专利名称：新型电控多用途脊髓打击器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制作脊髓损伤动物模型的新型电控打击动物脊髓的装置， 尤其是能通用于啮齿类和灵长类等大小实验动物的新型电控多用途脊髓打击器。
背景技术：
脊髓损伤(spinal card injury), SCI是一种致残率很高的疾病，对脊髓损伤的治 疗迄今未能取得突破性进展。可靠性高、重复性好的脊髓损伤模型对于阐明脊髓损 伤的病理生理机制和评价损伤后干预手段的效果非常关键。自Allen于1911年最早 使用重物坠落Weight-Dropping, WD法以来，许多学者对建立脊髓挫伤的动物模型 进行了研究和改进，但这些改进的装置大多非常昂贵并且市场化程度低，国内很少 研究单位配备有这类装置，况且，由于实验动物来源及经费等制约因素，这些打击 装置也仅能制作啮齿类小动物模型。由于无法依靠临床开展系统的病理学研究，通 过建立灵长类动物模型进行脊髓损伤实验研究的意义不言而喻。中国专利公报曾于 2005年7月6日公告了名为《脊髓损伤动物实验装置》的中国发明专利，授权公告 号CN2708425Y，其包括台座，设于台座上的支撑件，与支撑件活动连接的横向连 杆，固定连接在横向连杆上的导向定位器及其内的落锤。通过上述方案中的支撑件， 在支撑件上转动的横向连杆，在横向连杆的夹具上、下移动的导向定位器。该装置 有其不足之处1、无动物脊柱棘突固定装置，易造成打击不准；2、无防误打击装 置，易发生意外的打击；3、无打击提示装置，当要求造成小损伤时无法确定是否打 击到脊髓；4、人工控制放开撞击棒，精确度差；5、人工决定撞击高度不准确。所 以该方案打击效果不够稳定有效，另外其适用范围窄，不能通用于啮齿类和灵长类 实验动物。
发明内容
本发明的目的，就是提供一种打击精确、稳定有效，不仅可制作出不同程度损 伤、标准化的动物脊髓损伤模型，而且可应用于不同种属实验动物的新型电控脊髓 打击器。
为实现上述发明目的，本发明的新型电控脊髓打击器，包括脊髓打击系统，其 特征是还包括有电控系统，所述的脊髓打击系统由底座、立柱、升降座及撞击棒 构成，安装有高度定位螺钉的升降座可上下滑动地支撑于固定在底座的立柱上，升 降座上横向伸出的悬臂端部固定有垂直的撞击棒金属导向套筒，顶端带凸环的金属 撞击棒可上下滑动地穿在导向套筒中；所述的电控系统为电磁铁及其控制电路，电 磁铁做成电磁吸顶盘安装在导向套筒的正上方，电磁铁控制电路由交流电源供电。
所述的立柱为两根平行的立柱，顶部有横梁连接。
在上述基础上，本发明还可进一步完善
包括有动物脊柱棘突固定装置，其由固定在底盘上的至少一组M个万向棘突夹 机构组成，棘突夹机构为固立在底盘上的管状垂直立柱中插有活动立杆，活动立 杆顶端固定有一水平导向短管，穿过水平导向短管的活动横杆前端又垂直固定有一 横向导向短管，穿过横向导向短管的活动夹杆前端垂直固定有棘突夹，垂直立柱、 水平导向短管和横向导向短管的管身上都有定位手紧螺钉。
所述的棘突夹由固定在活动夹杆前端的固定夹子瓣、铰接夹子瓣、顶杆及手拧 螺钉组成，铰接夹子瓣铰接在固定夹子瓣上，穿过具有内螺纹的管状活动夹杆的螺 旋顶杆前端顶在夹子瓣后，顶杆后端为手拧螺帽。 '
所述的升降座安装有升降机构，其结构为将立柱的表面制成齿条，升降座上装
有手拧转盘，其水平轴带动一与齿条啮合的齿轮。
所述的立柱上装有可归零电子高度标尺，液晶提示屏安装在升降座上。 所述的脊髓打击系统设有弹性保护装置，其状为一从中弯折的簧片，两端部又
都垂直弯折，簧片中间固定在横梁悬臂端部的侧面，下端部勾在悬臂上方，上端部
压在撞击棒身上。
所述的电控系统电路还包括有撞击接触提示电路提示电路的一端连接到导向 套筒，从导向套筒端来的信号接入单片机，之后又经放大电路并连接有蜂鸣器和指 示灯；另一端通过电极与动物手术切口皮缘接触，只有当撞击棒接触到脊髓硬膜时 方构成完整环路。
所述的撞击棒及其导向套筒具有可供更换的不同直径、重量的配备。 有益效果本发明的新型电控脊髓打击器，由于具有可靠的且对应大小不同动 物的脊柱棘突固定装置，所以可应用于不同种属实验动物；电控打击棒打击精确、 稳定有效，电子标尺可精确控制打击高度，撞击接触提示电路使得可以制作出不同 程度损伤、标准化的动物脊髓损伤模型；而且防误打击装置避免了意外的打击。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。 图1为本发明实施例脊髓打击系统的主视示意图。 图2为图1的后视示意图。 图3为图1的剖视示意图。 .图4为沿图3的A-A线剖视示意图。 图5为图1的立体示意图1。 图6为图1的立体示意图2。
图7为实施例电控系统电磁铁电路图。
图8为实施例电控系统撞击接触提示电路图。
图9为实施例的动物脊柱棘突固定装置立体示意图。
图10为动物脊柱棘突固定装置主视示意图。
图11为动物脊柱棘突固定装置俯视示意图。 '
图12为动物脊柱棘突固定装置左视示意图。
图13为棘突夹结构组成立体局部放大示意图。
图14为棘突夹局部结构分解立体放大示意图。
图15为脊髓打击系统弹性保护装置的簧片放大示意图。
图16为图15的左视示意图。
图中1-脊髓打击系统，2-电控系统，3-动物脊柱棘突固定装置，4-底座，5-立 柱，6-升降座，7-撞击棒，8-升降座高度定位螺钉，9-升降座悬臂，'10-撞击棒金属 导向套筒，11-电磁铁吸顶盘，12-棘突夹，14-横梁，15-齿条，16-手拧转盘，17-齿 轮，18-可归零电子高度标尺，19-液晶显示屏，20-簧片，301-夹子瓣，302-底盘， 303-固定立柱，304-手紧螺钉，305-顶杆，306-顶杆手拧螺帽，307-活动立杆，308-活动横杆，309-活动夹杆。
具体实施例方式
从图1至图16中可看到，本发明的新型电控脊髓打击器，包括脊髓打击系统1、 电控系统2和动物脊柱棘突固定装置3，脊髓打击系统由底座4、立柱5、升降座6 及撞击棒7构成，升降座可上下滑动地支撑于固定在底座上的立柱上，立柱为两根 平行的立柱，顶部有横梁连接，升降座上安装有高度定位螺钉8，在升降座升降到 合适的位置后锁紧升降座在立柱上；升降座安装有升降机构，其结构为将立柱之一
的表面制成齿条15，升降座上装有手拧转盘16，其水平轴带动一与齿条啮合的齿轮 17。如此拧转手拧转盘升降座就可沿立柱上下。升降座上横向伸出的悬臂9端部固 定有垂直的撞击棒金属导向套筒10，顶端带凸环的金属撞击棒可上下滑动地穿在导 向套筒中，撞击棒及其导向套筒具有可供更换的不同直径、重量的配备，如10g、 20 g 、 30g、 40g、 50g。
电控系统2包括有电磁铁控制电路，电磁铁做成电磁吸顶盘11安装在导向套筒 的正上方，电磁铁控制电路由交流电源供电并设有电源指示灯，通电时电磁吸顶盘 工作，可吸附撞击棒的顶端使其不致跌落；当按下位于底座面板上的释放按钮时， 电磁铁环路突然阻断，电磁吸顶盘失去吸附力，撞击棒即沿导向套筒自由坠落。动 物脊柱棘突固定装置由两组大小不同，按大小动物各一组每组两个相同的万向棘突 夹机构组成，固定装置固定脊柱脊髓的水平，以提高打击的精准度。参见图9至图 14，棘突夹机构的组成结构为固定在底盘302上的管状垂直立柱303中插有活动 立杆307，活动立杆顶端固定有一水平导向短管，穿过水平导向短管的活动横杆308 前端又垂直固定有一横向导向短管，穿过横向导向短管的活动夹杆309前端垂直固 定有棘突夹12，垂直立柱、水平导向短管和横向导向短管的管身上都有定位手紧螺 钉304。棘突夹结构由固定在活动夹杆前端的固定夹子瓣及铰接夹子瓣301、顶杆及 手拧螺钉组成，铰接夹子瓣铰接在固定夹子瓣上，穿过具有内螺纹的管状活动夹杆 的螺旋顶杆前端顶在铰接夹子瓣后，顶杆后端为手拧螺帽。当拧转手拧螺帽时，带 动顶杆前行或后退，就可使铰接夹子瓣夹紧或松开。
在立柱上还可装上现有技术的可归零电子高度标尺18，液晶提示屏19安装在 升降座上，可提示高度读数精度O.Olmm底座上有归零按键以调零，可有20cm内 的任意打击高度。
为避免升降过程中不慎致使撞击棒坠落而致误伤，脊髓打击系统设有弹性保护 装置，其状为一从中弯折的簧片20，两端部分别又垂直弯折，簧片中间固定在横梁 悬臂端部的侧面，下端部勾在悬臂上方，上端部压在撞击棒身上。.
电控系统电路还包括有撞击接触提示电路提示电路的一端连接到金属导向套 筒，从导向套筒端来的信号接入单片机，之后又经放大电路并连接有蜂鸣器和指示 灯；另一端通过电极与动物手术切口皮缘接触。提示电路只有当撞击棒接触到脊髓 硬膜时方构成完整环路。撞击接触提示电路可实现当撞击棒打击头端接触到脊髓时， 立即启动蜂鸣器发出响声和启亮打击指示灯。电路中还包括有复位电路。
本新型电控多用途脊髓打击器的使用方法及动物模型的建立使用例。 以制作大鼠脊髓损伤模型为例取SD大鼠，以10%的水合氯醛腹腔注射剂量
为3 4ml/kg， 5 10min后动物进入麻醉状态。背部剃毛，俯卧置于操作台上，常 规碘伏消毒术野，计数肋骨确定胸10水平，取背部正中切口，长约2cm，依次切开 皮肤、皮下，紧贴椎板切开竖棘肌棘突上留少许肌肉组织以利棘突固定装置夹持固 定并向两边剥离至横突外侧，显露第9 11胸椎椎板。用显微器械将胸IO全椎板切 除，注意勿损伤脊髓，显露硬膜。棘突固定夹固定胸9、胸11棘突。确定撞击棒已 经吸附于吸顶盘上并以弹性保护装置加以固定，调整动物位置，对准显露的脊髓窗， 拧动螺纹立柱上的升降转轮缓缓使撞击棒打击头端下降至与显露脊髓的硬膜轻轻相 接触，这时打击指示灯启亮并可闻蜂鸣器响，勿再拧动，按下液晶屏侧方的归零按 钮，此谓调零；再匀速拧动转盘升高至拟定的打击高度可由液晶屏上读数后，松开 弹性保护装置，快速按下释放按钮，撞击棒重10g即沿导向套筒自由下落，打击在 显露的脊髓上，即见大鼠双下肢迅速抽搐，尾巴甩动，随后完全松驰。随即将撞击 棒移离脊髓并以弹性保护装置固定，松开棘突固定夹取出实验动物。如制作猴或其
他大动物的脊髓损伤模型，则应选用相应的棘突固定装置和撞击棒，步骤同上。
权利要求
1、一种新型电控多用途脊髓打击器，包括脊髓打击系统(1)，其特征是所述的脊髓打击系统由底座(4)、立柱(5)、升降座(6)及撞击棒(7)构成，安装有高度定位螺钉(8)的升降座可上下滑动地支撑于固定在底座的立柱上，升降座上横向伸出的悬臂(9)端部固定有垂直的撞击棒金属导向套筒(10)，顶端带凸环的金属撞击棒可上下滑动地穿在导向套筒中；还包括有电控系统(2)，其为电磁铁及其控制电路，电磁铁做成电磁吸顶盘(11)安装在导向套筒的正上方，电磁铁控制电路由交流电源供电。
2、 根据权利要求1所述的新型电控多用途脊髓打击器，其特征是包括有动物脊柱棘突固定装置(3)，其由固定在底盘上的至少一组两个万向棘突夹机构组成，棘突夹机构为固定在底盘上的管状垂直立柱中插有活动立杆，活动立杆顶端固定有一水平导向短管，穿过水平导向短管的活动横杆前端 又垂直固定有一横向导向短管，穿过横向导向短管的活动夹杆前端垂直固定有棘突夹(12)，垂直立柱、水平导向短管和横向导向短管的管身上都有定位手紧螺钉。
3、 根据权利要求2所述的新型电控多用途脊髓打击器，其特征是所述的棘突夹由固定在活动夹杆前端的固定夹子瓣、铰接夹子瓣(301)、顶杆及手拧螺钉组成，铰接夹子瓣铰接在固定夹子瓣上，穿过具有内螺纹的管状活动夹杆的螺旋顶杆前端顶在夹子瓣后，顶杆后端为顶杆手拧螺帽(305)。
4、 根据权利要求3所述的新型电控多用途脊髓打击器，其特征是所述的升降座安装有升降机构，其结构为将立柱之一的表面制成齿条(15)，升降座 上装有手拧转盘(16)，其水平轴带动一与齿条啮合的齿轮(17)。
5、 根据权利要求4所述的新型电控多用途脊髓打击器，其特征是所述的立 柱上装有可归零电子高度标尺(18)，液晶提示屏(19)安装在升降座上。
6、 根据权利要求5所述的新型电控多用途脊髓打击器，其特征是所述的脊 髓打击系统设有弹性保护装置，其状为一从中弯折的簧片(20)，两端部又都垂直弯折，簧片中间固定在横梁悬臂端部的侧面，下端部勾在悬臂上 方，上端部压在撞击棒身上。
7、 根据权利要求6所述的新型电控多用途脊髓打击器，其特征是所述的立柱为两根平行的立柱，顶部有横梁(14)连接。
8、 根据权利要求4所述的新型电控多用途脊髓打击器，其特征是所述的脊髓打击系统设有弹性保护装置，其状为一从中弯折的簧片(20)，两端部又都垂直弯折，簧片中间固定在横梁悬臂端部的侧面，下端部勾在悬臂上 方，上端部压在撞击棒身上。
9、 根据权利要求3所述的新型电控多用途脊髓打击器，其特征是所述的电 控系统电路还包括有撞击接触提示电路提示电路的一端连接到导向套,筒，从导向套筒端来的信号接入单片机，之后又经放大电路并连接有蜂鸣器和指示灯；另一端通过电极与动物手术切口皮缘接触，只有当撞击棒接 触到脊髓硬膜时方构成完整环路。
10、 根据权利要求2所述的新型电控多用途脊髓打击器，其特征是所述的电 控系统电路还包括有撞击接触提示电路提示电路的一端连接到导向套 筒，从导向套筒端来的信号接入单片机，之后又经放大电路并连接有蜂鸣 器和指示灯；另一端通过电极与动物手术切口皮缘接触，只有当撞击棒接触到脊髓硬膜时方构成完整环路。
全文摘要
一种制作脊髓损伤动物模型的新型电控多用途脊髓打击器，包括脊髓打击系统(1)、电控系统(2)和动物脊柱棘突固定装置(3)，脊髓打击系统设有调节弹性保护装置及装有可归零电子高度标尺(18)和液晶提示屏(19)，撞击棒及其导向套筒具有可供更换的不同直径、重量的配备；电控系统包括有电磁铁控制电路及撞击接触提示电路，电磁铁做成电磁吸顶盘(11)安装在导向套筒的正上方。本发明打击器，由于具有可靠的且大小不同的动物脊柱棘突固定装置，所以可应用于不同种属实验动物；电控打击棒打击精确、稳定有效，电子标尺可精确控制打击高度，撞击接触提示电路使得可以制作出不同程度损伤、标准化的动物脊髓损伤模型；而且防误打击装置避免了意外的打击。
文档编号A61B19/00GK101185589SQ200710032028
公开日2008年5月28日 申请日期2007年12月4日 优先权日2007年12月4日
发明者沈慧勇, 霖 黄 申请人:中山大学