CN115607860B - 一种放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置及方法，其中，该放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置包括允许射线透射的底座、隔断板和盖板，其中，底座，具有顶面；若干隔断板，沿底座的第一方向延伸并间隙阵列于底座的顶面，以在底座的顶面形成若干沿第一方向贯通的槽道；盖板，沿底座的第二方向延伸并覆盖至若干隔断板的顶面，使得盖板与若干隔断板彼此围合以将槽道构造为用于限制实验鼠的容置腔，且底座顶面具有与各个容置腔对应的定位区域，其中，容置腔内以能够调整射线提供至实验鼠的辐射照射区域的方式装设有至少一个可移动的屏蔽组件，该屏蔽组件具有与实验鼠的目标照射点位对应以允许透过盖板的射线输出至目标照射点位的引导孔。

Description

一种放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置及方法

技术领域

本发明涉及动物实验装置技术领域，尤其涉及一种放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置及方法。

背景技术

放疗是用射线的电离辐射作用杀灭肿瘤的方法，和外科治疗、药物治疗并列为肿瘤治疗的三大手段之一。在过去三十年里，放疗使头颈部肿瘤患者的生存率大幅提升，同时其远期并发症也日益凸显。放疗作为颈动脉狭窄的独立危险因素之一，显著增加脑血管病的风险。颈动脉有被放疗射线照射风险的人群主要是头颈部恶性肿瘤患者，乳腺癌和霍奇金淋巴瘤等患者也可能接受锁骨以上区域的照射，其中以鼻咽癌居首位。

在病理上放疗损伤形成的斑块与自发性动脉粥样硬化斑块非常相似，但放疗诱导形成的斑块有自己的特点，如限于照射区域范围、病灶出现于相对不典型部位、病灶节段更长、斑块具有侵袭性（发展速度更快）以及有更多的细胞外脂质和钙化、斑块纤维组织较少，以及斑块中膜和外膜的病变更严重等。

为了研究放疗后颈动脉狭窄的发病机制和治疗手段，动物实验是必不可少的重要一环，小鼠是动物实验最常用的物种。现有研究放疗射线对于颈动脉狭窄的影响的研究方式主要是利用固定设备预先将实验动物进行固定，然后利用放疗射线对实验动物进行射线照射，从而构建相应的动物模型，以通过对动物模型的研究探索放疗后颈动脉狭窄的发病机制。

CN206526413U公开了一种小鼠结直肠X射线照射装置，包括多个照射室和屏蔽铅块，照射室和屏蔽铅块用螺母固定，避免照射区域移动；各个照射室之间用透明材料分隔；每个独立的照射室上下周围设计有多个透气孔，并在每个照射室的上下设计有小鼠头部和尾部的卡槽，用于固定小鼠，使得小鼠能够仰卧位照射。

CN209734774U公开了一种实验用小鼠放射性X射线辐照模具，包括遮挡铅块，遮挡铅块的正中位置开有贯穿遮挡铅块的照射孔；遮挡铅块上设有固定补偿板，该固定补偿板上设有活动补偿板。

CN209422766U公开了一种用于探测实验鼠颊囊的辐射线外盒，包括基座，该基座上设有数个与其固定连接的支撑块和用于放置实验鼠的鼠板组件；鼠板组件依次包括手握杆、与手握杆固定连接的鼠床以及与鼠床固定连接的鼠枕；鼠床上还设有鼠夹组件，该鼠夹组件包括垫圈和夹取垫圈的夹具；辐射线外盒包括盖板，该盖板罩设于支撑块上，且该盖板上设有多个通孔；夹具至少一侧为平直面。

现有构建放疗小鼠模型的方式主要是利用动物放疗仪，但其通常单次只能照射一只实验鼠，耗时长，且价格昂贵、体积大，难以在普通实验室中推广普及；要么就是另外引入模具搭配医院放疗设备，但目前放疗小鼠模型的建立装置主要用于肿瘤研究，且大部分模具一次只能照射一只小鼠，部分模具没有相应保护装置，从而会对实验鼠肿瘤外正常组织产生辐射损伤，影响后续实验结果，也有部分模具使用时会设置铅板防护，但无法精确地暴露特定的照射位点，难免会对实验鼠正常组织产生辐射损伤。特别地，目前尚无针对放疗后颈动脉狭窄的小鼠模型，故提供一个稳定且可靠的放疗后颈动脉狭窄的小鼠模型对研究放疗后颈动脉尤为重要。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置及方法，旨在解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置，包括允许射线透射的底座、隔断板和盖板，其中，

底座，具有顶面；

若干隔断板，沿底座的第一方向延伸并间隙阵列于底座的顶面，以在底座的顶面形成若干沿第一方向贯通的槽道；

盖板，沿底座的第二方向延伸并覆盖至若干隔断板的顶面，使得盖板与若干隔断板彼此围合以将槽道构造为用于限制实验鼠的容置腔，底座顶面具有与容置腔对应的定位区域，

其中，容置腔内以能够调整放疗射线提供至实验鼠的辐射照射区域的方式装设有至少一个可移动的屏蔽组件，其中，屏蔽组件具有与实验鼠的目标照射点位对应以允许透过盖板的射线输出至目标照射点位的引导孔。

优选地，屏蔽组件包括屏蔽板和调节部，其中，屏蔽板构造为可容置于容置腔以能够阻挡放疗射线的U形板，调节部以能够调整屏蔽板相对于实验鼠的遮蔽区域的方式一体成型于屏蔽板背离容置腔的一侧。

优选地，屏蔽板具有允许放疗射线通过的开口，开口按照沿径向方向向心变化时其在屏蔽板的厚度方向的厚度可变的方式配置，以使得开口沿厚度方向观察时具备内圆和外圆至少两个可见圆环，其中，射线能够通过内圆的孔洞无阻碍地照射至实验鼠，而由内圆至外圆的区间内的至少部分被伽马射线照射的区域能够按照基于屏蔽板厚度在此位置的变化而逐区域以透射率不同的方式作用至实验鼠上。

优选地，开口按照沿径向方向向心变化时其在屏蔽板的厚度方向的厚度逐渐减小的方式配置，以使得穿过内圆与外圆之间圆环带的射线的透射率沿内圆至外圆的方向逐渐减小。

优选地，圆环带划分为彼此相邻的第一区域和第二区域，第一区域至少在迎向射线发出位置的一面上配置有第一物质，第二区域至少在迎向射线发出位置的一面上配置有第二物质，第一物质能够在伽马射线的轰击下产生光线，第二物质能够在红外线的作用下产生光线，第一区域相对于第二区域更加靠近内圆位置。

优选地，本发明提供的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置还可包括：

出射单元，其被配置为能够发出可调参数的伽马射线以及红外线；

光线采集单元，其被配置为能够接受可见光以及第一物质与第二物质的激发光；

处理单元，其接受光线采集单元的图像数据并能够控制出射单元与遮蔽板的位置，其中，

基于对第一区域、第二区域的视觉识别，以及基于对红外线照射下内圆内的红外反射识别、第二区域反射光识别，以及基于对射线照射下的第一区域反射光识别，处理单元分别单独调整出射单元的射线和/或红外线照射组件和/或屏蔽板相对位置，以使得实验鼠目标照射点位、伽马射线出射点位、红外线出射点位以及屏蔽板的开口彼此对应。

优选地，底座以其在沿第三方向上的第一尺寸相比于盖板在沿底座的第三方向上的第三尺寸更大的方式配置。

优选地，调节部包括一体成型的挡板和把手，其中，挡板沿底座的第三方向延伸并连接在屏蔽板的侧部，把手配置在挡板背离屏蔽板的一侧。

优选地，定位区域包含于容置腔，且若干容置腔具有彼此相同或不同的定位区域。

优选地，本发明中，底座、隔断板以及盖板采用有机玻璃制成。

优选地，本发明还提供一种利用前述放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置建立放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的方法，包括：

将麻醉后的多只实验鼠容置固定于各容置腔相应的定位区域；

将盖板置于各隔断板顶面以覆盖容置腔；

按照预设剂量及周期，施加放疗射线r至盖板表面的定位靶点以对容置腔中的实验鼠的目标照射点位进行照射；

射线照射结束后，撤离盖板，并将实验鼠从容置腔中取出置于饲养笼位，并观察实验鼠的呼吸及生命体征直至其逐步苏醒。

本发明的有益技术效果包括：本设备设计结构简单、制造成本低、体积小巧，不会占用过多的操作空间，适合在医院或实验室等场合中进行推广应用；本设备操作方便，可以配合放疗机器使用，能够配合放疗机器执行单次同时照射多只实验鼠的操作，从而可大幅减少操作时间，避免过多复杂操作对小鼠模型构建产生不利因素。此外，市面上的小鼠放疗固定设备的操作普遍过于复杂，除无法实现对多只小鼠的同步固定外，对于实验鼠普遍都是全身照射，因此也会对实验鼠的正常组织造成不必要的辐射损伤，而辐射损伤对实验鼠正常生理功能的影响可能对实验结果产生非预期的影响。另外，本设备不仅还兼具逐步降低辐射的作用，并且可以对实验鼠进行定点照射，确保照射位点剂量准确，从而保证实验的准确性，且避免全身照射对实验鼠正常组织产生辐射损伤。

附图说明

图1是本发明提供的一种优选实施方式的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置的正视结构示意图；

图2是本发明提供的一种优选实施方式的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置未安装盖板时的俯视结构示意图；

图3是本发明提供的一种优选实施方式的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置安装有盖板时的俯视结构示意图之一；

图4是本发明提供的一种优选实施方式的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置安装有屏蔽组件时的俯视结构示意图；

图5是本发明提供的一种优选实施方式的屏蔽组件的正视结构示意图；

图6是本发明提供的一种优选实施方式的屏蔽组件的侧视结构示意图；

图7是本发明提供的一种优选实施方式的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置安装有屏蔽组件时的侧视结构示意图；

图8是本发明提供的一种优选实施方式的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置安装有盖板时的俯视结构示意图之二。

附图标记列表

10：底座；20：隔断板；30：盖板；40：实验鼠；50：容置腔；60：屏蔽组件；70：定位靶点；301：第一区段；302：第二区段；500：定位区域；601：屏蔽板；602：调节部；701：第一间距；702：第二间距；6010：开口部；6021：挡板；6022：把手。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

本发明提供了一种放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置，该建立装置可由允许放疗射线透射的底座10、隔断板20以及盖板30彼此搭建围合而成。具体地，底座10、隔断板20和盖板30可由有机玻璃制成。特别地，相比于普通玻璃，有机玻璃具有较高的光线透过率，允许更多的放疗射线穿过。进一步地，有机玻璃的重量也仅有普通玻璃的一半左右，但其抗冲击以及抗拉伸能力则是普通玻璃的数倍至十数倍。

根据一种优选实施方式，本发明提供的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置可用于同时建立多只放疗后颈动脉狭窄的小鼠模型。具体而言，本装置可用于同时固定多只实验小鼠，实验人员可以通过放疗机器输出放疗射线，并借助于本装置使放疗射线定点照射至实验小鼠的颈部从而构建相应的小鼠模型，使得医疗研究人员能够借助通过本装置建立的小鼠模型研究放疗后颈动脉狭窄的发病机制及相应的防治手段。

根据一种优选实施方式，如图1和图2所示，底座10被构造为一矩形台体。具体地，底座10具有底面、从底面沿竖向延伸且依次连接的多个侧面以及连接于多个侧面并与底面相对的顶面。进一步地，底座10用于承载隔断板20和盖板30，以及可用于承载用于建立动物模型的实验鼠40。

根据一种优选实施方式，底座10在其高度/厚度方向上具有第一尺寸。具体地，底座10的第一尺寸可以为45～60mm。优选地，底座10的第一尺寸约为50mm。进一步地，底座10的长度可以为300～400mm。底座10的宽度可以为150～200mm。

根据一种优选实施方式，如图1所示，底座10的顶面布设有若干隔断板20。具体地，若干隔断板20沿底座10的第一方向延伸并间隙阵列于底座10的顶面。进一步地，如图1所示，在若干隔断板20间隙阵列于底座10顶面之时，至少一对相邻的隔断板20与底座10共同构造出多个沿底座10第一方向双向贯通的槽道。特别地，该槽道可用于容置实验鼠40。

根据一种优选实施方式，隔断板20在其高度/厚度方向上具有第二尺寸。具体地，隔断板20的第二尺寸可以为20～25mm。优选地，隔断板20的第二尺寸可以为20mm。进一步地，隔断板20的宽度可以与其在高度/厚度方向上的第二尺寸保持一致。隔断板20的长度优选与底座10的宽度保持一致。

根据一种优选实施方式，如图1所示，隔断板20顶面可布设有可移动的盖板30。具体地，该盖板30沿底座10的第二方向延伸并覆盖至若干隔断板20的顶面。进一步地，在盖板30覆盖至所有隔断板20顶面之时，盖板30与隔断板20彼此围合以将相邻隔断板20间的槽道构造为用于对实验鼠40进行限制定位的容置腔50。

根据一种优选实施方式，本实施例中，第一方向可以表示为底座10的宽度方向；第二方向可以表示为底座10的长度方向，以及第三方向可以表示为底座10的厚度/高度方向。

根据一种优选实施方式，如图2所示，容置腔50内可相应设置有定位区域500。具体地，该定位区域500以与实验鼠40的待容置部分尺寸对应的方式设置，以用于规定并定位实验鼠40的安放点位。进一步地，定位区域500设置在底座10与各容置腔50相对应的部分顶面，且各定位区域500包含于对应的容置腔50中。

根据一种优选实施方式，在通过若干隔断板20和覆盖至隔断板20顶面的盖板30构造出若干容置腔50之时，可以在各容置腔50对应的底座10顶面配置相应的定位区域500。具体而言，定位区域500例如可以通过区域涂层或颜色线条标记等一种或多种方式来形成。例如，可在容置腔50对应的底座10顶面利用颜色线条标记出多个大致矩形的定位区域500。

根据一种优选实施方式，若干容置腔50具备的容置尺寸可以是彼此不同的。换而言之，各容置腔50可具有彼此不同的开口尺寸。具体地，当各容置腔50具有不同的容置尺寸时，其可以用于容置不同体型的实验鼠40，例如幼年小鼠或是成年实验小鼠，以能够同时对不同发育阶段的实验鼠40的颈部点位进行辐射照射，从而构建用于研究放疗后颈动脉狭窄的致病机制的多个小鼠模型，并且各小鼠模型并非完全一致的。特别地，具有不同容置尺寸的容置腔50各自对应的定位区域500的尺寸也可以是彼此不同的。

根据一种优选实施方式，容置腔50内可相应设置有牙齿固定器（图中未示出）。具体地，譬如可在盖板30与各容置腔50对应的底面设置一个钉子样结构（图中未示出），并同时配合弹性带体（例如皮筋）将小鼠牙齿进行固定，即可利用弹性带体将麻醉后的实验鼠40的牙齿固定，使得实验鼠40的头部固定从而能够充分暴露其颈部。

根据一种优选实施方式，在通过相邻隔断板20间的槽道固定实验鼠40时，可将实验鼠40从槽道的一端开口移入槽道内，并基于定位区域500限定的区域摆放实验鼠40。此后，借助相邻隔断板20对实验鼠40进行夹持固定。进一步地，待所有实验鼠40摆放到位后，将盖板30从底座10第二方向的一端缓慢推入或直接置于所有隔断板20上方，直至能够覆盖所有隔断板20从而形成多个容置腔50。

根据一种优选实施方式，本发明中，定位区域500与容置腔50的端部开口保持预设距离，使得在摆放固定实验鼠40时，实验鼠40的头部能够卡固于容置腔50中并被盖板30遮挡覆盖。

根据一种优选实施方式，盖板30在其高度/厚度方向上具有第三尺寸。具体地，盖板30的第三尺寸可以为25～40mm。进一步地，盖板30的第三尺寸优选为30mm。盖板30的长度和宽度优选与底座10保持一致。

根据一种优选实施方式，本发明中，底座10的厚度大于盖板30的厚度的。当放疗射线r透过盖板30进入容置腔50并照射至实验鼠40的目标照射点位之时，射线r可能会在容置腔50及底座10中反射或散射，而底座10具有相较更大的厚度能够降低射线r的散射，从而保证照射至实验鼠40目标点位的辐射剂量的准确及稳定。

根据一种优选实施方式，由于有机玻璃厚度对光线透光率有一定影响，因此，相较更厚的有机玻璃板具有更低的光线透过率。特别地，在一些可选实施方式中，盖板30以及底座10的厚度可以关联于放疗设备或是射线始发点与盖板30以及底座10之间的间距。

根据一种优选实施方式，本发明中，盖板30可具有透射率各异的多个透射区域。具体地，如图3所示，盖板30具有对应覆盖实验鼠40的目标照射点位的第一区域301和对应覆盖实验鼠40的其余非目标照射点位的第二区域302。特别地，本发明中，实验鼠40的目标照射点位应为实验鼠40的颈部，非目标照射点位则为实验鼠40的其余躯干部分。举例而言，例如盖板30中部约六分之一的条形区域为第一区域301。

根据一种优选实施方式，盖板30的第一区域301的透射率小于盖板30的第二区域302。特别地，可将盖板30的第二区域302构造为相比盖板30的第一区域301具有更高的粗糙度（如预先经加工打磨），使得盖板30的第二区域302相比盖板30的第一区域301具有更小的射线透过率。

在一些可选实施方式中，也可分别在盖板30的第一区域301和第二区域302涂覆具有不同透过率的涂层材料，使得盖板30的第二区域302相比盖板30的第一区域301具有更低的射线透过率。

根据一种优选实施方式，通常放射线的辐照范围面积较广不能有效契合实验鼠40的目标照射点位，因此通过将盖板30的除对应实验鼠40目标照射点位之外的其它区域构造为具有相对更低的射线透过率，使得放疗射线对实验鼠40其它正常组织造成的辐射损伤能够降低，进而避免辐射损伤对实验结果产生的不利影响。

在一些可选实施方式中，如图4所示，各容置腔50中可相应设置有屏蔽组件60。

根据一种优选实施方式，如图5和图6所示，屏蔽组件60包括屏蔽板601和调节部602。具体地，由屏蔽板601和调节部602组成的屏蔽组件60类似椅式结构。特别地，屏蔽板601和调节部602可以为一体成型。

根据一种优选实施方式，如图5所示，屏蔽板601为U形板结构。具体地，屏蔽板601由横向延伸的屏蔽部和由屏蔽部一体成型且分布在其两侧的支撑部构成。特别地，屏蔽板601的尺寸优选与容置腔50的尺寸相适应。

根据一种优选实施方式，屏蔽部可设置在盖板30下方，以用于阻挡透过盖板30的放疗射线照射至实验鼠40的非目标照射点位。进一步地，支撑部可设置在屏蔽部两侧，并介于实验鼠40和隔断板20之间。

根据一种优选实施方式，如图5和图6所示，屏蔽板601远离容置腔50的一端一体成型有调节部602。进一步地，如图6所示，调节部602由挡板6021和把手6022组成。具体地，挡板6021为一沿底座10厚度方向延伸的板体。把手6022配置在挡板6021远离底座10的一端，并沿底座10横向方向延伸。

根据一种优选实施方式，如图7所示，当屏蔽板601被推入容置腔50时，与屏蔽板601一体成型的调节部602位于容置腔50外。优选地，通过把手6022将屏蔽板601推入容置腔50，以利用屏蔽板601遮挡实验鼠40的非目标组织部位，从而避免射线对实验鼠40正常组织的损伤。

根据一种优选实施方式，当挡板6021抵靠至盖板30侧边时，屏蔽板601得以定位。进一步地，可以通过把手6022移动屏蔽板601以将屏蔽板601撤出或是调整屏蔽板601的屏蔽面积。

根据一种优选实施方式，如图4至图6所示，屏蔽板601的屏蔽部端部设置有开口部6010。进一步地，当一对屏蔽板601插入至容置腔50中并彼此对接之时，一对屏蔽板601的开口部6010可相互围合形成允许放疗射线穿过并抵达实验鼠40的目标照射点位的引导孔。

特别地，屏蔽板601的屏蔽部能够阻挡放疗射线对实验鼠40其它正常组织部位的辐射损伤，而屏蔽部的开口部6010则提供了放疗射线的穿行通道，以使放疗射线能够正常照射至实验鼠40的目标照射点位。

在一些可选实施方式中，一对屏蔽板601可以是一体成型的。进一步地，在由一对屏蔽板601一体成型的板体中部可开设一个通孔，该通孔可用于暴露实验鼠40的目标照射点位。

根据一种优选实施方式，屏蔽组件60例如可以是铅板。特别地，铅板具有很强的防腐蚀性，并且对X射线和γ射线有良好的吸收性，能够有效避免射线辐射对实验鼠40正常组织部位的辐射损伤。

根据一种优选实施方式，如图8所示，盖板30表面可设置有多个与实验鼠40的目标照射点位相对应的定位靶点70。进一步地，定位靶点70还可按照与一对屏蔽板601彼此对接形成的通孔相对应的方式设置。具体地，定位靶点70例如可以通过区域涂层或颜色线条标记等一种或多种方式来构建。

根据一种优选实施方式，如图8所示，定位靶点70以与容置腔50的第一端保持第一间距701的方式设置。定位靶点70以与定位区域500的第一端保持第二间距702的方式设置。进一步地，定位靶点70优选包含于盖板30的第一区段301内。

根据一种优选实施方式，基于第一间距701和第二间距702，可以将实验鼠40的目标照射点位，由一对屏蔽板601彼此对接形成的用于暴露实验鼠40的目标照射点位的通孔以及盖板30表面的定位靶点70一一对应，由此确保放疗射线准确照射至目标点位。特别地，本实施例中，第一端是指朝向实验鼠40头部的一端。第二端则可以指朝向实验鼠40尾部的一端。

根据一种优选实施方式，在利用放疗设备输出放疗射线以照射本设备的容置腔50中的实验鼠40之时，可调整放疗设备以使其输出的射线路径与盖板30的表面的定位靶点70对应。优选地，放疗设备输出射线时，射线应优选从定位靶点70垂直射入，以减少放疗射线在盖板30内的反射、折射。

根据一种优选实施方式，当利用本实施例的小鼠模型设备构建放疗后颈动脉狭窄的小鼠模型之时，首先利用本设备将多只实验鼠40同时进行容置固定。此后，通过放疗设备以近乎垂直照射的方式施加射线r至本设备的盖板30上，且射线r透过预设于盖板30上的多个定位靶点70抵达与各定位靶点70相对应的实验鼠40的目标照射点位。

优选地，由于实验鼠40体积较小，而目前使用的放疗射线的辐照范围面积还无法做到与实验鼠40的目标照射点位有效契合，而在本发明中，当盖板30覆盖至隔断板20顶面时，由于盖板30为有机玻璃材质，因而其能够逐步降低入射的射线r的辐射量，并且盖板30具有透射率各异的多个透射区域，一方面不仅可降低射线辐射对实验鼠40的伤害，并且可通过盖板30的反射、散射及吸收等过程使射线r的初始辐射量经历多次衰减，以提供照射至实验鼠40的目标点位的目标辐射量；另一方面，与直接降低射线辐射源的输出功率不同，在降低辐射损伤方面，盖板30一定程度上相当于人体皮肤组织对于射线辐射的缓冲/缓释作用。此外，盖板30下方可相应设置有屏蔽组件60，该屏蔽组件60可以进一步避免散射的射线照射至实验鼠40的其它正常组织部位，并且通过屏蔽组件60可以限定放疗射线提供至实验鼠40上的照射面积，以使放疗射线的辐照范围与实验鼠40的目标照射点位有效契合。

基于上述内容，屏蔽板601上构造有固定大小的孔，孔被用于允许伽马射线透过并照射至其覆盖之下的物体，即小鼠身体。在执行实验时，孔的作用是定位与防护，通过屏蔽板601上精确位置开孔以及其与固定腔室的准确配合，屏蔽板601上的孔能够相对准确地对准预先确定的照射部位，例如上述实施例所述的实验鼠40的颈部部位，在此情况下，伽马射线能够透过孔照射至小鼠颈部特定部位，而小鼠颈部特定部位之外的部分由于屏蔽板601的遮挡而不会受到伽马射线的影响。

然而，首先各个被选作实验象40的小鼠个体情况并不一致，小鼠颈部放射实验需求将射线照射至小鼠颈部动脉上，某些现有做法并未考虑射线的准确作用位置，而是仅模糊地将射线照射至小鼠颈部，此种做法很有可能造成射线大部分能量并没有被小鼠的颈动脉吸收，从而造成致变位置产生差异、病理变化位置发生偏移，甚至会得不到预期的反馈，从而造成小鼠实验模型可用性不高，以此做实验容易产生误差。

另一方面，也有现有技术指导执行实验的人员预先寻找每个小鼠的颈动脉位置，然后在小鼠体表做标记，然而首先在小鼠的柔软多毛的体表做标记容易产生误差，其次在将小鼠固定在容置腔50、对准屏蔽板601的孔、对准照射单元等一系列操作后，是否还能够将照射单元准确对准标记位置也需要精确校准以及再次评估。同时，现有技术通常注重于将伽马射线准确且全部给到小鼠预定位置，而少有考虑到伽马射线的在穿透物体之后的能量吸收较高区间以及伽马射线的出射方式对小鼠模型的影响，伽马射线存在一个特性，其在透射过后的一端区间内的吸收程度相对最高，而非直接照射的区域吸收程度最高。伽马射线出射为放射线形，通常在投影范围呈现区域覆盖范围，特别是圆形覆盖范围，且基于出射参数的调整，覆盖范围是可变的，在同等的射线能量密度下，窄带的伽马射线出射形式相较于较为宽泛的伽马射线出射形式，其覆盖范围更窄且能量密度相对较高，但其作用范围相对较小，在小鼠体内引起的病变情况有较大可能与另一种出射形式的结果不一致。例如在选择何种辐射量以及辐射能量密度的实验中，需要摸索出适合对人类颈部放疗且不会产生引起颈动脉狭窄危险性的参数范围，此时相应的小鼠实验需要模拟出上述自变量，而现有技术未有涉及。

根据一种优选实施方式，本实施例中，屏蔽板601上的孔按照沿径向方向向心变化时其在屏蔽板601的厚度方向的厚度逐渐减小的方式配置，即孔构成为锥台形，由厚度方向投影管观察，孔具备两个圆环，即内圆与外圆，射线能够通过内圆的孔洞无阻碍地照射至实验鼠40，而由内圆至外圆的区间内的至少部分被伽马射线照射的区域能够按照基于屏蔽板601厚度在此位置的变化而逐区域以透射率不同的方式作用至实验鼠40上，且从内圆至外圆方向观察，透射率逐渐减小。

根据一种优选实施方式，屏蔽板601在内圆与外圆之间的厚度是可调的，例如一种具体方式为，按照内圆与外圆的之间的圆环带宽度额外制作一系列能够与所述圆环带配合的屏蔽圈结构，屏蔽圈在厚度方向可以配置为不同的厚度数值或者厚度变化趋势，例如由内向外组件增厚、由内向外逐渐减厚、中间厚两边相对窄等结构，当屏蔽圈与内圆与外圆的圆环带相结合时，就能够在孔周围形成需求的厚度变化趋势，这对于研究射线照射能量、范围、透射防护效果、配置方式提供了极大的配置便利。

进一步地，现有技术针对颈动脉狭窄的放疗小鼠模型设计，通常需要有医生或者实验人员预先确定每个小鼠的颈动脉位置，由于小鼠的颈动脉甚至其颈部都相对较小，且每个小鼠的颈动脉位置都相互具备差异，因此需要对每个小鼠的颈动脉位置进行预先确定，然后在其颈部打上标记，以保证在后续进行放射线照射时，射线能够相对精准地照射至小鼠颈部的预定位置，然而一方面由于单次实验使用的小鼠数量相对较多，每个都预先确定颈动脉位置较为消耗时间。另一方面，小鼠颈部标记本身较为困难，目前仅使用一些标记笔的方式在小鼠颈部画点，存在画错风险的同时记号本身也会由于小鼠颈部皮肤的移动而错位，另外即便找准射线出射点与小鼠颈部动脉的相对位置关系，也难以控制屏蔽板601的位置，因为小鼠的个体存在差异，固定在装置内的姿势也存在区别，在调整入射点之后，每个小鼠对应的屏蔽板601也需要精确调整其遮蔽范围，以使得照射实验总是以最精确的照射范围与屏蔽范围进行的，这样才能保证分组实验、对照实验的数据置信度。

因此，基于上述问题，孔的内圆至外圆区域内被划分为两个彼此相邻的环形区域，称为第一区域和第二区域。具体地，第一区域至少在迎向射线发出位置的一面上配置有第一物质。第二区域至少在迎向射线发出位置的一面上配置有第二物质。第一物质能够在伽马射线的轰击下产生光线，第二物质能够在红外线的作用下产生光线。第一区域相对于第二区域更加靠近内圆位置。详细地，产生光线的物质分别可以是在相应射线或光线照射下能够产生荧光或磷光的材料，优选为能够较长时间发光的余晖材料。出射单元配置为能够被调整参数地发出伽马射线。优选地，基于研究需求，参数能够被选择为出射范围以及输出能量（也可转化为剂量）。

进一步地，出射单元还被配置为能够发出红外线，优选地，通过配置出射光路，红外线出射方向与伽马射线出射方向同向甚至是同轴，红外线被用于检查小鼠颈动脉位置，基于血管与其余部分对红外线吸收能力区别，能够显示出颈动脉血管位置。基于此，出射单元上还配置有光线采集单元，光线采集单元至少能够采集可见光，并且包括第一物质在伽马射线作用下发出的光线以及第二物质在红外光作用下发出的光线。光线采集单元可以被配置为摄像机或者照相机，其能够以采集光线的方式采集目标区域的图像，在本实施下，目标区域被选择为孔的投影区域，因此光线采集单元的光线接受方向也可以被配置为与上述伽马射线和红外线的发出方向同向。由此，基于上述利用光学采集设备的视觉识别方案，基于一般哺乳动物的血液能够对红外线产生特殊吸收的原理，基于红外反射光的吸收率检测，首先实现了针对小鼠颈部动脉血管的精确查找，可以针对每个小鼠进行现场自动寻找，无需实验人员预先进行动脉血管判断以及标记工作。

根据一种优选实施方式，光线采集单元的数据被传输至处理单元进行处理，并形成关于孔的图像，其中，通过确定采集图像中第一区域中第一物质被激发产生的发光范围从而以第一物质的发光范围在第一区域中的占用空间确定射线照射范围的中心点是否正对内圆开口的中心点。上述功能的一种可行的方式是，第一区域与第二区域之间具备一个至少能够视觉识别的分割线，从而能够基于视觉识别的方式在系统中产生一个圆环状的第一区域图像，通过采集第一材料受到激发后的发光图像，能够获得另一个第一激发图像，第一激发图像呈圆环形（因为内圆之内不具备第一物质，因此即便有射线通过也不发光），从而可以基于第一激发图像的圆心与第一区域图像的圆心是否重合的方式来确定射线发出点是否与屏蔽板601开口对正。处理器生成关于某一次实验时发出伽马射线的照射范围的参数，鉴于发光范围通常为圆形，照射范围参数可以是半径或直径；通过确定红外线反光范围，处理形成环形图像，将图像的正中央圆心位置寻出，并且基于血管对红外线的吸收，基于对内圆内的红外线吸收率的检测，处理为小鼠的颈动脉位置，基于上述找出的红外线反射的圆心位置，可以实现自动调整出射单元位置或者屏蔽板孔的位置以使得出射单元能够对准实小鼠40颈动脉中心位置，提升照射准确率。

特别地，上述方案至少从小鼠颈动脉本身的位置、伽马射线出射位置、红外线出射位置、屏蔽板601的开口对准位置这数个维度的参数，利用第一物质与第二物质的分别反光以及利用血管对红外的特殊吸收，实现了上述至少4个位置维度参数的精确对准，过程中基本无人工参与，能够快速针对每个小鼠的实际情况进行精确调整对准，使得对于小鼠特定区域的精确照射，尤其是本方案想要研究的照射区域与照射能量密度在具备屏蔽阻挡的情况下随着遮蔽率的变化对小鼠颈动脉狭窄治疗产生的效果的项目中具备显著的精确优势，因为进一步地，第一区域中反射的光线能够被采集地获得环形的宽度，而这些宽度数据能够对应于预设的第一区域的透射率关系而使得系统能够准确获知当前照射的范围以及各个部位的透射率是多少，为后续研究提供坚实的本底数据。

根据一种优选实施方式，基于处理后的第一物质发出的光线图像，确定伽马射线照射范围，在预先储存有空的内圆到外圆的斜率后，处理单元能够基于伽马射线的输出能量、照射范围、斜率以及伽马射线在屏蔽板的透射率随其厚度变化的公式计算出伽马射线在孔的内圆到外圆的照射区域的透射强度，并且将其作为数据输出，实验人员能够利用该输出数据，结合后期的小鼠生理检测以及解剖检测，获知不同照射范围下照射区域边缘位置（即透射位置）的不同辐照情况下小鼠的生理反应，以此可以探索出用于人员治疗的较为合理的辐照范围以及能量密度。

根据一种优选实施方式，在第一物质和第二物质的覆盖范围上，还可以利用两个物质的特定排布方式或者利用能够被对应光线照射发光的其他物质进行标记，以辅助处理单元确定照射范围。基于上述方案，能够通过准确的确定射线的辐照范围，以及模拟在有铅板防护下的人员被治疗时不同铅板厚度的选择以及射线照射面积以及能量密度的选择下的多种照射情况，尤其是关注到非照射区域或者照射区域边缘的透射射线对人员颈部产生的影响（基于研究表明，伽马射线在一定透射距离之后的位置其能量吸收才达到最大，因此期望研究存在屏蔽阻挡的情况下的有利影响或者不利影响），以通过对应的小鼠模型，实验确认相应选择参数可能会产生的结果，从而使得研究人员能够高效率地寻出最佳的参数选择范围。

根据一种优选实施方式，本发明提供一种放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的构建方法，包括：

将预定数量的实验鼠40进行预先麻醉；

将麻醉后的实验鼠40依次放置并固定于相邻隔断板20之间的容置腔50相应的定位区域500上；

将盖板30置于各隔断板20顶面以覆盖所有隔断板20；

设定照射剂量及照射时间，通过放疗设备施加射线r以对容置腔50中的实验鼠40的目标照射点位进行照射；

射线照射结束后，将盖板30撤出，并将实验鼠40从容置腔50中取出放置于饲养笼位；

观察实验鼠40的呼吸及生命体征直至其逐步苏醒，进行后续实验操作。

根据一种优选实施方式，在将麻醉后的实验鼠40容置固定于容置腔50中时，需将实验鼠40前肢轻柔放置于肢体两侧，并用牙齿固定器将实验鼠40的牙齿进行固定，以充分暴露其颈部。进一步地，可将实验鼠40的尾部暴露于容置腔50之外。

根据一种优选实施方式，在通过放疗设备施加射线r以对容置腔50中的实验鼠40的目标照射点位进行照射时，可调整放疗设备以使其输出的射线路径与盖板30的表面的定位靶点70对应，且优选使放疗设备输出的放疗射线路径以近乎垂直于盖板30的方式经由定位靶点70透射至实验鼠40的颈部。

根据一种优选实施方式，为了进一步避免放疗射线在透过盖板30后可能产生的折射、反射射线对容置腔50中实验鼠40正常组织部位的损伤，可在容置腔50中设置屏蔽组件60。

特别地，本发明提供了一种专属于研究放疗后颈动脉狭窄的小鼠模型设备。不同于市面上小鼠放疗固定设备，本发明提供的用于构建放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的模型设备的操作方便灵活，其相应的设计制造成本也很低，可以毫无障碍地投入到医院或实验室中配合放疗机器使用，并且本设备在具有较小的占空比的同时，能够借助放疗机器实现对多只小鼠的同步照射，从而可以显著节约操作时间和成本，并且降低过多复杂操作对小鼠模型构建带来预期外的不利影响；除此之外，本设备不仅能够实现对多只小鼠的同步照射，而且可对小鼠的特定照射位点进行精准照射，尤其是小鼠颈动脉部位，精准照射能够避免放疗射线对小鼠实验区域外的其它正常组织造成辐射损伤，进而可以避免辐射损伤对实验数据及结果的干扰或影响。优选地，本设备完全可以应用至肿瘤放疗小鼠研究领域。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。

Claims (7)

1.一种放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置，其特征在于，包括允许射线透射的底座（10）、隔断板（20）和盖板（30），其中，

底座（10），具有顶面；

若干隔断板（20），沿所述底座（10）的第一方向延伸并间隙阵列于所述底座（10）的顶面，以在所述底座（10）的顶面形成若干沿第一方向贯通的槽道；

盖板（30），沿所述底座（10）的第二方向延伸并覆盖至若干所述隔断板（20）的顶面，使得所述盖板（30）与若干所述隔断板（20）彼此围合以将所述槽道构造为用于限制实验鼠（40）的容置腔（50），所述底座（10）顶面具有与所述容置腔（50）对应的定位区域（500），其中，第一方向为底座（10）的宽度方向；第二方向为底座（10）的长度方向，

其中，所述容置腔（50）内以能够调整放疗射线提供至实验鼠（40）的辐射照射区域的方式装设有至少一个可移动的屏蔽组件（60），其中，所述屏蔽组件（60）具有与所述实验鼠（40）的目标照射点位对应以允许透过所述盖板（30）的射线输出至所述目标照射点位的引导孔，所述屏蔽组件（60）包括屏蔽板（601）和调节部（602），

所述屏蔽板（601）具有允许放疗射线通过的引导孔，所述引导孔按照沿径向方向向心变化时其在屏蔽板（601）的厚度方向的厚度逐渐减小的方式配置，以使得所述引导孔沿厚度方向观察时具备内圆和外圆两个可见圆环，以使得穿过所述内圆与外圆之间圆环带的射线的透射率沿内圆至外圆的方向逐渐减小，

所述圆环带划分为彼此相邻的第一区域和第二区域，所述第一区域至少在迎向射线发出位置的一面上配置有第一物质，第二区域至少在迎向射线发出位置的一面上配置有第二物质，第一物质能够在伽马射线的轰击下产生光线，第二物质能够在红外线的作用下产生光线，第一区域相对于第二区域更加靠近内圆位置，

还包括：

出射单元，其被配置为能够发出可调参数的伽马射线以及红外线；

光线采集单元，其被配置为能够接受可见光以及第一物质与第二物质的激发光；

处理单元，其接受所述光线采集单元的图像数据并能够控制所述出射单元与屏蔽板（601）的位置，其中，

光线采集单元的数据被传输至处理单元进行处理，并形成关于孔的图像，其中，通过确定采集图像中第一区域中第一物质被激发产生的发光范围从而以第一物质的发光范围在第一区域中的占用空间确定射线照射范围的中心点是否正对内圆开口的中心点，

处理单元生成关于某一次实验时发出伽马射线的照射范围的参数，通过确定红外线反光范围，处理形成环形图像，将图像的正中央圆心位置寻出，并且基于血管对红外线的吸收，基于对内圆内的红外线吸收率的检测，处理为实验鼠（40）的颈动脉位置，

基于对所述第一区域、第二区域的视觉识别，以及基于对所述红外线照射下内圆内的红外反射识别、第二区域反射光识别，以及基于对所述射线照射下的第一区域反射光识别，处理单元分别单独调整出射单元的射线和/或红外线照射组件和/或屏蔽板（601）的相对位置，以使得实验鼠（40）目标照射点位、伽马射线出射点位、红外线出射点位以及屏蔽板（601）的引导孔彼此对应。

2.根据权利要求1所述的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置，其特征在于，所述屏蔽板（601）构造为可容置于所述容置腔（50）以能够阻挡放疗射线的U形板，所述调节部（602）以能够调整所述屏蔽板（601）相对于所述实验鼠（40）的遮蔽区域的方式一体成型于所述屏蔽板（601）背离所述容置腔（50）的一侧。

3.根据权利要求1所述的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置，其特征在于，射线能够通过内圆的孔洞无阻碍地照射至实验鼠（40），而由内圆至外圆的区间内的至少部分被伽马射线照射的区域能够按照基于屏蔽板（601）厚度在此位置的变化而逐区域以透射率不同的方式作用至实验鼠（40）上。

4.根据权利要求1所述的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置，其特征在于，所述调节部（602）包括一体成型的挡板（6021）和把手（6022），其中，所述挡板（6021）沿所述底座（10）的第三方向延伸并连接在所述屏蔽板（601）的侧部，所述把手（6022）配置在所述挡板（6021）背离所述屏蔽板（601）的一侧，第三方向为底座（10）的厚度/高度方向。

5.根据权利要求1所述的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置，其特征在于，所述定位区域（500）包含于所述容置腔（50），且若干所述容置腔（50）具有彼此相同或不同的定位区域（500）。

6.根据权利要求4所述的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置，其特征在于，所述底座（10）以其在沿第三方向上的第一尺寸大于所述盖板（30）在沿所述底座（10）的第三方向上的第三尺寸的方式配置。

7.一种根据权利要求1~6任一项所述的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的建立装置的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型建立方法，其特征在于，包括：

将麻醉后的多只实验鼠（40）容置固定于各容置腔（50）相应的定位区域（500）；

将盖板（30）置于各隔断板（20）顶面以覆盖所述容置腔（50）；

按照预设剂量及周期，施加放疗射线至盖板（30）表面的定位靶点（70）以对所述容置腔（50）中的实验鼠（40）的目标照射点位进行照射；

射线照射结束后，撤离盖板（30），并将实验鼠（40）从所述容置腔（50）中取出置于饲养笼位，并观察实验鼠（40）的呼吸及生命体征直至其逐步苏醒。

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