CN115737183A - 一种放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的构造设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的构造设备，包括允许放疗射线透射的基台、第一板体和第二板体，其中，基台，具有第一厚度；多个第一板体，具有第二厚度，且第一板体沿基台的宽度方向延伸并间隙阵列于基台的顶面；第二板体，具有第三厚度，且第二板体沿基台的长度方向延伸并覆盖至第一板体的顶面，使得第二板体与第一板体彼此围合在基台的顶面构造出多个用于容置实验小鼠的固定腔室；其中，基台的第一厚度大于第二板体的第三厚度。本发明可方便地应用于医院或实验室场景以配合放疗机器使用，适合多只老鼠同时照射，节省操作时间和成本；且可对小鼠进行特定照射位点准确照射，避免正常组织损伤，从而避免了对实验结果的影响。

Description

一种放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的构造设备

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构造设备。

背景技术

放疗是头颈部肿瘤患者的一线治疗手段。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。放疗后颈动脉狭窄也成为头颈部肿瘤患者放疗的重要远期并发症之一，近年来受到越来越多的关注。放疗后颈动脉狭窄与单纯动脉粥样硬化性颈动脉狭窄相比，表现为起病隐匿、病变特征复杂，且无针对性的治疗手段，阻碍了疾病的防治工作，显著增加了经济和社会负担。

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。目前国内外对于放疗小鼠的模型主要集中于肿瘤研究，但仍然存在较多的弊端，比如射线照射范围不精确，从而对正常组织造成损伤。

CN205031385U公开了一种荷足掌肿瘤裸小鼠放射治疗固定装置，包括若干组单元抽屉匣，每组单元抽屉匣包括长方体形的外套盒、长方体形的抽盒，抽盒置于外套盒内构成抽屉结构，抽盒的两端面封闭，其中一端面上设置有呼吸孔，另一端面上设置有伸腿孔。

CN206167657U公开了一种小鼠放射固定装置，包括底盘以及用于照射小鼠头部的第一装置或用于照射小鼠脚部的第二装置，底盘上周向均匀间隔设置有多个放疗单元；多个放疗单元的轴线相交于同一中心点；放疗单元包括两个对称设置且垂直于底盘的隔板，两个隔板顶端之间设置有顶板；两个隔板远离中心点的端部之间设置有可沿垂直于底盘方向滑动的挡板，挡板与底盘相垂直且位于顶板远离中心点一端的外侧。

CN217310699U公开了一种小鼠胸部放射用固定装置，包括上端开口的盒体、盒盖及若干小鼠固定板，小鼠固定板可平放在所述盒体的底部；小鼠固定板的上端面上设有若干虚线标识的圆圈，圆圈外侧的小鼠固定板上端面上设有用于捆绑小鼠四肢的橡胶圈，小鼠固定板的两端均设有提环；盒盖上开设有若干与所述圆圈对应的通孔。

现有放疗小鼠的模型主要形式有两种，一种是小动物放疗仪，虽然具有独立射线照射系统，但每次只能照射一只小鼠，耗时长，且价格昂贵，体积大，很难在普通实验室推广使用；另一种则是单独使用模具，配合医院射线机器，这种模具有灵活方便的特点，但目前放疗小鼠的模型装备主要用于肿瘤研究，且大部分模具一次只能照射一只小鼠，并且照射时小鼠表面有的会没有保护装置，从而对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虽然在小鼠上方有铅板等防护，但无法精确地暴露特定的照射位点，因此也会对小鼠其它正常组织产生辐射损伤。尤其是目前尚无针对放疗后颈动脉狭窄的小鼠模型。因此，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。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明建立了一种以有机玻璃材质为主体的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的构造设备，通过该放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的构造设备可以稳定且有效地构建放疗后颈动脉狭窄小鼠模型，以更好地研究放疗后颈动脉狭窄此类疾病的致病机理，从而为研究放疗后颈动脉狭窄这种疾病奠定良好基础。

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构造设备，包括允许放疗射线透射的基台、第一板体和第二板体，其中，

基台，具有第一厚度；

多个第一板体，具有第二厚度，且第一板体沿基台的宽度方向延伸并间隙阵列于基台的顶面；

第二板体，具有第三厚度，且第二板体沿基台的长度方向延伸并覆盖至第一板体的顶面，使得第二板体与第一板体彼此围合而在基台的顶面构造出多个用于容置实验小鼠的固定腔室；

其中，基台的第一厚度相比于第二板体的第三厚度更大。

优选地，固定腔室内设置有至少一个遮蔽结构，且遮蔽结构以能够经驱动而改变放疗射线提供至实验小鼠的辐射照射区域的方式可移动地装设于固定腔室。

优选地，遮蔽结构包括屏蔽板和固定部，其中，屏蔽板构造为介于第二板体和实验小鼠之间的凹板结构，固定部以用于调整屏蔽板相对于实验小鼠的覆盖面积的方式连接于屏蔽板远离固定腔室的一侧。

优选地，固定部包括挡板和握持部，其中，挡板以沿第二板体厚度方向延伸的方式连接在屏蔽板的侧部，握持部由挡板一体成型且为远离挡板的一端具有勾部的把手结构。

优选地，屏蔽板的端部具有开口，一对屏蔽板以彼此对接的方式装设至固定腔室，以使得一对屏蔽板的开口连接围合形成用于暴露实验小鼠的目标照射点位的通孔。

优选地，第二板体表面构造有至少一个与固定腔室中的实验小鼠的目标照射点位对应的照射靶位。

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小鼠，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小鼠上。

优选地，本发明中，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构造设备，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，以使得实验小鼠目标照射点位、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，第二板体与第一板体彼此围合形成的多个固定腔室具有彼此相同或不同的容置尺寸。

优选地，本发明的基台、第一板体和第二板体为有机玻璃材质。

本发明的有益技术效果包括：目前市面上的小鼠放疗仪价格昂贵，并且在具有较大占空比的同时，也仅能做到单次照射一只小鼠，很难在实验室等需要进行大规模实验对照的场合下推广使用，与之相比，本设备设计制造成本极低，极其适合在医院或实验室等场合中配合放疗仪器使用，且本设备的操作方便灵活，更为重要的是，本设备在具有较小占空比的同时，能够方便地执行单次同时照射多只小鼠的操作，从而可大幅减少针对小鼠的操作时间，因而可避免过多复杂操作对小鼠模型构建产生不利因素。另外，市面上的小鼠放疗固定设备，操作普遍过于复杂，不仅无法实现对多只小鼠的同步照射，而且对于现有小鼠放疗固定设备，射线照射对于小鼠是全身照射，因此会对除实验区域外的小鼠正常组织造成不可避免的辐射损伤，继而影响小鼠的正常生理功能，对实验数据及评价结果造成不利影响。本设备除具有单次可同步照射多只小鼠的显著优点之外，还同时兼具逐步降低辐射的作用，并且可以针对实验区域进行特定照射，且照射位点剂量准确，不仅能够保证实验的准确性，同时也避免了因全身照射而对小鼠其它正常组织产生的辐射损伤。

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构造设备的正视结构示意图；

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构造设备未安装第二板体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构造设备安装有遮蔽结构时的俯视结构示意图；

图4是本发明提供的一种优选实施方式的遮蔽结构的正视结构示意图；

图5是本发明提供的一种优选实施方式的遮蔽结构的侧视结构示意图；

图6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构造设备安装有第二板体时的俯视结构示意图；

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构造设备安装有遮蔽结构时的侧视结构示意图。

附图标记列表

1：基台；2：第一板体；3：第二板体；10：实验小鼠；20：固定腔室；30：遮蔽结构；40：照射靶点；200：定位区域；310：屏蔽板；320：固定部；410：第一尺寸；420：第二尺寸；3201：挡板；3202：握持部。

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构造设备，参见图1，可以包括允许放疗射线透射的基台1、第一板体2和第二板体3。具体地，该小鼠模型设备可由基台1、第一板体2和第二板体3彼此搭建形成。特别地，本发明的小鼠模型设备可用于同时固定多只实验小鼠（如5～6只），使得借助于该小鼠模型设备，医疗研究人员可以通过定点照射实验小鼠的颈部点位来构建放疗后颈动脉狭窄的小鼠模型，从而便于医疗研究人员研究放疗后颈动脉狭窄的发病机制和治疗手段。

根据一种优选实施方式，允许射线透射的基台1、第一板体2和第二板体3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，如图1和图2所示，基台1大致呈一立方台体结构。基台1具有底面、从底面沿竖向延伸且依次连接围合的多个侧面以及连接于多个侧面并与底面相对的顶面。具体地，基台1配置为承载第一板体2和第二板体3，以及承载实验小鼠10。特别地，基台1配置为具有第一厚度。基台1的第一厚度约为45～60mm。优选地，基台1的第一厚度约为50mm。基台1的长度约为300～400mm。基台1的宽度约为150～200mm。

根据一种优选实施方式，如图1所示，基台1的顶面设置有多个第一板体2。具体地，第一板体2沿基台1的宽度方向延伸，并具有第二厚度。进一步地，第一板体2的第二厚度约为20～25mm。优选地，第一板体2的第二厚度约为20mm。第一板体2的宽度约为20～25mm。第一板体2的长度优选与基台1的宽度保持一致。

根据一种优选实施方式，如图1和图2所示，在多个第一板体2间隙阵列于基台1顶面之时，若干第一板体2与基台1共同构造出多个双向贯通的槽道。特别地，相邻第一板体2之间的槽道可用于容置实验小鼠10。

根据一种优选实施方式，如图1所示，第一板体2顶面设置有第二板体3。具体地，第二板体3沿基台1的长度方向延伸，并覆盖各第一板体2的顶面。进一步地，在第二板体3覆盖至所有第一板体2顶面之时，第二板体3与第一板体2彼此围合形成用于容置固定实验小鼠10的固定腔室20。

根据一种优选实施方式，如图2所示，各固定腔室20内设置有相应的定位区域200。进一步地，定位区域200设置在各固定腔室20与基台1对应的底面。具体而言，定位区域200包含于固定腔室20中。特别地，定位区域200相比固定腔室20具有更小的尺寸。优选地，该定位区域200以与实验小鼠10的待容置部分尺寸对应的方式设置，以能够基于定位区域200的标定区域定位实验小鼠10的待容置部分。

具体而言，在通过多个第一板体2和覆盖至多个第一板体2顶面的第二板体3构造出多个固定腔室20之时，可以在各固定腔室20对应的基台1顶面配置相应的定位区域200。特别地，该定位区域200例如可以通过区域涂层、颜色线条标记或是结构凸起等一种或多种方式来形成。例如，可在固定腔室20对应的基台1顶面利用荧光涂层标记出一个大致呈矩形框的定位区域200。

根据一种优选实施方式，第二板体3与各第一板体2彼此围合形成的固定腔室20的尺寸可以是不同的。具体而言，在沿固定腔室20的开口方向上观察，多个固定腔室20可以具有彼此不同的开口尺寸。特别地，当各固定腔室20具有不同的容置尺寸时，其可以用于容置不同体型的实验小鼠10，或是不同发育阶段的实验小鼠10，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小鼠10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不同小鼠模型。

根据一种优选实施方式，当第二板体3与各第一板体2彼此围合形成的多个固定腔室20的尺寸彼此不同之时，各固定腔室20各自对应的定位区域200的尺寸也可以是彼此不同的。

根据一种优选实施方式，固定腔室20内可相应设置有牙齿固定器（图中未示出）。具体地，在将实验小鼠10容置于固定腔室20时，可利用牙齿固定器将实验小鼠10的牙齿进行固定，以充分暴露实验小鼠10的颈部。具体地，譬如可在第二板体3与各固定腔室20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小鼠10的牙齿固定，使得实验小鼠10的头部固定从而能够充分暴露其颈部。

特别地，在利用固定腔室20固定实验小鼠10时，可以先将实验小鼠10从槽道的其中一端的开口移入槽道内，并借助相邻第一板体2对实验小鼠10进行固定。进一步地，待所有实验小鼠10放置到位后，可将第二板体3从基台1首端的第一板体2顶面缓慢推进至基台1尾端的最后一个第一板体2处。或者，在第二板体3与各个第一板体2边缘对齐的状态下将第二板体3直接置于所有第一板体2上方。将第二板体3完整覆盖所有第一板体2从而形成多个用于容纳固定实验小鼠的固定腔室20。

根据一种优选实施方式，第二板体3配置为具有第三厚度。具体地，第二板体3的第三厚度约为25～40mm。优选地，第二板体3的第三厚度约为30mm。进一步地，第二板体3的长度和宽度优选与基台1保持一致。

根据一种优选实施方式，在摆放固定实验小鼠10之时，实验小鼠10的头部优选距固定腔室20的开口保持一定距离，使得实验小鼠10的头部卡固于固定腔室20中，并被第二板体3遮挡覆盖。

根据一种优选实施方式，本发明中，第二板体3可配置为具有不同的透射率。特别地，对应于实验小鼠10的不同组织部位，第二板体3具有对应覆盖实验小鼠10的目标照射点位的中段区域和对应覆盖实验小鼠10的其余非目标照射点位的侧段区域。特别地，实验小鼠10的目标照射点位为实验小鼠10的颈部。实验小鼠10的非目标照射点位为实验小鼠10的其余躯干部分。具体而言，例如将第二板体3中部约六分之一的条形区域配置为中段区域。

优选地，第二板体3的中段区域的透射率可小于第二板体3的侧段区域。具体地，在构造第二板体3之时，可将第二板体3的侧段区域构造为相比第二板体3的中段区域具有更高的粗糙度（如预先经加工打磨），使得第二板体3的侧段区域相比第二板体3的中段区域具有更低的射线透过率。

特别地，也可分别在第二板体3的侧段区域和第二板体3的中段区域涂覆具有不同透过率的涂层材料，使得第二板体3的侧段区域相比第二板体3的中段区域具有更低的射线透过率。

根据一种优选实施方式，由于实验小鼠10的颈部才是实验所需的射线照射点位，因此通过将第二板体3的除对应实验小鼠10颈部之外的其它区域构造为具有相对更低的射线透过率，使得散射射线对实验小鼠10非照射点位的其它正常组织造成的辐射损伤能够降低，由此可避免辐射损伤对实验结果的影响。

特别地，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。进一步地，在一些其它可选实施方式中，第二板体3以及基台1的厚度可以关联于放疗设备或是射线始发点与第二板体3以及基台1之间的间距。

在一些可选实施方式中，如图3所示，各固定腔室20可设置有至少一个遮蔽结构30。具体地，如图4和图5所示，遮蔽结构30包括屏蔽板310和固定部320。特别地，由屏蔽板310和固定部320组成的遮蔽结构30大致呈椅式结构。

根据一种优选实施方式，如图4所示，屏蔽板310呈一凹形板状结构。具体地，屏蔽板310具有沿第二板体3横向延伸的遮蔽部和配置在该遮蔽部两侧沿第二板体3厚度方向延伸的支撑部。进一步地，遮蔽部配置在第二板体3下方，并介于实验小鼠10和第二板体3之间。一对支撑部设置在遮蔽部两侧，并可介于实验小鼠10和第一板体2之间。优选地，屏蔽板310的遮蔽部配置在实验小鼠10上方，可用于阻挡透过第二板体3的放疗射线。一对支撑部分立于遮蔽部两侧，可用于对固定腔室20中的实验小鼠10再次进行限位固定。

根据一种优选实施方式，如图5所示，屏蔽板310远离固定腔室20的一端设置有固定部320。具体地，固定部320包括挡板3201和握持部3202。进一步地，如图5所示，挡板3201为一矩形板体。握持部3202构造为远离挡板3201的一端具有勾部的把手结构。特别地，挡板3201和握持部3202优选为一体成型。

进一步地，如图7所示，当屏蔽板310被安装于固定腔室20时，与屏蔽板310一体成型的固定部320处于固定腔室20外。具体而言，通过握持部3202将屏蔽板310推入固定腔室20中，以利用屏蔽板310的遮蔽部遮挡实验小鼠10的组织部位，从而抵挡射线损伤。进一步地，当握持部3202的挡板3201抵靠至第二板体3侧边时，屏蔽板310得以定位。另一方面，当需要撤出屏蔽板310或是调整屏蔽板310的遮蔽面积时，可以通过握持部3202移动屏蔽板310。

根据一种优选实施方式，如图3所示，屏蔽板310的遮蔽部端部具有一弧形的开口。特别地，一对屏蔽板310插入至固定腔室20中并彼此对接，使得一对屏蔽板310的开口可彼此连接围合形成用于暴露实验小鼠10的目标照射点位（如颈部）的通孔。具体地，在利用放疗设备输出放疗射线以对固定腔室20中的实验小鼠10进行辐射照射时，屏蔽板310的遮蔽部能够阻挡放疗射线对实验小鼠10其它正常组织部位的辐射损伤，而遮蔽部的开口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小鼠10的目标照射点位（如颈部）。

特别地，遮蔽结构30例如可以是铅板。优选地，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小鼠10正常组织部位的辐射损伤。

根据一种优选实施方式，如图6所示，第二板体3表面可相应设置有照射靶点40。进一步地，该照射靶点40可以与实验小鼠10的目标照射点位相对应的方式设置。优选地，照射靶点40还可按照与一对屏蔽板310彼此对接形成的通孔相对应的方式设置。具体地，照射靶点40例如可以通过区域涂层、颜色线条标记或是结构凸起等一种或多种方式来构建。

根据一种优选实施方式，如图6所示，照射靶点40与固定腔室20的第一端之间具有第一尺寸410。照射靶点40与定位区域200的第一端之间具有第二尺寸420。进一步地，基于第一尺寸410和第二尺寸420，可以将实验小鼠10的目标照射点位，由一对屏蔽板310彼此对接形成的用于暴露实验小鼠10的目标照射点位的通孔以及第二板体3表面的照射靶点40一一对应，由此确保放疗射线准确照射至目标点位。具体地，本实施例中，第一端是指朝向实验小鼠10头部的一端。第二端则可以指朝向实验小鼠10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固定腔室20中的实验小鼠10之时，可调整放疗设备以使其输出的射线路径与第二板体3的表面的照射靶点40对应。优选地，放疗设备输出射线时，射线应优选从照射靶点40垂直射入，以减少放疗射线在第二板体3内的折射。

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小鼠10同时进行容置固定。此后，通过放疗设备（例如X-射线放射治疗设备）以近乎垂直照射的方式施加射线r至本设备的第二板体3上，且射线r透过预设于第二板体3上的多个照射靶点40抵达与各照射靶点40相对应的实验小鼠10的目标照射点位（如颈部）。

优选地，由于实验小鼠10体积较小，而目前使用的放射线的辐照范围面积还无法做到与实验小鼠10的目标照射点位有效契合，本发明中，当第二板体3覆盖至第一板体2顶面时，由于第二板体3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，一方面不仅可降低射线辐射对实验小鼠10的伤害，并且可通过第二板体3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，以提供照射至实验小鼠10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（放疗设备）的输出功率不同，在降低辐射损伤方面，第二板体3一定程度上可等同于人体皮肤组织对于射线辐射的缓冲/缓释作用。此外，第二板体3下方可相应设置有遮蔽结构30，该遮蔽结构30可以进一步避免散射的射线照射至实验小鼠10的其它正常组织部位，并且通过遮蔽结构30可以限定放疗射线提供至实验小鼠10上的照射面积，以使放疗射线的辐照范围与实验小鼠10的目标照射点位有效契合。

根据一种优选实施方式，本实施例中，作为基部的基台1的厚度是大于其上方的第二板体3的厚度的。特别地，当放疗设备输出的射线r透过第二板体3进入固定腔室20并照射至实验小鼠10的目标照射点位之时，射线r可能会在固定腔室20及基台1中反射，而基台1具有较第二板体3更大的厚度能够避免射线r的散射，从而保证照射至实验小鼠10目标点位的辐射剂量的准确及稳定。

基于上述内容，屏蔽板310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310上精确位置开孔以及其与固定腔室20的准确配合，屏蔽板310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小鼠颈部部位，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310的遮挡而不会受到伽马射线的影响。

然而，首先各个被选用作为实验对象的实验小鼠10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固定腔室20、对准屏蔽板310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，而现有技术没有涉及。

根据一种优选实施方式，本实施例中，屏蔽板310上的孔按照沿径向方向向心变化时其在屏蔽板310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小鼠，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310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小鼠上，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310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。进一步地，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310开口对正。进一步地，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验小鼠10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310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，为后续研究提供准确的本底数据。

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：

将预定数量的实验小鼠10进行预先麻醉；

将麻醉后的实验小鼠10依次放置并固定于相邻第一板体2之间的固定腔室20相应的定位区域200上；

将第二板体3置于各第一板体2顶面以覆盖所有第一板体2；

设定照射剂量及照射时间，通过放疗设备施加射线r以对固定腔室20中的实验小鼠10的目标照射点位进行照射；

射线照射结束后，将第二板体3撤出，并将实验小鼠10从固定腔室20中取出放置于饲养笼位；

观察实验小鼠10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，在将麻醉后的实验小鼠10容置固定于固定腔室20中时，需将实验小鼠10前肢轻柔放置于肢体两侧，并用牙齿固定器将实验小鼠10的牙齿进行固定，以充分暴露其颈部。进一步地，可将实验小鼠10的尾部暴露于固定腔室20之外。

根据一种优选实施方式，在将第二板体3置于各第一板体2顶面以覆盖所有第一板体2之时，基于第一尺寸410和第二尺寸420，将第二板体3表面的各照射靶点40与相应固定腔室20之中的实验小鼠10的目标照射点位一一对应。

根据一种优选实施方式，在通过放疗设备施加射线r以对固定腔室20中的实验小鼠10的目标照射点位进行照射时，调整放疗设备以使其输出的射线路径与第二板体3的表面的照射靶点40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第二板体3的方式经由照射靶点40透射至实验小鼠10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第二板体3后可能产生的折射、反射射线对固定腔室20中实验小鼠10正常组织部位的损伤，可在固定腔室20中设置遮蔽结构30。

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因素；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 (10)

1.一种放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的构造设备，其特征在于，包括允许放疗射线透射的基台（1）、第一板体（2）和第二板体（3），其中，

所述基台（1）具有第一厚度；

多个所述第一板体（2）具有第二厚度，且所述第一板体（2）沿所述基台（1）的宽度方向延伸并间隙阵列于所述基台（1）的顶面；

所述第二板体（3）具有第三厚度，且所述第二板体（3）沿所述基台（1）的长度方向延伸并覆盖至所述第一板体（2）的顶面，使得所述第二板体（3）与第一板体（2）彼此围合而在所述基台（1）的顶面构造出多个用于容置实验小鼠（10）的固定腔室（20）；

其中，所述基台（1）的第一厚度大于所述第二板体（3）的第三厚度。

2.根据权利要求1所述的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的构造设备，其特征在于，所述固定腔室（20）内设置有至少一个遮蔽结构（30），且所述遮蔽结构（30）以能够经驱动而改变放疗射线提供至实验小鼠（10）的辐射照射区域的方式可移动地装设于所述固定腔室（20）。

3.根据权利要求2所述的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的构造设备，其特征在于，所述遮蔽结构（30）包括屏蔽板（310）和固定部（320），其中，所述屏蔽板（310）构造为介于所述第二板体（3）和实验小鼠（10）之间的凹板结构，所述固定部（320）以用于调整所述屏蔽板（310）相对于所述实验小鼠（10）的覆盖面积的方式连接于所述屏蔽板（310）远离所述固定腔室（20）的一侧。

4.根据权利要求3所述的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的构造设备，其特征在于，所述屏蔽板（310）具有允许放疗射线通过的开口，所述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，以使得所述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小鼠（10），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（310）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小鼠（10）上。

5.根据权利要求4所述的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的构造设备，其特征在于，所述开口按照沿径向方向向心变化时其在屏蔽板（310）的厚度方向的厚度逐渐减小的方式配置，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。

6.根据权利要求5所述的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的构造设备，其特征在于，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。

7.根据权利要求6所述的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的构造设备，其特征在于，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遮蔽板的位置，其中，

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，以及基于对所述伽马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（310）相对位置，以使得实验小鼠（10）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（310）的开口彼此对应。

8.根据权利要求3所述的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的构造设备，其特征在于，所述固定部（320）包括挡板（3201）和握持部（3202），其中，所述挡板（3201）以沿第二板体（3）厚度方向延伸的方式连接在所述屏蔽板（310）的侧部，所述握持部（3202）由所述挡板（3201）一体成型且为远离所述挡板（3201）的一端具有勾部的把手结构。

9.根据权利要求1所述的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的构造设备，其特征在于，所述第二板体（3）表面构造有至少一个与所述固定腔室（20）中的实验小鼠（10）的目标照射点位对应的照射靶点（40）。

10.根据权利要求1所述的放疗后颈动脉狭窄小鼠模型的构造设备，其特征在于，所述第二板体（3）具有对应覆盖所述实验小鼠（10）的目标照射点位的中段区域和对应覆盖所述实验小鼠（10）的非目标照射点位的侧段区域，其中，所述中段区域和所述侧段区域具有相异的透射率。

Images