CN113679338B - 一种动物活体成像固定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动物活体成像固定装置，包括：中空的底座、设置在底座侧壁上的抽气管以及盖玻片。底座上部为圆柱体，下部为圆台；底座内设置有依次连通的圆柱形空腔、圆形凹槽和圆台形空腔；底座的顶面和底面分别设置有上侧沿和下侧沿。该装置体积小，重量轻，能够直接安装在动物身上。通过上侧沿覆盖在动物手术切口处的皮肤上方，对伤口起保护作用。从而实现对动物同一细胞、组织和器官长时间稳定地成像，对组织和器官的生命活动进行直接观察，以及对损伤及恢复过程的整体观察。

Description

一种动物活体成像固定装置
技术领域
本发明涉及生物成像技术领域，尤其涉及一种动物活体成像固定装置。
背景技术
在进行以观察组织损伤和再生的完整过程为研究目的的动物活体成像实验时，需要使用活体成像固定装置。现有的一种活体成像固定装置是一个带手柄的成像装置，如图1所示，成像装置的上半部呈筒状中空圆柱体，工作时底部将盖玻片放到中空圆柱体的底部凸台上并密封，有一根中空的抽气管连接到成像装置内部的凹槽中。在成像装置的下部是一个凸出的圆台形空腔，空腔的上侧与盖玻片接触并与成像装置内部的凹槽3连通，然后通过手柄将该装置按压在动物的身上对暴露的组织进行观察。
由于该成像装置尺寸较大，不能将其安装到动物身上，因此每次成像都要对动物进行手术以暴露需要成像的组织。因此，使用该成像装置只能进行短时间(小于12小时)的成像，成像结束后动物不能继续存活，不能实现对同一细胞或者组织进行几天或者几周的长时间成像。另外，该装置只能从一个方向上抽出空气从而对组织和器官进行固定，因此需用较大的压力来固定所成像的组织和器官。对运动幅度较大的组织和器官的成像中，例如，肺，容易出现图像不稳定以及较大负压造成组织损伤的情况。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种能够安装到动物身体上且不影响动物的日常生命活动，如进食、运动、睡觉等，同时又能对同一细胞、组织和器官进行长时间稳定成像的动物活体成像固定装置。
(二)技术方案
为了解决上述问题，本发明提供了一种动物活体成像固定装置，包括：中空的底座、至少一个抽气管和盖玻片；所述底座上部为圆柱体，下部为圆台；所述底座内从其顶面至底面设置有依次连通的圆柱形空腔、圆形凹槽和圆台形空腔；所述圆台形空腔的窄端面与所述圆形凹槽相接；所述圆柱体的顶面设置有沿其径向凸出其侧壁的上侧沿；所述上侧沿上设置有多个固定孔，用于将所述底座固定在动物身上；所述至少一个抽气管设置在所述底座的侧壁上，其内部设置有与所述圆形凹槽连通的抽气通道；所述抽气管的抽气口端与真空装置连接；所述盖玻片放置于所述圆柱形空腔的底部，与其密封连接。
可选地，所述抽气管与所述底座侧壁的连接部的底面与所述圆台的底面平齐。
可选地，所述圆台的底面设置有沿其径向凸出其侧壁的下侧沿；所述下侧沿与所述上侧沿和所述底座的侧壁形成侧凹槽。
可选地，所述抽气管的抽气口端为圆锥形，并且在所述抽气管的侧壁上设置有凹槽。
可选地，所述底座的直径尺寸为5-100mm，厚度尺寸为2-50mm；所述圆台形空腔的窄端面的直径尺寸为0.5-95mm。
可选地，所述盖玻片上设置有刻度网格。
可选地，所述底座与所述抽气管一体成型；通过3D打印或者模具成型或者机械加工制成。
(三)有益效果
本发明提供的一种动物活体成像固定装置，包括中空的底座、抽气管和盖玻片，体积小，重量轻，能够直接安装在动物身上，并不影响动物的日常活动，通过成像固定装置顶面凸出的上侧沿覆盖在手术切口处的皮肤的上方不仅能减少伤口的暴露，对伤口形成保护作用，利于伤口的愈合，延长术后动物的生命，从而增加成像的周期。同时还能够防止伤口愈合过程中皮肤对成像的干扰。成像装置的上、下侧沿与成像装置的侧壁形成的凹槽使得成像固定装置能够更稳定、更长时间地固定在动物的身体上。设置在底座侧壁上的不同方向上的多个抽气管能够实现不同的组合的抽气方式，能够使运动幅度较大的器官和组织在成像过程中更加稳定并有效减少较大负压对组织的损伤。成像固定装置的平底面可以有效减少固定较大器官和组织过程中对组织的扭曲和损伤。最终实现能够将该活体成像固定装置安装在动物身体上，并且不影响动物的日常活动，使得能够实现对动物的同一细胞、组织进行长时间稳定地成像。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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为现有的动物活体成像固定装置的结构示意图；
图2为本发明实施例一中的动物活体成像固定装置的结构示意图；
图3为本发明实施例一中的动物活体成像固定装置沿A-A的截面图；
图4为本发明实施例一中的动物活体成像固定装置沿B-B的截面图；
图5为本发明实施例二中的动物活体成像固定装置的立体图；
图6为本发明实施例二中的动物活体成像固定装置的结构示意图；
图7为本发明实施例二中的动物活体成像固定装置沿C-C的截面图；
图8为本发明实施例二中的动物活体成像固定装置沿D-D的截面图；
图9为本发明实施例三中的动物活体成像固定装置的立体图；
图10为本发明实施例三中的动物活体成像固定装置的结构示意图；
图11为本发明实施例三中的动物活体固定装置沿E-E的截面图。
附图中的附图标记依次为：
1、底座，11、圆柱体，12、圆台，13、圆柱形空腔，14、圆形凹槽，15、圆台形空腔，16、上侧沿，161、固定孔，17、下侧沿，18、侧凹槽，2、抽气管，21、抽气通道，22、抽气口端，23、凹槽。
具体实施方式
下面结合实施例和附图，对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。在此，本发明的以下实施例用于说明本发明，但不用来限定本发明的范围。
实施例一
如图2至图4所示，本发明的实施例一提供的一种动物活体成像固定装置，包括：中空的底座1、抽气管2和盖玻片。底座1的上部为圆柱体11，下部为圆台12。底座1内从其顶面至底面设置有依次连通的圆柱形空腔13、圆形凹槽14和圆台形空腔15。圆台形空腔15的窄端面与圆形凹槽14的相接。圆柱体11的顶面设置有沿其径向凸出底座1的侧壁的上侧沿16。上侧沿16上设置有多个固定孔161。在底座1的侧壁上设置有一个抽气管2，抽气管2内部设置有圆柱形的抽气通道21，与底座1中的圆形凹槽14相连通，抽气管2的抽气口端22为圆柱形。盖玻片通过圆柱体1的顶面的开口放置于圆柱形空腔11的底部，并且与圆柱形空腔11的底部密封连接。本实施例中，圆台形空腔15的上部位于底座1上部的圆柱体11内，圆台形空腔15的下部位于圆台12内；抽气管2与圆柱体1侧壁相连接，抽气管2与圆柱体1连接部的底面高于圆台12的底面。
本实施例适用于对动物的一般器官和组织进行成像，如小肠、脾脏等。使用时，将动物要进行成像观察的部位切开，将该装置安装到动物的身体上，使得圆台形空腔15罩盖在要观察的部位上。将圆柱形空腔11的上侧沿16覆盖在手术切口处的皮肤的上方，从而减少伤口的暴露，对伤口形成保护作用。同时还能够防止伤口愈合过程中皮肤对成像的干扰。可以通过手术，通过设置在上侧沿16上的固定孔161将该装置缝合到动物的身体上，并且不会影响到动物的日常活动。可以根据需要确定上侧沿16上固定孔161的数量和位置，本发明实施例对此不作具体限定。成像时，将抽气管2的抽气口端22通过软管与装置外部的真空泵相连，启动真空泵将装置内的空气抽出，即将圆形凹槽14、圆台形空腔15内的空气抽走，使得装置内部的气压低于外界大气压。在大气压强的作用下，所成像的组织被吸入到圆台形空腔15中并与盖玻片相接触，从而实现将固定装置牢固地固定在动物的身体，便于对组织进行观察。可以在盖玻片上设置刻度网格，便于成像时利用刻度网格对所观察的组织进行更细致的定位。可以根据需要设定盖玻片上刻度网格的密度，本发明实施例对此不作具体限定。
本实施例中的底座1的直径尺寸为5-100mm，厚度为2-50mm；圆台形空腔15的窄端面的直径尺寸为0.5-95mm。可以根据动物的大小和所要成像的部位，在设定的尺寸范围内，确定底座1的直径和厚度，以及圆台形空腔15的窄端面的直径，使得该活体成像固定装置既可以用于小动物的活体成像，例如，小鼠；也可以用于体积大一些的动物的活体成像，例如，大鼠，兔子，狗等。
本实施例中，底座1与抽气管2是一体成型的，可以通过3D打印或者模具成型或者机械加工制成。本发明实施例对此不作具体限定。
实施例二
如图5至图8所示，本发明实施例二提供的另一种动物活体成像固定装置。本实施例中结构与实施例1所述的动物活体成像固定装置相同的部分不再赘述。本实施例的成像固定装置中，在底座1的侧壁上设置有两个呈180°分布的抽气管2。可以根据需要确定抽气管2的数量，以及抽气管2在底座1侧壁上分布方式，均匀分布或非均匀分布，本发明实施例对此不作具体限定。在使用本实施例的成像固定装置时，根据需要使两根抽气管6单独工作或者同时工作以固定成像组织。抽气管2的抽气口端22为圆锥形，使得抽气用的软管更容易套在抽气管2上。而且，在抽气管2的外壁上设置有凹槽22，使得抽气用软管更牢固地套在抽气管2上。如图7所示，本实施例中，抽气管2的下端与整个底座1的侧壁相连接，使得抽气管2与底座1侧壁的连接部的底面与圆台12的底面平齐，从而使底座的底面更平，这种结构适用于对较大、表面较平和易损伤的组织和器官进行成像，例如，肝脏。有利于较大的组织顺利进入成像装置内部，并且减小对组织的扭曲和损伤。同时，如图8所示，圆台12的底面设置有沿其径向凸出圆台12侧壁的下侧沿17。这不仅增加了底座1底面的面积和平整度，而且下侧沿17与上侧沿16和底座1的侧壁形成环形的侧凹槽18。在将该成像装置安装到动物身体上的时候，动物的皮肤和骨骼能够被缝合在侧凹槽18中，从而使成像装置更加稳固持久地安装在动物身体上。
实施例三
如图9至图11所示，本发明实施例三提供的又一种动物活体成像固定装置。本实施例的成像固定装置在实施例一中所述的成像固定装置的底座1的侧壁上设置有四个呈90°分布的抽气管2。抽气管2的抽气口端22为圆锥形，并且在抽气管2的外壁上设置有凹槽22。在成像过程中，四根抽气管2能够根据实验需要单独或者以不同的组合形式工作使得对动物的组织或者器官进行固定成像。这种结构适用于在生理状态下运动幅度较大的器官和组织，例如，肺、心脏等。可以根据需要确定抽气管2的数量，以及抽气管2在底座1侧壁上分布方式，均匀分布或非均匀分布，本发明实施例对此不作具体限定。
本发明提供的一种动物活体成像固定装置，包括中空的底座、抽气管和盖玻片。抽气管通过其内部的抽气通道与底座内部连通。该装置体积小，重量轻，能够直接安装在动物身上，并且不影响动物的日常活动，实现对动物的同一细胞、组织和器官的生命活动进行直接观察，以及对损伤及恢复过程的整体观察。通过成像固定装置顶面凸出的上侧沿覆盖在动物手术切口处的皮肤上方，不仅能减少伤口的暴露，对伤口形成保护作用，有利于伤口的愈合，延长动物的生命，从而增加成像的周期。同时还能够防止伤口愈合过程中皮肤对成像的干扰。成像装置的上、下侧沿与成像装置的侧壁形成的凹槽使得成像固定装置能够更稳定、更长时间地固定在动物的身体上。设置在底座侧壁上的不同方向上的多个抽气管能够实现不同的组合的抽气方式，能够使运动幅度较大的器官和组织在成像过程中更加稳定并有效减少较大负压对组织的损伤。通过将抽气管的下端与整个底座的侧壁相连接，使得抽气管与底座侧壁的连接部的底面与圆台的底面平齐，从而使底座的底面更平，可以有效减少固定于较大器官和组织过程中对组织的扭曲和损伤。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种动物活体成像固定装置，包括：中空的底座(1)、至少一个抽气管(2)和盖玻片；
所述底座(1)上部为圆柱体(11)，下部为圆台(12)；所述底座(1)内从其顶面至底面设置有依次连通的圆柱形空腔(13)、圆形凹槽(14)和圆台形空腔(15)；所述圆台形空腔(15)的上部位于所述底座(1)上部的所述圆柱体(11)内，所述圆台形空腔(15)的窄端面与所述圆形凹槽(14)相接；所述圆柱体(11)的顶面设置有沿其径向凸出其侧壁的上侧沿(16)；
所述上侧沿(16)上设置有多个固定孔(161)，用于将所述底座(1)固定在动物身上；
所述至少一个抽气管(2)设置在所述底座(1)的侧壁上，其内部设置有与所述圆形凹槽(14)连通的抽气通道(21)；所述抽气管(2)的抽气口端(22)与真空装置连接；
所述盖玻片放置于所述圆柱形空腔(13)的底部，与其密封连接。
2.根据权利要求1所述的动物活体成像固定装置，其特征在于，所述抽气管(2)与所述底座(1)侧壁的连接部的底面与所述圆台(12)的底面平齐。
3.根据权利要求2所述的动物活体成像固定装置，其特征在于，所述圆台(12)的底面设置有沿其径向凸出其侧壁的下侧沿(17)；所述下侧沿(17)与所述上侧沿(16)和所述底座(1)的侧壁形成侧凹槽(18)。
4.根据权利要求1所述的动物活体成像固定装置，其特征在于，所述抽气管(2)的抽气口端(22)为圆锥形，并且在所述抽气管(2)的侧壁上设置有凹槽(23)。
5.根据权利要求1所述的动物活体成像固定装置，其特征在于，所述底座(1)的直径尺寸为5-100mm，厚度尺寸为2-50mm；所述圆台形空腔(15)的窄端面的直径尺寸为0.5-95mm。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的动物活体成像固定装置，其特征在于，所述盖玻片上设置有刻度网格。
7.根据权利要求1-5中任意一项所述的动物活体成像固定装置，其特征在于，所述底座(1)与所述抽气管(2)一体成型；通过3D打印或者模具成型或者机械加工制成。
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