CN109932225B - 一种颅骨拉伸试件制备装置及方法 - Google Patents
一种颅骨拉伸试件制备装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109932225B CN109932225B CN201910154187.3A CN201910154187A CN109932225B CN 109932225 B CN109932225 B CN 109932225B CN 201910154187 A CN201910154187 A CN 201910154187A CN 109932225 B CN109932225 B CN 109932225B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- skull
- tensile test
- rectangular
- test piece
- blocks
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明属于损伤生物力学技术领域，涉及一种颅骨拉伸试件制备装置及方法。所述制备装置包括：固定装置、导出装置、夹紧装置和包埋装置，导出装置上表面等涂抹润滑剂，包埋装置包括：矩形块和与止挡片，导出装置采用凸轮机构将制备好的颅骨拉伸试件导出。所述制备方法的步骤为：先用手工锯从小猪头部取骨条，然后用锉刀将骨条打磨成长方形，矩形块内表面等涂抹润滑剂，把骨条两端分别放置在两个矩形块中；用义齿基材将骨条两端灌封，最后用导出装置将两边带包埋块的骨条导出。本发明通过内表面涂抹润滑剂的包埋装置，使得带包埋块的骨条很容易地从矩形块中取出，且利用得到的颅骨拉伸试件进行拉伸实验，大大提高了实验的成功率和数据的有效性。
Description
技术领域
本发明属于损伤生物力学技术领域，涉及一种生物骨骼拉伸试件制备装置及方法，尤其涉及一种颅骨拉伸试件制备装置及方法。
背景技术
由于撞击造成的颅骨损伤是儿童死亡和残疾的主要原因。在门诊检查头部创伤的患者中，2％～20％的儿童被诊断为颅骨骨折。儿童的颅骨易损伤在很大程度上是因为儿童的颅骨在几何形状和材料特性方面与成人的颅骨明显不同。现在，为了降低儿童在撞击中受伤害的程度，需要弄清楚儿童颅骨受到撞击时的力学特性；医学成像和计算机模拟技术的发展能够帮助我们建立儿童脑部的有限元(FE)模型；但是，在冲击条件下儿童颅骨和颅内空间的冲击响应、损伤机制还需要通过做实验来研究颅骨的材料特性。由于道德原因，小猪经常被用作损伤生物力学研究中的儿童代替者。
发明内容
为了研究颅骨在冲击条件下的材料特性和颅内空间的冲击响应以及损伤机制，本发明提出一种新的颅骨拉伸试件制备装置及方法，制得方便实验的颅骨拉伸试件，以解决现有的生物骨条拉伸试件制备麻烦，且实验结果不理想的问题，具体采用以下技术方案。
一种颅骨拉伸试件制备装置，包括：固定装置3、夹紧装置、包埋装置、导出装置和凸轮机构；
所述夹紧装置将包埋装置压紧在固定装置3上；
所述固定装置3为基础支撑件；
所述包埋装置用于：形成包埋骨条14两端的包埋块15；
所述包埋装置包括：两个止挡片13和两个矩形块12；
所述导出装置用于：将两端分别带包埋块15的骨条14顶出；
所述凸轮机构与导出装置的下端接触，用于：带动导出装置向上移动，将两端分别带包埋块15的骨条14顶出；
所述矩形块12的内部中空，上下贯通；
所述导出装置的顶部为平面，伸入矩形块12的内部，作为底面；
所述两个矩形块12在水平方向相距一定距离，并在两个矩形块12相对的一面分别设有开口向上的槽一，
所述骨条14的两端分别放置在两个开口向上的槽一中，并伸入矩形块12的内部；
在所述开口向上的槽一内、骨条14的上方卡入止挡片13，所述止挡片13与矩形块12为可拆卸连接；
所述矩形块12的内表面、导出装置的顶面和止挡片13的内表面(朝向矩形块12内部的一面)形成空腔；
先在所述矩形块12的内表面、导出装置的顶面和止挡片13的内表面涂一层润滑剂；再在所述空腔中灌入义齿基材，形成包埋块15；
为了将两端分别带包埋块15的骨条14顶出，所述导出装置的顶面在矩形块12的内部上下滑动。
在上述技术方案的基础上，所述止挡片13的上表面和矩形块12的上表面齐平，所述止挡片13的厚度与矩形块12的厚度(矩形块12内表面和外表面之间的距离)相同。
在上述技术方案的基础上，所述两个矩形块12相对一面的内壁之间的距离为10mm。
在上述技术方案的基础上，所述颅骨拉伸试件制备装置还包括：舵机1、开关2和嵌套9；
所述凸轮机构包括输出轴6和凸轮7；
所述导出装置包括：导出杆8；
在所述两个矩形块12的中间位置正下方、固定装置3上设有向上开口的凹槽；
在固定装置3内设有水平孔，所述水平孔与所述凹槽的下部相通；
所述导出杆8的上部分为左右两部分，其形状与矩形块12的内部形状相同，下部为圆柱；
所述嵌套9为长方体，上部开口，底部设有圆孔，并位于所述固定装置3的凹槽中；所述导出杆8下部的圆柱穿过嵌套9的圆孔，嵌套9限制了导出杆8的五个自由度，以确保导出杆8与矩形块12的相对位置，并顺利地导出两个矩形块12中的包埋块15；
所述圆柱在嵌套9中滑动；
所述凸轮7位于所述竖直圆孔内的下部空间，其外表面与导出杆8的底端接触；
所述舵机1通过若干连接螺栓4固定于固定装置3上，并与开关2连接；
所述开关2固定于固定装置3上，用于：启动和停止舵机1的运转；
所述舵机1的输出轴通过联轴器5与输出轴6的一端固定连接，所述输出轴6的另一端与凸轮7固定连接；
所述输出轴6位于所述水平孔中；
当启动开关2后，舵机1运转，带动凸轮7运转，进而带动导出杆8上下移动。
在上述技术方案的基础上，所述夹紧装置包括：两个矩形螺纹杆10和一个压紧块11；
在所述固定装置3上设有开口向上的槽二，所述两个矩形块12位于固定装置3的槽二中，与两个矩形块12连线相垂直的矩形块12侧面贴紧固定装置3槽二的内壁；
所述两个压紧块11位于固定装置3的槽二中，并分别侧面贴紧两个矩形块12，底部压在嵌套9的上表面；
在所述压紧块11上设有矩形螺纹孔，所述矩形螺纹杆10旋入所述矩形螺纹孔中，使得压紧块11压紧矩形块12，矩形块12同时贴紧固定装置3槽二的内壁。
在上述技术方案的基础上，所述润滑剂包括：润滑油。
一种颅骨拉伸试件制备方法，应用上述颅骨拉伸试件制备装置，包括以下步骤：
S1、从颅骨区域锯切条状样本，形成初期的骨条14；
S2、由于骨条14内表面的形状不规则，因此，通过锉刀手工加工骨条14，将骨条14的不规则表面磨平，以保持尽可能均匀的厚度；
S3、为了防止在拉伸测试装置夹紧骨条14的端部时，压碎骨条14，先将骨条14的两端分别平放在两个矩形块12的槽内，在两个矩形块12的中间露出一段骨条14；再将止挡片13卡在矩形块12的槽内、骨条14的上方；
S4、将义齿基材灌入矩形块12、导出装置和止挡片13形成的空腔中，灌封骨条14的两端；
S5、灌入矩形块12、导出装置和止挡片13形成的空腔中的义齿基材形成包埋块15后，再启动凸轮机构运转，通过导出装置将两端分别带包埋块15的骨条14顶出，形成颅骨拉伸试件；
S6、将制作好的颅骨拉伸试件用浸泡过盐水溶液的纱布包裹，并储存在冰箱中。
在上述技术方案的基础上，所述骨条14的长度方向平行于矢状缝。
在上述技术方案的基础上，所述骨条14的宽度为3-4mm，长度为20-30mm。
在上述技术方案的基础上，调节所述冰箱的温度为4℃。
在上述技术方案的基础上，步骤S4的具体步骤如下：
S41、在所述空腔中放入0.2g粉状义齿基托树脂；
S42、在所述空腔中放入0.05g液体形式的义齿基托树脂，待液体形式的义齿基托树脂完全浸没粉状的义齿基托树脂后，进行后续的步骤；
S43、将粉状的义齿基托树脂和液体形式的义齿基托树脂以4：1的比例重复步骤S41-S42的操作，直至填满所述空腔。
在上述技术方案的基础上，从颅骨区域锯切条状样本前，先对颅骨喷洒盐水，以防止过热并保持水分。
本发明的有益技术效果如下：
本发明通过包埋装置将骨条14的两端包埋起来，可以避免骨条14在拉伸实验开始前被夹断或夹持不住，具有很好的可操作性，制备得到的试件能够得到比较理想的数据，从而大大提高了实验的成功率和数据的有效性。
附图说明
本发明有如下附图：
图1是本发明所述颅骨拉伸试件制备装置剖视结构示意图。
图2是本发明所述颅骨拉伸试件制备装置剖视局部结构示意图。
图3是本发明所述颅骨拉伸试件制备装置立体结构局部示意图一。
图4是本发明所述颅骨拉伸试件制备装置立体结构局部示意图二。
附图标记：
1、舵机，2、开关，3、固定装置，4、连接螺栓，5、联轴器，6、输出轴，7、凸轮，8、导出杆，9、嵌套，10、矩形螺纹杆，11、压紧块，12、矩形块，13、止挡片，14、骨条，15、包埋块。
具体实施方式
以下通过具体实施方式，并结合附图进一步说明本发明的技术方案。
如图1至图4所示，一种颅骨拉伸试件制备装置，尤其适用于儿童损伤生物力学实验中试件的制作，在所展示的实施方式中，以八周大小的猪颅骨拉伸试件制作为例，对所述颅骨拉伸试件制备装置进行详细说明。
所述颅骨拉伸试件制备装置包括：固定装置3、夹紧装置、包埋装置和导出装置；所述包埋装置包括：两个止挡片13和两个矩形块12；
所述矩形块12被夹紧装置压紧在固定装置3上，在制备前，需要在导出装置的顶面、矩形块12的内表面和止挡片13的内表面等涂抹润滑剂，制备完成后，通过导出装置将两端分别带包埋块15的骨条14导出。
所述颅骨拉伸试件制备方法的步骤如下所述。
第一步，从未成年的小猪中采集颅骨样本：
先在室温下使用小手锯对新鲜收获的猪头进行开颅手术，并喷洒盐水，以防止过热并保持水分；
再分离额骨，顶骨和枕骨：在小猪颅骨的额骨、顶骨和枕骨三个部位，用手工锯将三个部位分开；
然后从每个颅骨区域锯切条状样本，其长度方向平行于矢状缝，宽度为3-4mm，长度为20-30mm。
第二步，将固定装置3平放于桌子上，在导出装置的上表面涂抹一层润滑油，在矩形块12的内表面涂抹润滑剂，然后压紧在固定装置3上，并调整好位置；
用镊子将已经准备好的额骨、枕骨或顶骨的骨条14放在两个矩形块12的槽内，把涂好润滑油的止挡片13卡在矩形块12的槽内；
先往已经放好骨条14和止挡片13的矩形块里放入0.2g义齿基托树脂(粉状)，再往矩形块12里放入0.05g义齿基托树脂(液体形式)，待液体形式的义齿基托树脂完全浸没粉状的义齿基托树脂后；
再将义齿基托树脂(粉状)和义齿基托树脂(液体形式)以4：1的比例重复上述操作，直至填满矩形孔，留下10mm长的骨条14暴露；
等待3-5分钟后取出两端分别带包埋块15的骨条14，形成颅骨拉伸试件。
最后将做好的颅骨拉伸试件用浸泡过盐水溶液的纱布包裹，并在测试前，放置于4℃下的冰箱中储存。
两端分别带包埋块15的骨条14制备完成以后，需要通过固定在固定装置3上的导出装置将两端分别带包埋块15的骨条14导出，所述制备方法具有很好的可操作性，制备得到的颅骨拉伸试件能够得到比较理想的数据。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
本说明书中未做详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种颅骨拉伸试件制备装置，其特征在于，包括：固定装置(3)、夹紧装置、包埋装置、导出装置和凸轮机构；
所述夹紧装置将包埋装置压紧在固定装置(3)上；
所述固定装置(3)为基础支撑件；
所述包埋装置用于：形成包埋骨条(14)两端的包埋块(15)；
所述包埋装置包括：两个止挡片(13)和两个矩形块(12)；
所述导出装置用于：将两端分别带包埋块(15)的骨条(14)顶出；
所述凸轮机构与导出装置的下端接触，用于：带动导出装置向上移动，将两端分别带包埋块(15)的骨条(14)顶出；
所述矩形块(12)的内部中空，上下贯通；
所述导出装置的顶部为平面，伸入矩形块(12)的内部，作为底面；
所述两个矩形块(12)在水平方向相距一定距离，并在两个矩形块(12)相对的一面分别设有开口向上的槽一，
所述骨条(14)的两端分别放置在两个开口向上的槽一中，并伸入矩形块(12)的内部；
在所述开口向上的槽一内、骨条(14)的上方卡入止挡片(13)，所述止挡片(13)与矩形块(12)为可拆卸连接；
所述矩形块(12)的内表面、导出装置的顶面和止挡片(13)的内表面形成空腔；
先在所述矩形块(12)的内表面、导出装置的顶面和止挡片(13)的内表面涂一层润滑剂；再在所述空腔中灌入义齿基材，形成包埋块(15)；
为了将两端分别带包埋块(15)的骨条(14)顶出，所述导出装置的顶面在矩形块(12)的内部上下滑动。
2.如权利要求1所述的颅骨拉伸试件制备装置，其特征在于：所述止挡片(13)的上表面和矩形块(12)的上表面齐平，所述止挡片(13)的厚度与矩形块(12)的壁厚相同。
3.如权利要求1所述的颅骨拉伸试件制备装置，其特征在于：所述两个矩形块(12)相对一面的内壁之间的距离为10mm。
4.如权利要求1所述的颅骨拉伸试件制备装置，其特征在于：所述颅骨拉伸试件制备装置还包括：舵机(1)、开关(2)和嵌套(9)；
所述凸轮机构包括输出轴(6)和凸轮(7)；
所述导出装置包括：导出杆(8)；
在所述两个矩形块(12)的中间位置正下方、固定装置(3)上设有向上开口的凹槽；
在固定装置(3)内设有水平孔，所述水平孔与所述凹槽的下部相通；
所述导出杆(8)的上部分为左右两部分，其形状与矩形块(12)的内部形状相同，下部为圆柱；
所述嵌套(9)为长方体，上部开口，底部设有圆孔，并位于所述固定装置(3)的凹槽中；所述导出杆(8)下部的圆柱穿过嵌套(9)的圆孔，并顺利地导出两个矩形块(12)中的包埋块(15)；
所述圆柱在嵌套(9)中滑动；
所述凸轮(7)位于所述圆孔的下部空间，其外表面与导出杆(8)的底端接触；
所述舵机(1)通过若干连接螺栓(4)固定于固定装置(3)上，并与开关(2)连接；
所述开关(2)固定于固定装置(3)上，用于：启动和停止舵机(1)的运转；
所述舵机(1)的输出轴通过联轴器(5)与输出轴(6)的一端固定连接，所述输出轴(6)的另一端与凸轮(7)固定连接；
所述输出轴(6)位于所述水平孔中；
当启动开关(2)后，舵机(1)运转，带动凸轮(7)运转，进而带动导出杆(8)上下移动。
5.如权利要求4所述的颅骨拉伸试件制备装置，其特征在于：所述夹紧装置包括：两个矩形螺纹杆(10)和一个压紧块(11)；
在所述固定装置(3)上设有开口向上的槽二，所述两个矩形块(12)位于固定装置(3)的槽二中，与两个矩形块(12)连线相垂直的矩形块(12)侧面贴紧固定装置(3)槽二的内壁；
所述两个压紧块(11)位于固定装置(3)的槽二中，并分别侧面贴紧两个矩形块(12)，底部压在嵌套(9)的上表面；
在所述压紧块(11)上设有矩形螺纹孔，所述矩形螺纹杆(10)旋入所述矩形螺纹孔中，使得压紧块(11)压紧矩形块(12)，矩形块(12)同时贴紧固定装置(3)槽二的内壁。
6.一种颅骨拉伸试件制备方法，应用权利要求1-5任一权利要求所述的颅骨拉伸试件制备装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1、从颅骨区域锯切条状样本，形成初期的骨条(14)；
S2、通过锉刀手工加工骨条(14)，将骨条(14)的不规则表面磨平；
S3、先将骨条(14)的两端分别平放在两个矩形块(12)的槽内，在两个矩形块(12)的中间露出一段骨条(14)；再将止挡片(13)卡在矩形块(12)的槽内、骨条(14)的上方；
S4、将义齿基材灌入矩形块(12)、导出装置和止挡片(13)形成的空腔中，灌封骨条(14)的两端；
S5、灌入矩形块(12)、导出装置和止挡片(13)形成的空腔中的义齿基材形成包埋块(15)后，再启动凸轮机构运转，通过导出装置将两端分别带包埋块(15)的骨条(14)顶出，形成颅骨拉伸试件；
S6、将制作好的颅骨拉伸试件用浸泡过盐水溶液的纱布包裹，并储存在冰箱中。
7.如权利要求6所述的颅骨拉伸试件制备方法，其特征在于：所述骨条(14)的长度方向平行于矢状缝。
8.如权利要求6所述的颅骨拉伸试件制备方法，其特征在于：所述骨条(14)的宽度为3-4mm，长度为20-30mm。
9.如权利要求6所述的颅骨拉伸试件制备方法，其特征在于：调节所述冰箱的温度为4℃。
10.如权利要求6-9任一权利要求所述的颅骨拉伸试件制备方法，其特征在于：步骤S4的具体步骤如下：
S41、在所述空腔中放入0.2g粉状义齿基托树脂；
S42、在所述空腔中放入0.05g液体形式的义齿基托树脂，待液体形式的义齿基托树脂完全浸没粉状的义齿基托树脂后，进行后续的步骤；
S43、将粉状的义齿基托树脂和液体形式的义齿基托树脂以4：1的比例重复步骤S41-S42的操作，直至填满所述空腔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910154187.3A CN109932225B (zh) | 2019-03-01 | 2019-03-01 | 一种颅骨拉伸试件制备装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910154187.3A CN109932225B (zh) | 2019-03-01 | 2019-03-01 | 一种颅骨拉伸试件制备装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109932225A CN109932225A (zh) | 2019-06-25 |
| CN109932225B true CN109932225B (zh) | 2020-07-07 |
Family
ID=66986216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910154187.3A Active CN109932225B (zh) | 2019-03-01 | 2019-03-01 | 一种颅骨拉伸试件制备装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109932225B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011010831A (ja) * | 2009-07-01 | 2011-01-20 | Kisco Kk | 頭蓋骨固定治具 |
| CN202042116U (zh) * | 2011-05-03 | 2011-11-16 | 杨德文 | 用于医学图像处理的骨内部结构模型标本 |
| CN203479597U (zh) * | 2013-09-13 | 2014-03-12 | 天津市天津医院 | 骨标本包埋固定架 |
| CN107798979A (zh) * | 2016-08-29 | 2018-03-13 | 黄庆 | 一种3d复制打印颅骨、颅神经、脑组织及脑血管模型的方法 |
| CN207970134U (zh) * | 2017-11-15 | 2018-10-16 | 深圳市人民医院 | 双层金属颅骨板装置 |
| CN108847108A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-11-20 | 广州迈普再生医学科技股份有限公司 | 一种颅脑模型及其制备方法和应用 |
-
2019
- 2019-03-01 CN CN201910154187.3A patent/CN109932225B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011010831A (ja) * | 2009-07-01 | 2011-01-20 | Kisco Kk | 頭蓋骨固定治具 |
| CN202042116U (zh) * | 2011-05-03 | 2011-11-16 | 杨德文 | 用于医学图像处理的骨内部结构模型标本 |
| CN203479597U (zh) * | 2013-09-13 | 2014-03-12 | 天津市天津医院 | 骨标本包埋固定架 |
| CN107798979A (zh) * | 2016-08-29 | 2018-03-13 | 黄庆 | 一种3d复制打印颅骨、颅神经、脑组织及脑血管模型的方法 |
| CN207970134U (zh) * | 2017-11-15 | 2018-10-16 | 深圳市人民医院 | 双层金属颅骨板装置 |
| CN108847108A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-11-20 | 广州迈普再生医学科技股份有限公司 | 一种颅脑模型及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109932225A (zh) | 2019-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11796429B2 (en) | Microtome sectionable gel support structure and methods | |
| LaVelle et al. | Neuronal reaction to injury during development: severance of the facial nerve in utero | |
| CN109932225B (zh) | 一种颅骨拉伸试件制备装置及方法 | |
| JP2002533670A (ja) | 組織の塊を切断する方法及び装置 | |
| CN110614660B (zh) | 一种药材切片机 | |
| US7547542B2 (en) | Arrangement and method for a cassette for preparation of biological specimens | |
| CN103439163A (zh) | 活版式组织芯片制备方法及制备仪器 | |
| CN109312300B (zh) | 球体组织微阵列及制备方法 | |
| IT1168217B (it) | Procedimento e apparecchio per la produzione di formaggio | |
| CN210513867U (zh) | 一种冰冻切片机用包埋模具 | |
| CN104873289B (zh) | 动物脊椎固定装置 | |
| US9594087B2 (en) | Cassette | |
| Weber et al. | Polyester plastination of biological tissue: P35 technique | |
| CN201159697Y (zh) | 包埋模具 | |
| US9810611B2 (en) | Processing method and cassette | |
| CN110376048B (zh) | 一种自动包埋机用的活检标本包埋盒底模 | |
| EP1071553B1 (en) | Method for preparation of test bodies | |
| CN215203077U (zh) | 一种小药箱压模成型模具 | |
| CN220625939U (zh) | 一种可辅助病理组织石蜡包埋的包埋底座 | |
| CN211941064U (zh) | 一种妇产科用中药材切割设备 | |
| RU2508176C1 (ru) | Устройство для изготовления образцов из литьевых отверждающихся смол | |
| CN118258672A (zh) | 一种病理穿刺样本预处理和包埋的包装袋及样本蜡块制备方法 | |
| SU905694A1 (ru) | Устройство приготовлени объектов дл ультрамикротомов | |
| RU2009105698A (ru) | Способ получения биологически активного тканевого препарата | |
| RU1818574C (ru) | Устройство дл подготовки образцов при гистологическом исследовании |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |