CN218899789U - 一种用于小动物实验的动物固定装置及放射性治疗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于小动物实验的动物固定装置和放射性治疗装置。动物固定装置包括动物承载平台和设置在动物承载平台上的动物头部固定组件；动物头部固定组件由两个耳部固定器和一个门齿固定器组成；两个耳部固定器和一个门齿固定器，在动物承载平台上的同一表面上呈三角形位置分布，并且分别通过一组位置调节装置与动物承载平台连接；位置调节装置用于调节耳部固定器和门齿固定器的空间位置。放射性治疗装置包括所述的动物固定装置、射线发生器和滑动连接杆。本实用新型的动物固定装置可对动物头部进行完全的可靠制动，本实用新型的放射性治疗装置能够保证动物模型放射性治疗的精准定位。

Description

一种用于小动物实验的动物固定装置及放射性治疗装置

技术领域

本发明涉及一种实验器械，具体涉及一种用于小型实验动物（如小鼠）进行伽马刀照射治疗实验的平台固定装置。

背景技术

放射治疗在神经系统肿瘤及血管病的治疗中有着越来越重要的作用，特别是随着射线剂量及定位的精度提高，伽马刀作为一种新型的立体放射治疗手段，其治疗效果也通过临床研究得到证实，在一些特殊情况下放疗已经成为医生治疗疾病的首选。伽马刀不仅是疾病的一种可选的治疗手段，也对疾病机制相关的动物研究有着重要作用。伽马刀治疗为了实现其精准性，精确定位尤为重要，所以射线定位和照射中需要对照射对象完全可靠地制动。

既往在动物实验的放射治疗领域中，为了保证实验动物制动并精确照射，通常在麻醉后将实验动物置于小体积方盒中限制其移动，进行定位和射线照射，但并未限制动物头部移动（Jelgersma C , Senger C , Kluge A K , et al. Establishment andValidation of CyberKnife Irradiation in a Syngeneic Glioblastoma Mouse Model[J]. Cancers, 2021, 13(14):3416.2.）；或采取持续麻醉保证动物处于麻醉状态下位置固定（He B , Wang X , He Y , et al. Gamma ray‐induced glial activation andneuronal loss occur before the delayed onset of brain necrosis[J]. The FASEBJournal, 2020, 34.），造成一些列设备需求问题，比如麻醉机、麻醉通风机。可想见其可靠性或便捷性不佳。

因此，有必要研发一种用在动物实验中的放射治疗辅助装置，以保证实验动物放射治疗的精确性。

发明内容

本实用新型的首要目的在于：提供一种针对实验动物的动物固定装置，能够对动物，尤其是动物头部进行完全的可靠制动，同时可保证相应便捷性。

本实用新型的再一个目的在于：提供一种用于小动物实验的放射性治疗装置，其中包含本实用新型所述的动物固定装置，能够保证动物模型放射性治疗的精准定位。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

首先，本实用新型提供一种用于小动物实验的动物固定装置，包括动物承载平台和设置在所述的动物承载平台上的动物头部固定组件；所述的动物头部固定组件由两个耳部固定器和一个门齿固定器组成；所述的两个耳部固定器和一个门齿固定器，在所述的动物承载平台上的同一表面上呈三角形位置分布，并且分别通过一组位置调节装置与所述的动物承载平台连接；所述的位置调节装置用于调节所述的耳部固定器和所述的门齿固定器的空间位置。

本实用新型所述的动物固定装置，主要用于固定常规用于动物实验的小型哺乳动物，尤其是啮齿类动物，例如，鼠、兔等。

本实用新型所述的动物固定装置中，所述的动物承载平台主要用于放置实验动物，其形状和规格没有特别的限制。

本实用新型所述的动物固定装置中，所述的耳部固定器用于通过嵌入实验动物的外耳道的方式固定实验动物；所述的门齿固定器用于以插入门齿的方式固定实验动物。

本实用新型优选的所述动物固定装置中，每个所述的耳部固定器包括在所述动物承载平台上水平设置的耳道固定杆，两个所述的耳道固定杆相对一端均设有圆滑尖端。两个所述的圆滑尖端可以分别插入实验动物的两侧外耳道内，对实验动物头部从其两侧形成制动。

本实用新型优选的所述动物固定装置中，所述的门齿固定器包括在所述动物承载平台上水平设置的门齿固定杆，所述的门齿固定杆长度方向垂直于两个所述的耳道固定杆所在的直线，所述的门齿固定杆靠近所述耳道固定杆的一端设有通孔，用于将实验动物的门齿沿上下方向插入。

本实用新型所述的动物固定装置中，所述的位置调节装置既可以使门齿固定器和耳部固定器分别沿自身长度方向移动，也可以使它们分别沿垂直于所述动物承载平台的方向移动。由此实现三者相对位置和高度均可调，使本实用新型所述的动物固定装置的动物头部固定组件适用于不同大小的动物头部。

优选的方案中，每组所述的位置调节装置可以是垂直于所述的动物承载平台设置的、螺母固定连接有水平槽板的丝杠套件。

更优选的方案中，所述的丝杠套件包括固定导向架、丝杆、螺母和水平槽板；所述的固定导向架包含侧柱和顶板，所述的侧柱与所述的动物承载平台垂直，侧柱底端与动物承载平台固定连接，所述的顶板与所述的动物承载平台平行，并与侧柱顶端固定连接，所述的顶板设有通孔一，所述的动物承载平台上设有与通孔一正相对的通孔二；所述的丝杆穿过所述的通孔一和通孔二垂直于所述的动物承载平台设置，所述的丝杆在所述的通孔一和通孔二之间螺接所述的螺母，并在所述的第一通孔和第二通孔之外固接限位环；所述的螺母固定连接所述的水平槽板；所述的水平槽板设有平行于动物承载平台的水平槽，所述的水平槽内水平设置所述的门齿固定杆或耳道固定杆；所述的门齿固定杆或耳道固定杆可沿所述的水平槽滑动；所述的水平槽还设有可调节夹具，用于对所述的门齿固定杆或耳道固定杆在滑动前后进行放松或紧固；所述的固定导向架的侧柱与所述的水平槽板之间滑动连接，为所述水平槽板沿垂直于动物承载平台方向的运动提供引导和限位。

进一步优选的方案中，所述的丝杆顶部设有旋拧部，便于转动丝杆时有效发力。

进一步优选的方案中，所述的丝杆与所述的螺母之间还设有滚珠，用于降低丝杆和螺母间转动摩擦，提高效率。

进一步优选的方案中，所述的动物承载平台上，于所述的动物头部固定组件的至少一侧设有长条形通孔，所述的长条形通孔沿动物体长方向延伸；所述的长条形通孔内滑动连接有刚性的滑动连接杆，用于配合连接其它装置。

更进一步优选的方案中，所述的滑动连接杆连接其它装置的一端设有30-90°的折脚。

本实用新型所述的动物固定装置可以用于多种需要制动动物头部的动物实验，例如放射性治疗实验。使用时，可以根据待固定动物的大小对门齿固定器和耳部固定器的相对位置进行调节，使两个耳部固定器刚好安全地插入动物外耳道、动物门齿插入门齿固定器，实现动物头部的有效固定。优选的方案中，通过设有折脚的滑动连接杆，本实用新型所述的动物固定装置可以适配现有的多种放射性治疗装置。

在此基础上，本实用新型还提供一种用于小动物实验的放射性治疗装置。

本实用新型所述的放射性治疗装置包括本实用新型所述的动物固定装置、射线发生器和滑动连接杆；

所述的射线发生器包括环形或半环形的框架，在垂直于框架环面的方向设有至少1个立柱，每个所述的立柱，其一端与所述的框架固定连接，另一端设有射线发射头，两端之间沿其长度设有长条形通孔一；

所述的动物固定装置，在其动物承载平台上，于所述的动物头部固定组件的至少一侧设有长条形通孔二，所述的长条形通孔二沿动物体长方向延伸；

所述的滑动连接杆两端分别与所述的长条形通孔一和长条形通孔二形成滑动连接，使所述的动物固定装置整体位于所述的框架内，其中所述的动物承载平台垂直于所述的框架的环面，并可通过所述滑动连接杆在长条形通孔一或长条形通孔二内的滑动调节动物承载平台相对于射线发射头的位置。

本实用新型所述的放射性治疗装置中，所述的框架可以是圆环形或半圆环形，也可以是方环形或半方环形。

本实用新型所述的放射性治疗装置中，所述的射线发生器发射的射线可以是现有的多种治疗性射线，例如γ射线。

本实用新型所述的放射性治疗装置中，所述的射线发生器的立柱数量可以是1个或多个；当立柱数量大于1时，不同的立柱可以处于所述框架的同一侧或不同侧；不论立柱的数量和方向如何，立柱上所述射线发射头发出射线的方向均朝向框架所在环面向两侧延伸的柱体范围内。

本实用新型所述的放射性治疗装置中，所述动物承载平台上设置的长条形通孔二可以是设置在所述的动物头部固定组件一侧的一个通孔，也可以是设置在所述的动物头部固定组件两侧的两个平行的通孔。

本实用新型所述的放射性治疗装置中，所述的滑动连接杆为刚性材质，由于射线发生器不同立柱上的治疗性射线发射方向有可能不同，使得不同立柱上的长条形通孔一的方向也有可能不同，因此用于本实用新型的滑动连接杆的整体形状不应被限制，且其两端头的形状和结构需分别适配所述的长条形通孔一和长条形通孔二的形状和方向，使滑动连接杆能够在长条形通孔一和长条形通孔二间形成便利连接，同时在长条形通孔一和长条形通孔二内仅能发生沿通孔长度方向的滑动。优选的方案中，所述的滑动连接杆连接所述的长条形通孔一的一端设有30-90°的折脚，以适配所述立柱上长条形通孔一的方向。进一步优选的方案中，为了能更广泛地适配不同的射线发生器，所述的滑动连接杆包括至少两节首尾铰接的刚体，每两节刚体间的铰接角度可调，由此可使滑动连接杆整体形成更多的形状，可适配各种射线发生器上的各种发射角度的立柱。所述的滑动连接杆两端还可以设有紧固件，用于固定其滑动后的位置。

本实用新型所述的放射性治疗装置中，所述的滑动连接杆使用的数量至少是一根，即，至少通过一根滑动连接杆将所述的动物固定装置和射线发生器连接在一起。为了提高连接的稳定性，可以增加参与连接的滑动连接杆的数量，例如，可以在动物承载平台上设置两条平行的长条形通孔二，且在射线发生器上相应地设置成对的开有长条形通孔一的立柱，使用结构和形状相同的成对的滑动连接杆分别从动物承载平台的两侧同时连接射线发生器上不同的立柱。

本实用新型所述的放射性治疗装置，可以用于小动物放射性治疗实验，例如针对小鼠的伽马刀治疗实验。使用时，首先按照前述方法完成小动物的头部固定，然后利用合适形状和合适数量的滑动连接杆连接所述的动物承载平台上的长条形通孔二和射线发生器立柱上的长条形通孔一，使动物承载平台整体位于所述的框架内并垂直于所述的框架的环面。当实验动物大小发生明显变化时，可通过调整所述滑动连接杆在长条形通孔一或长条形通孔二内的位置，来稳定动物承载平台的重心，同时将动物治疗目标区域调整至合适的位置。

与现有技术相比，本实用新型的动物固定装置具有更好的动物头部固定效果和与常规治疗性射线发生器的适配性。即使在放射性治疗照射期间，操作者也不会因为担心动物麻醉较浅所导致的照射期间动物头部位移造成的后果，也不需使用麻醉机及其对应的通风装置保证完全深度的麻醉效果；且本本实用新型的动物固定装置采取三点式制动结构，稳定且灵活可调，两个耳部固定器具有的尖端经抛光圆滑处理，牢靠固定后也不会对动物造成伤害，门齿固定器的门齿固定杆有小孔用于动物门齿固定，制动效果良好。所述的放射性治疗装置，可以适用于多种不同大小的小型实验动物，并通过长条形通孔和滑动连接杆的设计实现了照射位置的精准可调和动物固定装置与射线发生器之间的稳固连接。

附图说明

图1是实施例1的动物固定装置结构示意图。

图2是实施例1的动物固定装置中位置调节装置的结构示意图。

图3是实施例2的伽马刀治疗装置整体结构示意图。

图4是实施例2的伽马刀治疗装置的滑动连接杆结构示意图。

附图标记说明：

0-实验动物，1-动物承载平台，2-位置调节装置，21-固定导向架，211-侧柱，212-顶板，22-丝杆，23-螺母，24-水平槽板，25-水平槽，26-水平槽固定旋钮，27-丝杆旋拧头，3-耳道固定杆，31-圆滑尖端，4-门齿固定杆，41-门齿固定孔，5-长条通孔二，6-滑动连接杆，61-扁平折脚，62-紧固螺母，7-环形框架，8-立柱，81-条形通孔一，82-射线发射头。

具体实施方式

以下通过列举实施例的方式详细说明本实用新型的技术方案，但本实用新型并不局限于所列举的实施例。

实施例1

一种用于动物实验的小型动物固定装置，其结构如图1、2所示，包括动物承载平台1及其表面设置的头部固定组件，所述的头部固定组件包括在动物承载平台上表面垂直设置的三组位置调节装置2，三组位置调节装置2上分别水平设置有两个耳道固定杆3和一个门齿固定杆4。两个耳道固定杆3的端头和一个门齿固定杆4的端头之间呈三角形分布，由两个耳道固定杆3相对形成一条直线，门齿固定杆4垂直于该直线，并在靠近该直线的一端设有门齿固定孔41。两个所述的耳道固定杆3相对一端均设有圆滑尖端31。

如图2所示，位置调节装置2包括垂直于所述的动物承载平台1设置的丝杠套件，所述的丝杠套件具体包括固定导向架21、丝杆22、螺母23和水平槽板24；所述的固定导向架21包含侧柱211和顶板212，所述的侧柱211与所述的动物承载平台1垂直，侧柱211底端与动物承载平台1固定连接，所述的顶板212与所述的动物承载平台1平行，并与侧柱211顶端固定连接，所述的顶板212设有通孔一，所述的动物承载平台1上设有与通孔一正相对的通孔二；所述的丝杆22穿过所述的通孔一和通孔二垂直于所述的动物承载平台1设置，所述的丝杆22在所述的通孔一和通孔二之间螺接所述的螺母23，并在所述的第一通孔和第二通孔之外分别固接限位环；所述的螺母23固定连接所述的水平槽板24；所述的水平槽板24设有平行于动物承载平台1的水平槽25，所述的水平槽25内水平设置所述的门齿固定杆4或耳道固定杆3；所述的门齿固定杆4或耳道固定杆3可沿所述的水平槽25滑动；所述的水平槽25还设有水平槽固定旋钮26，用于对所述的门齿固定杆4或耳道固定杆3在滑动前后进行放松或紧固；所述的固定导向架21的侧柱211至少有一侧面开放，且开放侧面的内轮廓与水平槽板24的外轮廓形状相配合，两者之间形成滑动连接，侧柱211可为所述水平槽板24沿垂直于动物承载平台1方向的运动提供引导和限位。所述的丝杆顶部设有丝杆旋拧头27，便于转动丝杆时有效发力。所述的丝杆22与所述的螺母23之间还可以设有滚珠，用于降低丝杆和螺母间转动摩擦，提高效率。

所述的位置调节装置既可以使门齿固定器和耳部固定器分别沿自身长度方向移动，也可以使它们分别沿垂直于所述动物承载平台的方向移动。由此实现三者相对位置和高度均可调，使本实用新型所述的动物固定装置的动物头部固定组件适用于不同大小的动物头部。

如图1、4所示，所述的动物承载平台1上，于所述的动物头部固定组件的两侧设有长条形通孔二5，所述的长条形通孔二5沿实验动物0的体长方向延伸；所述的长条形通孔二5内滑动连接有刚性的滑动连接杆6，用于配合连接其它装置。滑动连接杆6连接其它装置的一端设有30-90°的扁平折脚61，且上下两端均设有紧固螺母62。该结构的滑动连接杆6可以良好的适配于现有的伽马刀等放射性治疗装置。

本实施例的动物固定装置使用时，可将实验动物0头朝门齿固定杆方向放置，根据待固定的实验动物0的头部的大小对门齿固定杆4和耳道固定杆3的相对位置进行调节，使两个耳部固定器刚好安全地插入动物外耳道、动物门齿插入门齿固定器，实现动物头部的有效固定。调节位置时，旋动丝杆旋拧头27，带动丝杆22在固定导向架21内部旋转，与丝杆22螺接的螺母23通过螺纹围绕丝杆22转动，并产生竖直方向的位移，进而带动与螺母23固接的水平槽板沿固定导向架21的侧柱211发生滑动，由此抬升或降低处于水平槽板24的水平槽25内的耳道固定杆3或门齿固定杆4。此外，旋松水平槽固定旋钮26后，将耳道固定杆3或门齿固定杆4在水平槽25内滑动，即可调节其水平方向的位置，确定位置后再旋紧水平槽固定旋钮26。

实施例2

一种用于动物实验的伽马刀治疗装置，其结构包括实施例1所述的动物固定装置和射线发生器。

如图3所示，所述的射线发生器包括环形框架7，环形框架7上，在垂直于框架环面的一侧设有4个立柱8，每个所述的立柱8，其一端与所述的环形框架7固定连接，另一端设有射线发射头82，两端之间沿其长度设有长条形通孔一81。立柱8上所述射线发射头82发出伽马射线的方向均朝向环形框架7所在环面向两侧延伸的柱体范围内。

如图1、3所示，所述的动物固定装置，在其动物承载平台1上，于所述的动物头部固定组件的两侧设有长条形通孔二5，所述的长条形通孔二5沿动物体长方向延伸。

如图1、3、4所示，本实施例的伽马刀治疗装置中包括4个滑动连接杆6，每个所述的滑动连接杆6两端分别与所述的长条形通孔一81和长条形通孔二5形成滑动连接，且连接所述的长条形通孔一81的一端设有30-90°的扁平折脚61。所述的动物固定装置整体位于所述的环形框架7内，其中所述的动物承载平台1垂直于所述的环形框架7的环面，并可通过所述滑动连接杆6在长条形通孔一81或长条形通孔二5内的滑动，调节动物承载平台1相对于射线发射头82的位置。

本实用新型所述的放射性治疗装置，可以用于小动物放射性治疗实验，例如针对小鼠的伽马刀治疗实验。使用时，首先按照实施例1所述的方法完成小动物的头部固定，然后利用4个滑动连接杆6，从动物承载平台1的下方连接所述的动物承载平台1上的长条形通孔二5和射线发生器立柱8上的长条形通孔一81，使动物承载平台1整体位于所述的环形框架7内并垂直于所述的环形框架7的环面。当实验动物大小发生明显变化时，可通过调整所述滑动连接杆6在长条形通孔一81或长条形通孔二5内的位置，来稳定动物承载平台1的重心，同时将动物治疗目标区域调整至合适的位置。调节滑动连接杆6时可通过其两端的紧固螺母62调节其与长条形通孔的松紧度。

本实施例的伽马刀治疗装置对实验动物头部具有良好的固定效果，即使在伽马刀照射期间，操作者也不会因为担心麻醉较浅所导致的照射期间动物头部位移造成的后果，也不需使用麻醉机及其对应的通风装置保证完全深度的麻醉效果；且本实施例的治疗装置对动物头部的固定采取三点式制动结构，稳定且灵活可调，两个耳道固定杆3的圆滑尖端31对应固定位置是动物两侧外耳道处，尖端抛光圆滑处理后，牢靠固定后也不会对动物造成伤害，门齿固定杆4前端有门齿固定孔41，用于动物门齿固定，制动效果良好；动物承载平台1两侧还有对称的长条形通孔二5，便于调整四根滑动连接杆6的位置，以适配不同大小的动物，且四根滑动连接杆6下部通过带角度的折脚与伽马刀机器立柱的长条形通孔一81完全适配，使本实施例的治疗装置各部分之间完全牢靠固定，利于后续精准定位与治疗。

Claims (12)

1.一种用于小动物实验的动物固定装置，其特征在于，包括动物承载平台和设置在所述的动物承载平台上的动物头部固定组件；所述的动物头部固定组件由两个耳部固定器和一个门齿固定器组成；所述的两个耳部固定器和一个门齿固定器，在所述的动物承载平台上的同一表面上呈三角形位置分布，并且分别通过一组位置调节装置与所述的动物承载平台连接；所述的位置调节装置用于调节所述的耳部固定器和所述的门齿固定器的空间位置。

2.根据权利要求1所述的动物固定装置，其特征在于，每个所述的耳部固定器包括在所述动物承载平台上水平设置的耳道固定杆，两个所述的耳道固定杆相对一端均设有圆滑尖端。

3.根据权利要求2所述的动物固定装置，其特征在于，所述的门齿固定器包括在所述动物承载平台上水平设置的门齿固定杆，所述的门齿固定杆长度方向垂直于两个所述的耳道固定杆所在的直线，所述的门齿固定杆靠近所述耳道固定杆的一端设有通孔，用于将实验动物的门齿沿上下方向插入。

4.根据权利要求3所述的动物固定装置，其特征在于，每组所述的位置调节装置是垂直于所述的动物承载平台设置的、螺母固定连接有水平槽板的丝杠套件。

5.根据权利要求4所述的动物固定装置，其特征在于，所述的丝杠套件包括固定导向架、丝杆、螺母和水平槽板；所述的固定导向架包含侧柱和顶板，所述的侧柱与所述的动物承载平台垂直，侧柱底端与动物承载平台固定连接，所述的顶板与所述的动物承载平台平行，并与侧柱顶端固定连接，所述的顶板设有通孔一，所述的动物承载平台上设有与通孔一正相对的通孔二；所述的丝杆穿过所述的通孔一和通孔二垂直于所述的动物承载平台设置，所述的丝杆在所述的通孔一和通孔二之间螺接所述的螺母，并在所述的通孔一和通孔二之外固接限位环；所述的螺母固定连接所述的水平槽板；所述的水平槽板设有平行于动物承载平台的水平槽，所述的水平槽内水平设置所述的门齿固定杆或耳道固定杆；所述的门齿固定杆或耳道固定杆可沿所述的水平槽滑动；所述的水平槽还设有可调节夹具，用于对所述的门齿固定杆或耳道固定杆在滑动前后进行放松或紧固；所述的固定导向架的侧柱与所述的水平槽板之间滑动连接，为所述水平槽板沿垂直于动物承载平台方向的运动提供引导和限位；所述的丝杆顶部设有旋拧部；所述的丝杆与所述的螺母之间还设有滚珠。

6.根据权利要求5所述的动物固定装置，其特征在于，所述的动物承载平台上，于所述的动物头部固定组件的至少一侧设有长条形通孔，所述的长条形通孔沿动物体长方向延伸；所述的长条形通孔内滑动连接有刚性的滑动连接杆，用于配合连接其它装置。

7.根据权利要求6所述的动物固定装置，其特征在于，所述的滑动连接杆连接其它装置的一端设有30-90°的折脚。

8.一种用于小动物实验的放射性治疗装置，其特征在于：包括权利要求1-7任意一项所述的动物固定装置、射线发生器和滑动连接杆；

所述的射线发生器包括环形或半环形的框架，在垂直于框架环面的方向设有至少1个立柱，每个所述的立柱，其一端与所述的框架固定连接，另一端设有射线发射头，两端之间沿其长度设有长条形通孔一；

所述的动物固定装置，在其动物承载平台上，于所述的动物头部固定组件的至少一侧设有长条形通孔二，所述的长条形通孔二沿动物体长方向延伸；

所述的滑动连接杆两端分别与所述的长条形通孔一和长条形通孔二形成滑动连接，使所述的动物固定装置整体位于所述的框架内，其中所述的动物承载平台垂直于所述的框架的环面，并可通过所述滑动连接杆在长条形通孔一或长条形通孔二内的滑动调节动物承载平台相对于射线发射头的位置。

9.根据权利要求8所述的放射性治疗装置，其特征在于，所述的射线发生器发射的射线是γ射线。

10.根据权利要求8所述的放射性治疗装置，其特征在于，所述的滑动连接杆包括至少两节首尾铰接的刚体，每两节刚体间的铰接角度可调。

11.根据权利要求10所述的放射性治疗装置，其特征在于，所述的滑动连接杆两端还设有紧固件，用于固定其滑动后的位置。

12.根据权利要求8所述的放射性治疗装置，其特征在于，所述的动物承载平台上设置两条平行的长条形通孔二，且在射线发生器上相应地设置成对的开有长条形通孔一的立柱，使用结构和形状相同的成对的滑动连接杆分别从动物承载平台的两侧同时连接射线发生器上不同的立柱。

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