CN109009544A - 一种脑立体定位装置和定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种脑立体定位装置和定位方法，定位装置包括底座，所述底座上设置目标动物固定装置、导针定位装置和支撑板；所述导针定位装置包括水平移动装置，所述支撑板通过连接装置固定于水平移动装置上，所述支撑板上设置导针夹持器和钻具，所述连接装置可带动支撑板竖直移动以及在水平面内旋转。能够准确将导针由目标插入点插入目标物内，最大限度地维持动物的生存质量和生存时间，增加实验结果的准确性。能够准确定位导针插入目标物内的目标插入点，该定位方法定位通过钻具钻孔后将导针插入颅骨内，最大限度地维持动物的生存质量和生存时间，能够增加实验结果的准确性。

Description

一种脑立体定位装置和定位方法
技术领域
本发明涉及生物实验领域，尤其涉及一种脑立体定位装置和定位方法。
背景技术
医学或生物学实验中常常涉及对目标动物(如大鼠等)的脑部组织进行分区，以便对大脑不同区域功能进行研究，最常用的方法是在目标脑区植入导针，现在生物学实验中植入导针的方式主要采用开颅的方式，开颅后将导针植入脑组织中，开颅对颅骨和脑组织易造成损伤、出血、炎症、感染，缩短动物的生存时间，导致实验结果不准确，达不到预期效果，所以需要一种设备在不破坏脑组织的情况下定点将导针插入颅骨内。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种脑立体定位装置和定位方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种脑立体定位装置，包括底座，所述底座上设置目标动物固定装置、导针定位装置和支撑板；
所述导针定位装置包括水平移动装置，所述支撑板通过连接装置固定于水平移动装置上，所述支撑板上设置导针夹持器和钻具，所述连接装置可带动支撑板竖直移动以及在水平面内旋转。
进一步的，所述水平移动装置包括立板，所述立板的底端设置滚轮，所述底座上设置滚轮驱动装置。
进一步的，所述滚轮驱动装置包括两个支撑座，两个所述支撑座之间设置丝杆，所述立板上设置与丝杆相配合的螺孔，所述底座上设置驱动电机，所述丝杆的一端伸出支撑座通过联轴器与驱动电机的输出轴连接。
进一步的，两个所述支撑座之间固定设置导向杆，所述立板上设置与导向杆相配合的导向孔。
进一步的，所述连接装置包括第一横板，所述第一横板的一端与立板连接，另一端设置升降装置，所述升降装置的顶端设置第二横板，所述第二横板上设置竖杆，所述竖杆通过轴承与第二横板转动连接，所述第二横板原理第一横板的一侧设置电机，所述电机的输出轴上设置主动齿轮，所述竖杆的顶端穿过第二横杆并设置与主动齿轮啮合的从动齿轮，所述竖杆的底端穿过第一横板与支撑板连接。
进一步的，目标动物固定装置包括设置在底板上的固定槽以及与固定槽相配合的槽盖，所述槽盖上设置通孔。
根据本发明的另一个方面，提供一种定位方法，包括以下步骤：
将目标物固定在底板的固定槽内；
以导针的目标插入点为定位点，获取定位点的位置；
驱动支撑板水平移动，使钻具的钻头移动至定位点的上方；
驱动支撑板竖直移动，使钻具的钻头靠近定位点；
驱动支撑板在水平面内旋转，使钻具的钻头移动至定位点，进行钻孔；
驱动支撑板在水平面内旋，使导针移动至定位点的位置，导针由定位点的钻孔插入目标物，动物颅骨作为目标物，定位后使用导针定点插入。
进一步的，导针由定位点插入目标物后，使用牙科水泥固定。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明脑立体定位装置，通过水平移动装置和连接装置带动支撑板实现三维运动，将钻头移动至导针的目标插入点，不需要手工调节，避免调节中因手的抖动等原因产生的误差，大大提高定位的准确性，利用所述脑立体定位装置，导针可在脑组织不被破坏的情况下由目标插入点插入目标物(颅骨)内，能够最大限度地维持动物的生存质量和生存时间，增加实验结果的准确性。
2、本发明底座上设置滚轮驱动装置，通过滚轮在底座上移动能够减小摩擦力。
3、本发明通过丝杆带动竖板在底座上水平移动，能够方便控制竖板的位移，有利于竖板带动支撑板准确移动至目标插入点的上方。
4、本发明导向杆能够增加竖板的稳定性，防止竖板发生倾斜。
5、本发明连接装置可通过升降装置带动支撑板竖直移动，通过电机带动支撑板在水平面内旋转，使钻头准确移动至导针的目标插入点，减小误差，增加实验结果的准确性。
6、本发明目标动物固定装置包括设置在底板上的固定槽以及与固定槽相配合的槽盖，盖合槽盖能够快速将目标动物的头部固定。
7、本发明通过定位装置的三维定位，减小空间定位误差，将钻头移动至导针的目标插入点，提高导针定位的准确度，使用钻孔技术，导针能够在由目标插入点插入目标物内，不需破坏目标物。
8、本发明导针由定位点插入目标物后，使用牙科水泥固定，插入导针后将钻孔密封，保护目标物内的组织。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为定位臂的结构示意图；
图3为附图1的A处放大图。
图中：1-底板，2-立板，21-滚轮，22-支撑座，23-丝杆，24-驱动电机，25-导向杆，3-第一横板，31-升降装置，32-第二横板，33-电机，34-主动齿轮，35-从动齿轮，35-斜拉杆35，4-支撑板，5-固定槽，51-锁具，52-通孔，6-槽盖，7-钻具，8-导针夹持器，9-竖杆。
具体实施方式
为了更好的了解本发明的技术方案，下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种脑立体定位装置，包括底座，所述底座上设置目标动物固定装置、导针定位装置和支撑板4，目标动物固定装置包括设置在底板1上的固定槽5以及与固定槽5相配合的槽盖6，固定槽用于固定目标动物的头部；所述槽盖6上设置通孔52并与底板1铰连接，固定槽上设置用于固定槽盖6的固定装置，如锁具51、卡扣等。还可以在底板1上设置躯干固定槽10以及与躯干固定槽10相配合的槽盖6，盖合槽盖6能够快速将目标动物的头部和躯干固定，目标动物通过通孔将头部露出，以供后序钻孔，增加对目标动物固定的稳固性。
所述导针定位装置包括水平移动装置，所述水平移动装置包括立板2，所述立板2的底端设置滚轮21，所述底座上设置滚轮21驱动装置，通过滚轮21在底座上移动能够减小摩擦力。所述滚轮21驱动装置包括两个支撑座22，两个所述支撑座22之间设置丝杆23，所述立板2上设置与丝杆23相配合的螺孔，所述底座上设置驱动电机24，所述丝杆23的一端伸出支撑座22通过联轴器与驱动电机24的输出轴连接，通过丝杆23驱动立板2在水平移动，能够方便控制竖板的位移，有利于竖板带动支撑板4准确移动至目标插入点的上方。两个所述支撑座22之间固定设置导向杆25，所述立板2上设置与导向杆25相配合的导向孔，能够增加竖板的稳定性，防止竖板发生倾斜。所述支撑板4通过连接装置固定于水平移动装置上，所述连接装置包括第一横板3，所述第一横板3的一端与立板2连接，另一端设置升降装置31，立板2的顶端设置斜拉杆35，斜拉杆35的另一端与第一横板3连接，立板2、第一横板3、斜拉杆35之间形成三角形，增加第一横板3的稳固性；升降装置31可为升降气缸、电推杆等。所述升降装置31的顶端设置第二横板32，所述第二横板32上设置竖杆9，所述竖杆9通过轴承与第二横板32转动连接，所述第二横板32原理第一横板3的一侧设置电机33，所述电机33的输出轴上设置主动齿轮34，所述竖杆9的顶端穿过第二横杆并设置与主动齿轮34啮合的从动齿轮35，所述竖杆9的底端穿过第一横板3与支撑板4连接，电机33转动，通过齿轮带动支撑板4在水平面内转动，所述连接装置可带动支撑板4竖直移动以及在水平面内旋转。所述支撑板4上设置导针夹持器8和钻具7，钻具7用于钻孔。本装置在使用时可以将驱动电机24、升降装置31、电机33、钻具7与PLC控制器连接，通过PLC控制器控制通过水平移动装置和连接装置带动支撑板4实现三维运动，将钻头移动至导针的目标插入点，不需要手工调节，避免调节中因手的抖动等原因产生的误差，大大提高定位的准确性，利用脑立体定位装置，工作时，导针可在脑组织不被破坏的情况下由目标插入点插入目标物内，动物颅骨可作为目标物，能够最大限度地维持动物的生存质量和生存时间，增加实验结果的准确性。
实施例2：
一种定位方法，以实施例1所述的脑立体定位装置为定位工具，包括以下步骤：
将目标物固定在底板的固定槽内并部分通过通孔露出，；
以导针的目标插入点为定位点，获取定位点的位置；
驱动支撑板水平移动，使钻具的钻头移动至定位点的上方；
驱动支撑板竖直移动，使钻具的钻头靠近定位点；
驱动支撑板在水平面内旋转，使钻具的钻头移动至定位点，进行钻孔；
驱动支撑板在水平面内旋，使导针移动至定位点的位置，导针由定位点的钻孔插入目标物内；
导针由定位点插入目标物后，使用牙科水泥固定，使用牙科水泥固定，插入导针后将钻孔密封，保护目标物内的组织。通过定位装置的三维定位，将钻头移动至导针的目标插入点，减小空间定位误差，提高导针定位的准确度，利用钻孔技术，导针能够由目标插入点插入目标物内，不需破坏目标物。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种脑立体定位装置，其特征在于：包括底座，所述底座上设置目标动物固定装置、导针定位装置和支撑板；
所述导针定位装置包括水平移动装置，所述支撑板通过连接装置固定于水平移动装置上，所述支撑板上设置导针夹持器和钻具，所述连接装置可带动支撑板竖直移动以及在水平面内旋转。
2.根据权利要求1所述的一种脑立体定位装置，其特征在于：所述水平移动装置包括立板，所述立板的底端设置滚轮，所述底座上设置滚轮驱动装置。
3.根据权利要求2所述的一种脑立体定位装置，其特征在于：所述滚轮驱动装置包括两个支撑座，两个所述支撑座之间设置丝杆，所述立板上设置与丝杆相配合的螺孔，所述底座上设置驱动电机，所述丝杆的一端伸出支撑座通过联轴器与驱动电机的输出轴连接。
4.根据权利要求3所述的一种脑立体定位装置，其特征在于：两个所述支撑座之间固定设置导向杆，所述立板上设置与导向杆相配合的导向孔。
5.根据权利要求1所述的一种脑立体定位装置，其特征在于：所述连接装置包括第一横板，所述第一横板的一端与立板连接，另一端设置升降装置，所述升降装置的顶端设置第二横板，所述第二横板上设置竖杆，所述竖杆通过轴承与第二横板转动连接，所述第二横板原理第一横板的一侧设置电机，所述电机的输出轴上设置主动齿轮，所述竖杆的顶端穿过第二横杆并设置与主动齿轮啮合的从动齿轮，所述竖杆的底端穿过第一横板与支撑板连接。
6.根据权利要求1所述的一种脑立体定位装置，其特征在于：目标动物固定装置包括设置在底板上的固定槽以及与固定槽相配合的槽盖，所述槽盖上设置通孔。
7.一种定位方法，其特征在于：包括以下步骤：
将目标物固定在底板的固定槽内；
以导针的目标插入点为定位点，获取定位点的位置；
驱动支撑板水平移动，使钻具的钻头移动至定位点的上方；
驱动支撑板竖直移动，使钻具的钻头靠近定位点；
驱动支撑板在水平面内旋转，使钻具的钻头移动至定位点，进行钻孔；
驱动支撑板在水平面内旋，使导针移动至定位点的位置，导针由定位点的钻孔插入目标物。
8.根据权利要求7所述的定位方法，其特征在于：导针由定位点插入目标物后，使用牙科水泥固定。
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