器（2）、撞击杆（3）、砧板（4）、减速阻挡装置（5）、实验小车（6）、大鼠固定器（7）、小车轨道（8）、弹簧（12）、牵引线（16）和牵引线固定及释放装置（9）组成，其特征在于弹簧固定器（2）、撞击杆（3）、减速阻挡装置（5）、小车轨道（8）和牵引线固定及释放装置（9）依次固定在实验台（1）的台面上；砧板（4）固定于撞击杆上，并位于减速阻挡装置（5）的上方；小车轨道（8）上安装有实验小车（6），实验小车（6）上安装有大鼠固定器（7）；弹簧（12）分别与弹簧固定器（2）和实验小车（6）上的弹簧支架（11）相连；牵引线（16）一端固定于实验小车（6）尾部，另一端为牵引线末端（10），穿过牵引线固定及释放装置（9）。

2.根据权利要求1所述的建立小动物颅脑撞击损伤模型的装置，其特征在于所述大鼠固定器（7）固定在大鼠固定器底座（14）上，大鼠固定器底座（14）通过小车上固定螺丝（13）固定在实验小车（6）车面上的凹槽中。

3.根据权利要求1所述的建立小动物颅脑撞击损伤模型的装置，其特征在于所述小车轨道（8）上标有刻度。

4.根据权利要求1所述的建立小动物颅脑撞击损伤模型的装置，其特征在于所述实验台（1）台面正中开有缝隙（18），弹簧固定器（2）、撞击杆（3）、减速阻挡装置（5）、小车轨道（8）和牵引线固定及释放装置（9）分别通过固定螺丝（15）固定在缝隙（18）上。

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