CN110292382A - 一种脑损伤动物模型构建构成监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种脑损伤动物模型构建构成监测装置，包括底座、支撑柱、绝缘板、连接条、电极探头，所述底座上竖直固定四根支撑柱，所述绝缘板前端和后端分别固定连接有连接条，连接条两端伸出于绝缘板侧边，连接条两端开设有通孔套在支撑柱上，所述支撑柱上设有螺纹，并安装有螺母，所述电极探头头部设有圆锥形探头，尾部设有圆柱形限位块，圆锥形探头上端设有限位台阶，所述绝缘板表面开设有呈圆形分布的圆孔，电极探头安装在圆孔内，电极探头上套有弹簧，弹簧固定在绝缘板和圆锥形探头之间，所述电极数量为16个；本发明具有成像速度快，抗噪能力强，测量精度高等特点，且无辐射、安全、使用简单方便，可检测动物模型颅内的出血和水肿情况。

Description

一种脑损伤动物模型构建构成监测装置
技术领域
本发明涉及动物模型技术领域，具体属于一种脑损伤动物模型构建构成监测装置。
背景技术
脑损伤是由暴力、高血压、脑动脉硬化、颅内血管畸形、颅内肿瘤、颅内手术、血液循环障碍等各种原因引起的一类脑部疾病，死亡率在4％-7％之间，重度脑损伤的死亡率更高达50％-60％，是脑部疾病中最严重的一种，预后较差，为人类致死性疾病之一。按照伤后脑组织与外界是否相通，将脑损伤分为开放性和闭合性两类，前者多由锐器或火器直接造成，伴有头皮裂伤，颅骨骨折和硬脑膜破裂、有脑脊液漏，易发生颅内感染；后者为头部间接暴力所致或者血管性病变等原因引发，出现神经系统症状，易引起脑水肿和脑出血，生命体征发生改变，闭合性脑损伤病理分类中的原发性脑干损伤系暴力作用于头部立即出现的损伤，起病突然，病情发展迅速；继发性脑干损伤是受伤后一定时间出现脑受损病变，由于脑疝时发生移位的脑组织压迫脑干，产生颅内压升高或压迫症状，可与原发性脑损伤共同存在。
动物模型的复制一直是探讨脑损伤发生机制和研究神经损伤后修复的重要组成部分。现有技术的脑损伤动物模型监测无法对动物模型的脑水肿以及脑出血的各项病理数据进行准确实时的监测；现有技术对颅内压、出血量、水肿组织不能进行更安全的无创监测，对数据获得的准确性造成影响，目前的监测电极安装困难，降低了测量效率。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明设计了一种脑损伤动物模型构建构成监测装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种脑损伤动物模型构建构成监测装置，其特征在于：
包括底座、支撑柱、绝缘板、连接条、电极探头，所述底座上竖直固定四根支撑柱，所述绝缘板前端和后端分别固定连接有连接条，连接条两端伸出于绝缘板侧边，连接条两端开设有通孔套在支撑柱上，所述支撑柱上设有螺纹，并安装有螺母，所述电极探头头部设有圆锥形探头，尾部设有圆柱形限位块，圆锥形探头上端设有限位台阶，所述绝缘板表面开设有呈圆形分布的圆孔，电极探头安装在圆孔内，电极探头上套有弹簧，弹簧固定在绝缘板和圆锥形探头之间，所述电极数量为16个；
激励源，产生对动物模型安全的正弦激励并以一定的激励模式施加于激励电极探头上，激励电流经电极进入动物模型颅内，不同的组织具有不同的电阻抗，测量体表点位来重建颅内电阻抗分布图像；
测量电路，与电极探头连接，从电极探头以一定测量模式获取正弦激励下的体表信号，经高精度放大后采用解调技术提取反映成像目标内阻抗分布信息，供算法重构阻抗图像应用；
A/D转换器，与测量电路连接，将电极探头获取的体表信号转换呈模拟信号，以便于计算机成像；
控制电路，与计算机、激励源和测量电路连接，将激励源及测量电路的参数及模式设置；计算机进行总体控制、数据处理、图像重建、图像显示。
进一步，所述控制电路包括传感器或信号输入电路、触发电路、纠错电路、信号处理电路、驱动电路。
本发明的有益效果为：
所述电极探头可自由调节长度，并通过下拉部件使其方便且严密的接触于动物模型的颅骨顶部，可将大鼠等动物模型放置在底座上，电极探头置于头部，向下拧螺母将电极压在动物头上，弹簧可使每根电极探头都能与头部顶部紧密结合，且电极探头安装方便快速，安装效率高；
本发明采用电阻抗成像技术利用动物模型不同组织器官的电导率的分布进行成像，通过在测量目标外加驱动电压或电流，对其边界电压或电流进行测量，通过对偏微分方程逆问题的求解，计算目标区域内的电导率分布，具有无创、功能成像、成本低、体积小、实时动态等优点，本发明具有成像速度快，抗噪能力强，测量精度高等特点，且无辐射、安全、使用简单方便，可检测动物模型颅内的出血和水肿情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明所述电极探头和绝缘板的剖面示意图。
附图中，各标号所代表的部件名称列表如下：
1-底座，2-绝缘板，3-电极探头，4-连接条，5-支撑柱，6-螺母，7-弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，一种脑损伤动物模型构建构成监测装置，其特征在于：
包括底座1、支撑柱5、绝缘板2、连接条4、电极探头3，所述底座1上竖直固定四根支撑柱5，所述绝缘板2前端和后端分别固定连接有连接条4，连接条4两端伸出于绝缘板2侧边，连接条4两端开设有通孔套在支撑柱5上，所述支撑柱5上设有螺纹，并安装有螺母6，所述电极探头3头部设有圆锥形探头，尾部设有圆柱形限位块，圆锥形探头上端设有限位台阶，所述绝缘板2表面开设有呈圆形分布的圆孔，电极探头3安装在圆孔内，电极探头3上套有弹簧7，弹簧7固定在绝缘板2和圆锥形探头之间，所述电极数量为16个；
激励源，产生对动物模型安全的正弦激励并以一定的激励模式施加于激励电极探头3上，激励电流经电极进入动物模型颅内，不同的组织具有不同的电阻抗，测量体表点位来重建颅内电阻抗分布图像；
测量电路，与电极探头3连接，从电极探头3以一定测量模式获取正弦激励下的体表信号，经高精度放大后采用解调技术提取反映成像目标内阻抗分布信息，供算法重构阻抗图像应用；
A/D转换器，与测量电路连接，将电极探头3获取的体表信号转换呈模拟信号，以便于计算机成像；
控制电路，与计算机、激励源和测量电路连接，将激励源及测量电路的参数及模式设置；计算机进行总体控制、数据处理、图像重建、图像显示；
进一步的，所述控制电路包括传感器或信号输入电路、触发电路、纠错电路、信号处理电路、驱动电路。
本发明主要采用电阻抗成像技术(EIT)对放射损伤性脑水肿动物模型和胶原蛋白酶诱导内源性脑出血动物模型进行监测，观察脑损伤EIT图像的动态变化。
利用胶原蛋白酶制造内源性脑出血动物模型，该模型具有：周期短，出血位置、出血量、出血时间和范围可控，注射胶原蛋白酶的量较少未形成自身的占位效应，更接近于实际临床中的脑出血，使用时，将动物模型放置在底座1上支撑柱5之间，先将电极探头3装置放置于动物颅骨顶部适当位置，将连接条4两端的通孔套在支撑柱5上，使其向下并与动物颅顶部组织紧密压合在一起，然后调整电极的长度，上下调整电极探头3长度，确保每根电极都与颅顶部组织紧密结合，然后从支撑柱5上端安装螺母6，固定柱电极探头3的位置，该电极装置减少了安放电极过程中的工作量，提高了工作效率，可以在较短的时间内完成对颅骨的等分，降低了安放电极的技术要求，从而完成对实验动物的无创监测，保证颅内封闭环境不受破坏，使实验结果更接近于临床要求，调节激励源电流频率50kHz、强度750uA，开始检测，测量电路获取电极探头3从动物模型体表获取的正弦激励电信号，经高精度放大后通过A/D转换器将电信号转换成模拟信号传送至计算机，经过EIT技术功能成像待图像稳定后，记录实验数据，随着时间的增加血肿的加剧和范围的扩大，其脑部阻抗值升高，利用EIT成像技术，可以检测到早期的ICH，与传统手段CT相比，EIT更加敏感精准。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。

Claims (2)

1.一种脑损伤动物模型构建构成监测装置，其特征在于：
包括底座、支撑柱、绝缘板、连接条、电极探头，所述底座上竖直固定四根支撑柱，所述绝缘板前端和后端分别固定连接有连接条，连接条两端伸出于绝缘板侧边，连接条两端开设有通孔套在支撑柱上，所述支撑柱上设有螺纹，并安装有螺母，所述电极探头头部设有圆锥形探头，尾部设有圆柱形限位块，圆锥形探头上端设有限位台阶，所述绝缘板表面开设有呈圆形分布的圆孔，电极探头安装在圆孔内，电极探头上套有弹簧，弹簧固定在绝缘板和圆锥形探头之间，所述电极数量为16个；
激励源，产生对动物模型安全的正弦激励并以一定的激励模式施加于激励电极探头上，激励电流经电极进入动物模型颅内，不同的组织具有不同的电阻抗，测量体表点位来重建颅内电阻抗分布图像；
测量电路，与电极探头连接，从电极探头以一定测量模式获取正弦激励下的体表信号，经高精度放大后采用解调技术提取反映成像目标内阻抗分布信息，供算法重构阻抗图像应用；
A/D转换器，与测量电路连接，将电极探头获取的体表信号转换呈模拟信号，以便于计算机成像；
控制电路，与计算机、激励源和测量电路连接，将激励源及测量电路的参数及模式设置；计算机进行总体控制、数据处理、图像重建、图像显示。
2.如权利要求1所述的脑损伤动物模型构建构成监测装置，其特征在于：所述控制电路包括传感器或信号输入电路、触发电路、纠错电路、信号处理电路、驱动电路。
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