CN109674556A - 一种鼠尾加压装置及椎间盘退变模型构建方法 - Google Patents

Abstract

一种鼠尾椎加压装置，包括半螺纹螺栓、克氏针、压力弹簧，还包括结构相同的三个环板，环板的环面上对称开设多个轴向的通孔、侧壁上对称开设多对通透的径向针孔，每对针孔在对应环板的高度方向上错开设置。螺栓依次穿过同轴的三个环板后穿出，第二、三个环板之间绕各螺栓外壁设置压力弹簧；第一、二个环板的针孔内插入克氏针、穿过置于对应的环板内圈内的鼠尾尾椎后穿入相对的针孔内；螺栓的光杆部分与通孔滑动配合，第三个环板外侧设置螺母与螺栓螺纹连接。一种鼠尾椎加压装置的椎间盘退变模型构建方法，包括：安装加压装置、确定鼠尾位置、固定鼠尾、加压、卸压、完成。本发明可解决现有装置重量大、压力方向不确定的技术问题。

Description

一种鼠尾加压装置及椎间盘退变模型构建方法

技术领域

本发明涉及椎间盘退变动物模型构建的领域，具体为一种鼠尾加压装置及椎间盘退变模型构建方法，用于构建轴向过度压力诱导鼠特别是鼠尾椎间盘退变的试验模型。

背景技术

椎间盘突出引起的腰腿痛严重影响人类健康与生活质量，椎间盘退行性变是其主要的病理原因。为研究椎间盘退变的机制，研究针对性治疗策略，需要利用脊椎动物构建椎间盘退变模型。

针刺椎间盘是常用的方法之一，但人类椎间盘退变的主要原因为过度压力负荷，针刺这一方式明显不相符。

近年来，静态加压模型被逐渐采用，例如中国专利文献CN205795847U公开的一种基于三枚环形空心钢片、骨针及骨针紧固装置、四根连杆的鼠尾部静态椎间盘加压装置，是利用骨针穿通并固定椎骨，并通过骨针紧固装置将骨针固定于空心钢片上，利用连杆连接三枚环形空心钢片，利用弹簧和连杆对第一枚与第二枚空心钢片之间的椎间盘进行静态加压。该专利文献所公开的技术在实际使用过程中存在以下不足：其一，由于设置有三枚钢片，使该装置总重量过大，严重影响实验动物进食、排泄等生理活动，实验结果可重复性差，实验动物死亡率高；其二，骨针的固定方式为先穿针，后固定，实验中需用外力扭动鼠尾，使得两个被固定椎骨在实验时发生扭曲，难以保持相互水平，作用于椎间盘的压力方向不确定，造成试验失败；其三，紧固件为带通孔的紧固螺栓，由于该紧固螺栓的存在，不得不加大第一环和第二环的间距，使该装置无法对单个椎间盘节段进行加压；其四，该紧固件的存在使得小动物活体成像、椎间盘注射、鼠尾静脉给药等后续实验操作难以开展，影响了实验整体的可行性与科学性。

发明内容

为克服上述现有技术的缺陷，本发明提供一种鼠尾加压装置及椎间盘退变模型构建方法，可解决现有装置重量过大、压力方向不确定、可行性差的技术问题。

本发明采用以下的技术方案：

一种鼠尾椎加压装置，包括半螺纹螺栓、克氏针、压力弹簧，还包括结构相同的第一固定环板、第二固定环板、加压环板，环形的所述第一固定环板的环面上对称开设多个轴向的通孔、侧壁上对称开设多对通透的径向针孔，且每对所述针孔在对应环板的高度方向上错开设置，

所述螺栓依次穿过同轴的第一固定环板、第二固定环板、加压环板的通孔后穿出，所述第二固定环板和加压环板之间绕各所述螺栓外壁设置压力弹簧，且所述压力弹簧两头分别贴靠于第二固定环板和加压环板的端面；所述第一固定环板、第二固定环板的针孔内插入克氏针、穿过置于对应的环板内圈内的鼠尾尾椎后穿入相对的所述针孔内；所述螺栓的光杆部分与通孔滑动配合，所述加压环板末端设置螺母与所述螺栓末端螺纹连接。

所述第一固定环板、第二固定环板内的针孔均设置为相互垂直的两对，所述第一固定环板、第二固定环板内的克氏针对应设置为相互垂直的两根。

所述第一固定环板内的克氏针底沿和第二固定环板内的克氏针顶沿在中部相接触。

所述第一固定环板、第二固定环板、加压环板均为圆环形板，材质为铝合金。

所述第一固定环板、第二固定环板、加压环板上的通孔各设置为呈十字分布的四个，所述螺栓为四根，依次穿过所述第一固定环板、第二固定环板、加压环板上对应的通孔。

所述第一固定环板、第二固定环板、加压环板上分别开设减重槽或减重孔。

所述第一固定环板、第二固定环板、加压环板上的所述减重孔为开设于相邻两通孔之间的孔。

一种鼠尾椎加压装置的椎间盘退变模型构建方法，包括以下步骤：

1)安装加压装置：将四根所述螺栓依次穿过第一固定环板和第二固定环板上的轴向通孔内，在所述螺栓尾部外壁套入压力弹簧；之后将四根所述螺栓套入加压环的通孔，将所述压力弹簧夹在第二固定环板和加压环之间并在两头固定，将加压螺母旋入螺栓端部；

2)确定鼠尾位置：将鼠身预先固定后，将所述第一固定环板、第二固定环板依次套入鼠尾部；

3)固定鼠尾：在所述第一固定环板上，在两对所述针孔内，分别打入两枚径向穿过鼠尾椎的所述克氏针，将所述鼠尾椎椎骨的一节段固定于第一固定环板中轴位置；在所述第二固定环板上，在两对所述针孔内，分别打入两枚径向穿过鼠尾椎的所述克氏针，将所述鼠尾椎椎骨的另一节固定于第二固定环板中轴位置；

4)加压：用手指挤压第二固定环板和加压环板，当压力弹簧的形变量达到设定值后，将所述螺母套入螺栓末段、压在所述加压环板外端面；

5)卸去压力：撤去手指挤压力，使所述压力弹簧复张，所述第二固定环板、加压环被弹开，使第二固定环板在螺栓的光杆部分上滑动，在轴向上与所述第一固定环板相互靠近；

6)加压模型构建完成。

本发明有以下积极有益效果：

1)确保实验中对受压椎间盘的压力为轴向；

2)装置总重量轻，减轻了实验动物负担；

3)装置的操作步骤少，安装时间短，可操作性强；

4)有利于后续试验的开展，提升了研究的整体性与科学性。

附图说明

图1是是本发明的结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图1的左视图；

图4是第一固定环板或第二固定环板的结构示意图。

附图编号：1-第一固定环板；2-第二固定环板；3-加压环板；4-克氏针；5-减重孔；8-针孔；10-通孔；11-螺栓；12-螺母；13-压力弹簧；14-光杆部分。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

以下实施例仅是为清楚说明本发明所作的举例，而并非对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在下述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，而这些属于本发明精神所引出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

参见各图，一种鼠尾椎加压装置，包括半螺纹螺栓11、克氏针4、压力弹簧13，还包括结构相同的第一固定环板1、第二固定环板2、加压环板3，环形的所述第一固定环板1的环面上对称开设多个轴向的通孔10、侧壁上对称开设多对通透的径向针孔8，且每对所述针孔8在对应环板的高度方向上错开设置，

参见图1、图2，所述螺栓11依次穿过同轴的第一固定环板1、第二固定环板2、加压环板3的通孔10后穿出，所述第二固定环板2和加压环板3之间绕各所述螺栓11外壁设置压力弹簧13，且所述压力弹簧13两头分别贴靠于第二固定环板2和加压环板3的端面；所述第一固定环板1、第二固定环板2的针孔8内插入克氏针4、穿过置于对应的环板内圈内的鼠尾尾椎后穿入相对的所述针孔8内；所述螺栓11的光杆部分14与通孔10滑动配合，所述加压环板3末端设置螺母12与所述螺栓11末端螺纹连接。

进一步地，参见图3、4，所述第一固定环板1、第二固定环板2内的针孔8均设置为相互垂直的两对，所述第一固定环板1、第二固定环板2内的克氏针4对应设置为相互垂直的两根。

进一步地，所述第一固定环板1内的克氏针4底沿和第二固定环板2内的克氏针4顶沿在中部相接触。

进一步地，所述第一固定环板1、第二固定环板2、加压环板3均为圆环形板，材质为铝合金。

进一步地，所述第一固定环板1、第二固定环板2、加压环板3上的通孔10各设置为呈十字分布的四个，所述螺栓11为四根，依次穿过所述第一固定环板1、第二固定环板2、加压环板3上对应的通孔10。

进一步地，所述第一固定环板1、第二固定环板2、加压环板3上分别开设减重槽或减重孔5。

进一步地，所述第一固定环板1、第二固定环板2、加压环板3上的所述减重孔5为开设于相邻两通孔10之间的孔。

一种鼠尾椎加压装置的椎间盘退变模型构建方法，包括以下步骤：

1)安装加压装置：将四根所述螺栓11依次穿过第一固定环板1和第二固定环板2上的轴向通孔10内，在所述螺栓11尾部外壁套入压力弹簧13；之后将四根所述螺栓11套入加压环3的通孔10，将所述压力弹簧13夹在第二固定环板2和加压环3之间并在两头固定，将加压螺母12旋入螺栓11端部；

2)确定鼠尾位置：将鼠身预先固定后，将所述第一固定环板1、第二固定环板2依次套入鼠尾部；

3)固定鼠尾：在所述第一固定环板1上，在两对所述针孔8内，分别打入两枚径向穿过鼠尾椎的所述克氏针4，将所述鼠尾椎椎骨的一节段固定于第一固定环板1中轴位置；在所述第二固定环板2上，在两对所述针孔8内，分别打入两枚径向穿过鼠尾椎的所述克氏针4，将所述鼠尾椎椎骨的另一节固定于第二固定环板2中轴位置；

4)加压：用手指挤压第二固定环板2和加压环板3，当压力弹簧13的形变量达到设定值后，将所述螺母12套入螺栓11末段、压在所述加压环板3外端面；

5)卸去压力：撤去手指挤压力，使所述压力弹簧13复张，所述第二固定环板2、加压环3被弹开，使第二固定环板2在螺栓11的光杆部分14上滑动，在轴向上与所述第一固定环板1相互靠近；

6)加压模型构建完成。本专利的加压装置对鼠尾椎施加静态轴向压力，对椎间盘持续作用两到三周，引起椎间盘退变。之后可进行后续数据收集与处理，也可进行小动物成像和椎间盘注射等后续实验。

实施例

本发明包括两个椎骨固定圆环板，一个加压环板3，四根压力弹簧13，四根半螺纹螺栓11，四根0.8mm克氏针4。

两个椎骨固定圆环板、一个加压环板3均为铝合金材质，正面有阵列分布的8个轴向通孔，其中四个呈十字形对称分布的为螺栓11进入的通孔10，彼此间隔开的另外四个为减重孔5，侧面有阵列分布的两对径向针孔8，所述针孔8为相互垂直的两组，且两组在高度方向上错开设置，上针孔内的克氏针4下沿与下针孔内的克氏针4上沿接触。

0.8mm克氏针4沿所述椎骨固定环板的径向针孔8插入，穿透置于环板中轴的鼠尾椎椎骨；两根克氏针4垂直且上下外切接触，从而实现鼠尾椎的中心固定。

所述螺栓11头部位于第一固定环板1外端，沿平行鼠尾方向依次穿过第一固定环板1、第二固定环板2和加压环板3的轴向通孔10，光杆部分14可使第二固定环板2轴向滑动无障碍，进而保证了椎间盘所受压力为轴向；所述螺栓11尾部带有螺纹，可安装加压螺母12。

所述压力弹簧13位于第二固定环板2和加压环板3之间，套于所述螺栓11外壁，可被第二固定环板2和加压环板3压缩；在外力撤出后，所述压力弹簧13利用弹力将第二固定环板2和加压环板3撑开，第二固定环板2又向第一固定环板1方向移动，即可对鼠尾椎椎骨施加轴向压力。

本发明中，第一固定环板1、第二固定环板2和加压环板3为铝合金材料，且带有8个轴向通孔，使该装置总质量明显轻于现有装置，减轻了对实验动物的生理活动影响；

相互外切的两对径向针孔8，确保了两根克氏针4可以以垂直方向穿通，且不发生碰撞，并且实现穿过即固定，无需额外紧固装置；

鼠尾椎椎骨包括多节，每两节之间有带韧性的椎间盘，所述克氏针4呈十字交叉于圆环中心点，保证了鼠尾椎椎骨的中心固定，从而，使得螺栓11加压过程中，两节椎骨维持自然位置，受压尾椎不会发生弯曲或旋转，进而确保受压椎间盘受到轴向压力，更好地模拟了人类椎间盘退变过程。本发明的应用相比传统方法明显减少了操作的复杂性，减轻了实验装置对实验动物的影响，保证了被加压椎间盘所受压力的轴向性，增大了鼠尾椎间盘退变模型的构建成功率。

该装置的螺栓11为半螺纹螺栓，其光杆部分14使得第一固定环板1、第二固定环板2间的相向运动不受其他方向的外力作用，不影响轴向压力向椎间盘的传导；

该装置结构简单，加压螺母12仅使用四颗，且无需对克氏针4进行额外固定，极大缩短了安装时间，减轻了实验动物所受的损伤；

该装置第一固定环板1、第二固定环板2之间无任何附加结构，不影响小动物成像和椎间盘注射等后续实验的开展，提升了实验的整体可行性和科学性。

本专利中涉及鼠身的预先固定，其使用的装置为现有的固定器，固定方法为常规方法，不是本专利所要解决的技术问题，因此不作详述。

上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本发明基础上的改进、替代，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种鼠尾椎加压装置，包括半螺纹螺栓(11)、克氏针(4)、压力弹簧(13)，其特征在于，还包括结构相同的第一固定环板(1)、第二固定环板(2)、加压环板(3)，环形的所述第一固定环板(1)的环面上对称开设多个轴向的通孔(10)、侧壁上对称开设多对通透的径向针孔(8)，且每对所述针孔(8)在对应环板的高度方向上错开设置，

所述螺栓(11)依次穿过同轴的第一固定环板(1)、第二固定环板(2)、加压环板(3)的通孔(10)后穿出，所述第二固定环板(2)和加压环板(3)之间绕各所述螺栓(11)外壁设置压力弹簧(13)，且所述压力弹簧(13)两头分别贴靠于第二固定环板(2)和加压环板(3)的端面；所述第一固定环板(1)、第二固定环板(2)的针孔(8)内插入克氏针(4)、穿过置于对应的环板内圈内的鼠尾尾椎后穿入相对的所述针孔(8)内；所述螺栓(11)的光杆部分(14)与通孔(10)滑动配合，所述加压环板(3)末端设置螺母(12)与所述螺栓(11)末端螺纹连接。

2.如权利要求(1)所述的一种鼠尾椎加压装置，其特征在于，所述第一固定环板(1)、第二固定环板(2)内的针孔(8)均设置为相互垂直的两对，所述第一固定环板(1)、第二固定环板(2)内的克氏针(4)对应设置为相互垂直的两根。

3.如权利要求(2)所述的一种鼠尾椎加压装置，其特征在于，所述第一固定环板(1)内的克氏针(4)底沿和第二固定环板(2)内的克氏针(4)顶沿在中部相接触。

4.如权利要求(1)所述的一种鼠尾椎加压装置，其特征在于，所述第一固定环板(1)、第二固定环板(2)、加压环板(3)均为圆环形板，材质为铝合金。

5.如权利要求(1)所述的一种鼠尾椎加压装置，其特征在于，所述第一固定环板(1)、第二固定环板(2)、加压环板(3)上的通孔(10)各设置为呈十字分布的四个，所述螺栓(11)为四根，依次穿过所述第一固定环板(1)、第二固定环板(2)、加压环板(3)上对应的通孔(10)。

6.如权利要求(1)所述的一种鼠尾椎加压装置，其特征在于，所述第一固定环板(1)、第二固定环板(2)、加压环板(3)上分别开设减重槽或减重孔(5)。

7.如权利要求(6)所述的一种鼠尾椎加压装置，其特征在于，所述第一固定环板(1)、第二固定环板(2)、加压环板(3)上的所述减重孔(5)为开设于相邻两通孔(10)之间的孔。

8.一种鼠尾椎加压装置的椎间盘退变模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)安装加压装置：将四根所述螺栓(11)依次穿过第一固定环板(1)和第二固定环板(2)上的轴向通孔(10)内，在所述螺栓(11)尾部外壁套入压力弹簧(13)；之后将四根所述螺栓(11)套入加压环(3)的通孔(10)，将所述压力弹簧(13)夹在第二固定环板(2)和加压环(3)之间并在两头固定，将加压螺母(12)旋入螺栓(11)端部；

2)确定鼠尾位置：将鼠身预先固定后，将所述第一固定环板(1)、第二固定环板(2)依次套入鼠尾部；

3)固定鼠尾：在所述第一固定环板(1)上，在两对所述针孔(8)内，分别打入两枚径向穿过鼠尾椎的所述克氏针(4)，将所述鼠尾椎椎骨的一节固定于第一固定环板(1)中轴位置；在所述第二固定环板(2)上，在两对所述针孔(8)内，分别打入两枚径向穿过鼠尾椎的所述克氏针(4)，将所述鼠尾椎椎骨的另一节固定于第二固定环板(2)中轴位置；

4)加压：用手指挤压第二固定环板(2)和加压环板(3)，当压力弹簧(13)的形变量达到设定值后，将所述螺母(12)套入螺栓(11)末段、压在所述加压环板(3)外端面；

5)卸去压力：撤去手指挤压力，使所述压力弹簧(13)复张，所述第二固定环板(2)、加压环(3)被弹开，使第二固定环板(2)在螺栓(11)的光杆部分(14)上滑动，在轴向上与所述第一固定环板(1)相互靠近；

6)加压模型构建完成。