CN110786959A - 多功能脑立体定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能脑立体定位装置，包括固定机构、三维定位机构及辅助机构，其中固定机构、三维定位机构及辅助机构均设置在底板上，三维定位机构设置在固定机构的上方，在所述的底板上开设有横向滑槽，所述的辅助机构滑动设置在横向滑槽中，可滑动至固定机构的上方，三维定位机构的下方。本发明设计科学合理、使用方便，利用固定机构和三维坐标定位机构实现实验鼠的固定，并可以精确有效地对三维坐标进行调节和固定，同时设置有旋转限位盘，适用于多种规格的钻头和微量注射器，有效提高实验准确性和实验效率。同时通过辅助机构的实验支撑单元及辅助单元实现对实验鼠的头部皮肤支撑功能，且利用辅助单元实现残血收集和实验鼠心跳监测，是一种一体化多功能脑立体定位装置，应有价值高，实际使用效果好。

Description

多功能脑立体定位装置

技术领域

本发明属于动物实验领域，涉及脑立体定位装置，尤其是一种多功能脑立体定位装置。

背景技术

脑立体定位仪又称脑固定装置(英文名:stereotaxic apparatus)，它是利用颅骨外面的标志或其它参考点所规定的三度坐标系统，来确定皮层下某些神经结构的位置，以便在非直视暴露下对其进行定向的刺激、破坏、注药物、引导电位等研究。动物脑立体定位仪是神经解剖、神经生理、神经药理和神经外科等领域内的重要研究设备，用于对神经结构进行定向的注射、刺激、破坏、引导电位等操作，可用于帕金森氏病动物模型建立，癫痫动物模型建立，脑内肿瘤模型建立，学习记忆，脑内神经干细胞移植，脑缺血等研究。

现有技术中的脑立体定位仪存在一些应用上的技术问题：

1、传统的脑立体定位仪，三维定位杆上没有能够锁定刻度位置的结构，坐标调节杆调节好坐标后，如果不小心碰到调节杆，调节杆的坐标发生偏离，导致定位不精准，需要重新定位；

2、传统的脑立体定位仪在构建动物模型过程中，需要根据所选动物头部的大小及动物头骨的硬度，选择不同的钻头定位打孔，选择不同规格的微量注射器向定位孔内注射模型构建所需溶液，这就需要在实际操作过程中更换不同型号或规格的钻头和微量注射器，传统的脑立体定位装置，更换钻头和注射器针头时，需要将原来的钻头或注射器拆卸换新，增加了人工成本和操作时间。另外，现有技术中用于定位孔打孔的钻头和脑立体定位仪本身是分离的，需要人工手握钻头打孔，打孔时人工手握钻头不能在定位孔的正上方打孔，易造成钻头打的孔与定位孔偏离一定的角度，使打孔不够准确，并且打孔时手握钻头的稳定性也会导致孔位偏离，影响打孔精确性；

3、动物脑立体定位操作首先需要在动物头顶部开口，剥离头骨和皮肤之间的组织露出头骨，根据参考坐标在头骨处定位坐标点，再用钻头在定位点打孔，最后用微量注射器向孔内注射构建模型所需试剂。在脑立体定位操作中，将动物头顶部皮肤开口并进行后续操作时，开口两侧的皮肤需要向两侧撑开，以免覆盖头骨影响定位打孔及注射，传统的脑立体定位装置没有设计撑开开口处皮肤的装置，需要人工用镊子将开口处的皮肤向两侧撑开固定露出头骨，镊子固定皮肤不够牢固，开口两侧的皮肤容易松动，影响后续的定位和打孔操作；

4、由于动物的头部密布着毛细血管，剪开动物头顶部皮肤剥离组织过程中，经常会剪到毛细血管，导致毛细血管破裂出血，另外动物的头骨以下的脑区也分布着各种血管，钻头在坐标点打孔时，钻头也容易触及头骨以下的毛细血管，导致定位孔内的血管破裂出血，出血后血液会覆盖定位孔，使定位孔模糊不清，影响定位和打孔；

5、传统的脑立体定位装置，没有设计残血的收集处理装置，动物头部毛细血管出血后，需要人工夹取止血海绵或棉球止血，止血海绵或棉球止血不够彻底，需要多次反复止血，耗费人力成本和操作时间，影响脑立体定位操作顺利进行；

6、动物脑立体定位过程中，由于动物的个体差异不同，各种客观原因比如麻醉药用量及操作人员的手法都可能导致动物死亡，而传统的脑立体定位装置没有设计动物心跳状态实时监测装置，不能随时监测动物的心跳状态，不能及时发现动物身体虚弱的征兆及时抢救而导致动物死亡，影响实验操作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种能够精准定位三维标度并且有效固定三维坐标轴、同时可实现多规格钻头及注射器使用的一体式精准定位、且在实验过程中可以有效固定实验动物、可以对动物头部皮肤开口后支撑进行固定并可以在实验操作过程中收集残留血液、实时监测动物心跳状态的多功能脑立体定位装置。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种多功能脑立体定位装置，包括固定机构、三维定位机构及辅助机构，其中固定机构、三维定位机构及辅助机构均设置在底板上，三维定位机构设置在固定机构的上方，在所述的底板上开设有横向滑槽，所述的辅助机构滑动设置在横向滑槽中，可滑动至固定机构的上方，三维定位机构的下方。

而且，所述的三维定位机构包括调节前后坐标杆、调节左右坐标杆、调节上下坐标杆，所述的调节前后坐标杆设置在底座上，所述的调节前后坐标杆和调节上下坐标杆相连接，所述调节上下坐标杆和调节左右坐标杆相连接，调节左右坐标杆连接定位杆联动控制轴，在定位杆联动控制轴底端安装有旋转轴，在该旋转轴上同轴可拆卸安装有旋转限位盘，所述的旋转限位盘上开设有若干用于放置钻头和注射器的单元槽孔。

而且，所述的调节前后坐标杆设置在底板的纵向滑槽中，在所述调节前后坐标杆的杆体上设置有刻度线，所述调节左右坐标杆、调节上下坐标杆均设置有旋转轴杆，旋转轴杆同轴螺纹旋拧在带有刻度的套管中，在旋转轴杆上滑动套装有卡尺，在卡尺的一侧设置有带弹簧的固定轴杆，在所述旋转轴杆上，所述卡尺的另一侧设置有用于锁紧旋转轴杆的卡箍。

而且，所述的辅助机构包括实验支撑单元及辅助单元，所述的实验支撑机构设置在固定机构上，所述的辅助机构设置在实验支撑机构上，所述的实验支撑机构包括支撑架、弹簧链及人字形皮肤支撑架，支撑架设置在底板上，所述的弹簧链一端通过螺钉活动固定在支撑板的上部，下部铰装有所述的人字形皮肤支撑架，所述的人字形皮肤支撑架包括对称的两个人字支板，两个人字支板上对应安装有螺钉，两个螺钉的末端连接弹簧的两端。

而且，所述的辅助单元包括支板、负压吸引器及动物心跳频率采集器，所述支板设置在支撑架上，所述的负压吸引器及动物心跳频率采集器放置在所述支撑架上，所述的负压吸引器一端设置有连接倒流软管的接口，另一端连接残血收集瓶。

而且，所述的固定机构包括底板、限位块及限位杆，两个所述的限位块对称设置在底板上，在所述的限位块上开设有限位槽，两根所述的限位杆可拆卸对称设置在对应的限位槽内，所述的限位杆通过设置在限位块上的螺钉固定。

本发明的优点和积极效果是：

1、本装置利用三维坐标定位机构实现三维坐标的精准固定，并通过设置在旋转轴杆上的卡箍实现固定功能，解决了由于工作台面晃动坐标杆的刻度容易发生偏离的问题。

2、本装置在定位杆联动控制轴底端安装有旋转轴，在该旋转轴上同轴可拆卸安装有旋转限位盘，在该旋转限位盘上开设有若干用于放置钻头和注射器的单元槽孔，可以根据实际实验需要放置打孔钻头和微量注射器，解决了打孔和注射存在偏差的问题，使得钻孔和微量注射更精准，且无需人工手动调整位置，节省人力和时间成本，有效提高实验有效性。

3、本装置的固定装置设置有括底板、限位块及限位杆，通过调整限位杆并通过螺钉固定，对实验鼠的头部进行固定。

4、本装置在传统的定位装置上设置有辅助装置，辅助机构包括负压吸引器及动物心跳频率采集器，器负压吸引器一端设置有连接倒流软管的接口，另一端连接血液收集瓶，脑立体定位过程中出现残血后，开启负压吸引器，调节压力，残血收集瓶内会有负压产生，产生的负压可将残血吸引到收集瓶内，当残血收集瓶内的液体达到一定高度时，收集瓶顶盖的终止阀自动开启，阻止残血继续流入收集瓶，有效防止残血溢出收集瓶而污染操作台。

5、本装置设置动物心跳频率采集器，采集器的一端通过电源线与电源相接，设计了采集器启动开关、数据采集线和数据读取显示屏，数据线的一端设计能够贴合动物皮肤的模块与动物心脏处的皮肤黏贴接触。脑立体定位过程中，按动启动开关启动心跳频率采集器，动物的实时心跳频率会通过数据线传输到采集器内，显示在显示屏上，方便操作人员观察数值。此设计使动物脑立体定位的整个过程中，操作人员能够实时监测动物的状态，有效的避免了不能及时救治动物导致的死亡。

6、本装置实验支撑机构包括支撑架、弹簧链及人字形皮肤支撑架，其中弹簧链一端通过螺钉活动固定在支撑板的上部，下部铰装有所述的人字形皮肤支撑架，可以在实验过程中灵活控制实验角度，避免实验鼠过度挣扎影响实验进程。

7、本装置的人字形皮肤支撑架，用于撑开剪开后的动物皮肤，人字形皮肤支撑架包括对称的两个人字支板，两个人字支板与动物头部开口处皮肤接触起到支撑作用，两个人字支板上对应安装有螺钉，两个螺钉的末端连接有弹簧的两端，螺钉用于调节弹簧的松紧度，从而根据动物头部皮肤开口的大小调整皮肤支撑架的开合程度。

8、本发明设计科学合理、使用方便，利用固定机构和三维坐标定位机构实现实验鼠的固定，并可以精确有效地对三维坐标进行调节和固定，同时设置有旋转限位盘，有效解决打孔和微量注射人工操作有偏差且准确率不高的问题，适用于多种规格的钻头和微量注射器，有效提高实验准确性和实验效率。同时通过固定机构、实验支撑机构及辅助机构，解决动物脑立体定位剪开头顶部皮肤后，开口两侧的皮肤需要人工用镊子等工具向两侧撑开露出头骨，而镊子等用具撑开皮肤的牢固性不好容易松动的问题；解决了动物脑立体定位操作中，动物的头部和头骨以下密布着毛细血管，剪开动物头顶部皮肤剥离皮肤和头骨之间组织以及打孔时钻头碰到头骨下方脑区的毛细血管，毛细血管破裂出血，传统的止血海绵或棉球收集处理残血不彻底的问题；解决了动物脑立体定位过程中不能实时监测动物心跳状态，脑立体定位过程中不能及时发现动物的虚弱征兆，不能及时抢救导致动物死亡的问题。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1中A部人字形皮肤支撑架放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种多功能脑立体定位装置，如图1、图2所示，包括固定机构、三维定位机构及辅助机构，其中固定机构、三维定位机构及辅助机构均设置在底板上，三维定位机构设置在固定机构的上方，在所述的底板上开设有横向滑槽27，所述的辅助机构通过滑动块26滑动设置在横向滑槽中，可滑动至固定机构的上方，三维定位机构的下方。

所述的固定机构包括底板20、限位块19及限位杆17，两个所述的限位块对称设置在底板上，在所述的限位块上开设有限位槽，两根所述的限位杆可拆卸对称设置在对应的限位槽内，所述的限位杆通过设置在限位块上的螺钉18固定。

所述的三维定位机构包括调节前后坐标杆23、调节左右坐标杆1、调节上下坐标杆4，所述的调节前后坐标杆设置在底座上，所述的调节前后坐标杆和调节上下坐标杆相连接，所述调节上下坐标杆和调节左右坐标杆相连接，调节左右坐标杆连接定位杆联动控制轴5，在定位杆联动控制轴底端安装有旋转轴6，在该旋转轴上同轴可拆卸安装有旋转限位盘7，所述的旋转限位盘上开设有若干用于放置钻头和注射器的单元槽孔25。

所述的调节前后坐标杆设置在底板的纵向滑槽24中，在所述调节前后坐标杆的杆体上设置有刻度线，所述调节左右坐标杆、调节上下坐标杆均设置有旋转轴杆，旋转轴杆同轴螺纹旋拧在带有刻度的套管3中，在旋转轴杆上滑动套装有卡尺22，在卡尺的一侧设置有带弹簧的固定轴杆21，在所述旋转轴杆上，所述卡尺的另一侧设置有用于锁紧旋转轴杆的卡箍2。

所述的辅助机构包括实验支撑单元及辅助单元，所述的实验支撑机构设置在固定机构上，所述的辅助机构设置在实验支撑机构上，所述的实验支撑机构包括支撑架9、弹簧链11及人字形皮肤支撑架16，支撑架设置在底板上，所述的弹簧链一端通过螺钉10活动固定在支撑板的上部，下部铰装有所述的人字形皮肤支撑架，如图3，所述的人字形皮肤支撑架包括对称的两个人字支板29，两个人字支板上对应安装有螺钉28，两个螺钉的末端连接弹簧30的两端。

所述的辅助单元包括支15板、负压吸引器13及动物心跳频率采集器8，所述支板设置在支撑架上，所述的负压吸引器及动物心跳频率采集器放置在所述支撑架上，所述的负压吸引器一端设置有连接倒流软管的接口12，另一端连接残血收集瓶14。

本发明的工作原理：

本发明提供一种多功能脑立体定位装置，用于大鼠或小鼠脑部模型构建过程中的脑立体定位操作，大鼠或小鼠进行脑立体定位过程中，人工剪开动物脑部的皮肤后，参考具体的定位坐标，利用大小鼠脑立体定位装置上带刻度的三维坐标定位机构中的调节前后坐标杆、调节左右坐标杆、调节上下坐标杆实现三维刻度的定位，具体的手动转动坐标杆轴杆一侧的旋钮，利用坐标杆上的弹簧伸缩及定位杆联动控制轴，使坐标杆移动到特定的刻度处，且通过设置在旋转轴杆上的卡箍锁紧旋转轴杆，同时带动定位杆联动控制轴，使旋转轴上的旋转限位盘固定的微量注射器移动到需要的坐标点，然后用钻头在定位点打孔，最后用微量注射器向孔内注射构建某动物模型需要的特定溶液。

本发明在三维定位机构的基础上设置辅助机构，所述的辅助机构包括负压吸引器及动物心跳频率采集器，器负压吸引器一端设置有连接倒流软管的接口，另一端连接血液收集瓶，脑立体定位过程中出现残血后，开启负压吸引器，调节压力，残血收集瓶内会有负压产生，产生的负压可将残血吸引到收集瓶内，当残血收集瓶内的液体达到一定高度时，收集瓶顶盖的终止阀自动开启，阻止残血继续流入收集瓶，有效防止残血溢出收集瓶而污染操作台。

同时，本装置的辅助机构还设置动物心跳频率采集器，采集器的一端通过电源线与电源相接，设计了采集器启动开关、数据采集线和数据读取显示屏，数据线的一端设计能够贴合动物皮肤的模块与动物心脏处的皮肤黏贴接触。脑立体定位过程中，按动启动开关启动心跳频率采集器，动物的实时心跳频率会通过数据线传输到采集器内，显示在显示屏上，方便操作人员观察数值。此设计使动物脑立体定位的整个过程中，操作人员能够实时监测动物的状态，有效的避免了不能及时救治动物导致的死亡。

另外，本装置实验支撑机构在传统的支撑机构上进行了创新，该支撑机构包括支撑架、弹簧链及人字形皮肤支撑架，其中弹簧链一端通过螺钉活动固定在支撑板的上部，下部铰装有所述的人字形皮肤支撑架，可以在实验过程中灵活控制实验角度，避免实验鼠过度挣扎影响实验进程。

本装置在固定机构的底板上设置支撑架，并设计了用于撑开剪开后的动物皮肤的人字形支撑架，人字形皮肤支撑架包括对称的两个人字支板，两个人字支板与动物头部开口处皮肤接触起到支撑作用，两个人字支板上对应安装有螺钉，两个螺钉的末端连接有弹簧的两端，螺钉用于调节弹簧的松紧度，从而根据动物头部皮肤开口的大小调整皮肤支撑架的开合程度。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (6)

1.一种多功能脑立体定位装置，其特征在于：包括固定机构、三维定位机构及辅助机构，其中固定机构、三维定位机构及辅助机构均设置在底板上，三维定位机构设置在固定机构的上方，在所述的底板上开设有横向滑槽，所述的辅助机构滑动设置在横向滑槽中，可滑动至固定机构的上方，三维定位机构的下方。

2.根据权利要求1所述的一种多功能脑立体定位装置，其特征在于：所述的三维定位机构包括调节前后坐标杆、调节左右坐标杆、调节上下坐标杆，所述的调节前后坐标杆设置在底座上，所述的调节前后坐标杆和调节上下坐标杆相连接，所述调节上下坐标杆和调节左右坐标杆相连接，调节左右坐标杆连接定位杆联动控制轴，在定位杆联动控制轴底端安装有旋转轴，在该旋转轴上同轴可拆卸安装有旋转限位盘，所述的旋转限位盘上开设有若干用于放置钻头和注射器的单元槽孔。

3.根据权利要求2所述的一种多功能脑立体定位装置，其特征在于：所述的调节前后坐标杆设置在底板的纵向滑槽中，在所述调节前后坐标杆的杆体上设置有刻度线，所述调节左右坐标杆、调节上下坐标杆均设置有旋转轴杆，旋转轴杆同轴螺纹旋拧在带有刻度的套管中，在旋转轴杆上滑动套装有卡尺，在卡尺的一侧设置有带弹簧的固定轴杆，在所述旋转轴杆上，所述卡尺的另一侧设置有用于锁紧旋转轴杆的卡箍。

4.根据权利要求1所述的一种多功能脑立体定位装置，其特征在于：所述的辅助机构包括实验支撑单元及辅助单元，所述的实验支撑机构设置在固定机构上，所述的辅助机构设置在实验支撑机构上，所述的实验支撑机构包括支撑架、弹簧链及人字形皮肤支撑架，支撑架设置在底板上，所述的弹簧链一端通过螺钉活动固定在支撑板的上部，下部铰装有所述的人字形皮肤支撑架，所述的人字形皮肤支撑架包括对称的两个人字支板，两个人字支板上对应安装有螺钉，两个螺钉的末端连接弹簧的两端。

5.根据权利要求4所述的一种多功能脑立体定位装置，其特征在于：所述的辅助单元包括支板、负压吸引器及动物心跳频率采集器，所述支板设置在支撑架上，所述的负压吸引器及动物心跳频率采集器放置在所述支撑架上，所述的负压吸引器一端设置有连接倒流软管的接口，另一端连接残血收集瓶。

6.根据权利要求1所述的一种多功能脑立体定位装置，其特征在于：所述的固定机构包括底板、限位块及限位杆，两个所述的限位块对称设置在底板上，在所述的限位块上开设有限位槽，两根所述的限位杆可拆卸对称设置在对应的限位槽内，所述的限位杆通过设置在限位块上的螺钉固定。

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