一种大动物脊髓瞬间撞击损伤模型建模打击器的制作方法

本发明涉及动物实验设备技术领域，具体来说，涉及一种大动物脊髓瞬间撞击损伤模型建模打击器。

背景技术：

脊髓损伤的发病率逐年升高且致残率非常高，其严重影响了患者的身体健康、功能及生活质量，给社会和家庭带来沉重的经济负担。目前对脊髓损伤的研究已大量展开，但对脊髓损伤后出血、肿胀、组织液化坏死、钙化、神经再生等病理机理的研究还有待突破，预后仍然很差，因此治疗脊髓损伤也成了一个难以逾越的鸿沟。

为了寻求治疗脊髓损伤的方法，仍需要开展大量的脊髓损伤实验研究，其研究对象主要为啮齿类动物,如大小鼠,因而现有的制备脊髓损伤模型仪器也是针对于啮齿类小动物，而小动物脊髓解剖结构相对较小，实验操作过程对小动物的损伤就会更大。而采取大动物进行实验研究，其脊髓粗大，手术操作空间更大，解剖及手术方式更接近人类脊髓，更易临床转化，因此需要开展更多的大动物（犬、猪、猴、猫、兔等大型动物）脊髓损伤研究，然而目前国内外没有一款标准化的大动物脊髓损伤打击仪器。所报道的大动物脊髓损伤研究中所用的脊髓损伤模型方法包括止血钳钳夹法脊髓挤压伤模型、重物下落法脊髓打击伤模型等，其中脊髓挤压伤模型使用了止血钳钳夹动物脊髓，存在不足有钳夹时间和力量不能精准控制的问题，这会造成脊髓损伤程度的变异性大，且挤压伤模型与临床实际情况有较大差距（因临床脊髓损伤的损伤机制多为脊髓挫伤而非挤压损伤），为保证研究的科学性，应该使用脊髓瞬间撞击损伤模型；目前大动物研究中报道的重物下落法脊髓打击伤模型，设备简陋，不能保证脊髓损伤模型的标准化、精确化和可重复性。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种大动物脊髓瞬间撞击损伤模型建模打击器，能够使打击标准精确、使用简便、便携性、适用范围广、价格适中。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种大动物脊髓瞬间撞击损伤模型建模打击器，包括底座，所述底座上设有若干根支柱和若干调节螺母，所述支柱上连接板，所述连接板上设有丝杆和若干根导向柱，所述丝杆和导向柱固定连接有水平调节装置，所述丝杆滑动连接有设于水平调节装置的上方的计数器，所述丝杆固定连接有设于计数器的上方的手轮；所述丝杆还滑动连接有设于水平调节装置的下方的滑板，所述滑板固定连接有固定连杆，所述固定连杆转动连接有平动连杆，所述平动连杆转动连接有平面微调装置，所述平面微调装置上设有瞄准打击装置，所述瞄准打击装置上设有垂直微调装置，所述垂直微调装置与所述平面微调装置连接；一根所述支柱的右侧固定连接有开关盒，所述开关盒通过导线与所述瞄准打击装置连接。

进一步的，所述水平调节装置包括基板一，所述基板一的前侧设有X向水平仪，所述基板一的左侧设有Y向水平仪。

进一步的，所述平面微调装置包括基板二，所述基板二上滑动连接有X向微调装置，所述X向微调装置上滑动连接有Y向微调装置，所述Y向微调装置上设有瞄准打击装置。

进一步的，所述瞄准打击装置包括基座，所述基座上设有激光器固定座，所述激光器固定座上设有若干调节螺钉，所述激光器固定座内设有激光器，所述基座内设有座定心球体，所述座定心球体上设有通孔，所述激光器的一端通过所述通孔与所述座定心球体固定连接，所述座定心球体通过所述通孔固定连接有空心磁力装置，所述空心磁力装置连接有打击锤装置；所述激光器通过导线与设于所述开关盒内的激光器开关连接，所述空心磁力装置通过导线与设于所述开关盒内的电磁开关连接。

进一步的，所述空心磁力装置包括磁力线圈，所述磁力线圈连接有磁力片。

进一步的，所述打击锤装置包括打击锤通道，所述打击锤通道滑动连接有打击锤，所述打击锤内设有瞄准孔。

进一步的，所述垂直微调装置包括设于空心磁力装置外侧的支架，所述支架上设有调节螺钉。

进一步的，所述开关盒内还设有电源开关。

本发明的有益效果：

1）利用了重物自由落体原理，通过电磁系统控制打击锤的降落，造成脊髓的瞬间撞击伤，减少人为因素的误差；

2）精确调整打击力，通过调节打击高度来调节打击力，可手动转轮精确调整高度，最小调整高度为0.01mm；

3）本发明适应范围广，可用于犬、猪、猴、猫、兔等大动物，通过更换不同型号的打击头来实现不同种动物的脊髓损伤模型制作；

4）打击锤上端由金属铁、下端由金属铜材料制成，下重上轻保证打击锤垂直降落，而且造成瞬间撞击伤后自动弹开，避免造成二次打击；

5）操作方便，可以进行多维度调控,水平/垂直/矢状面，且快速准确定位、定量打击；

6）易保养，主体架主要由不锈钢材料制成，久用不生锈，避免误差；整体重量适当，可便于移动；构造原理科学，稳定性好；标准化操作使实验的可重复性更强，本仪器适用于各种大型实验动物脊髓撞击伤模型的制作，适合各级实验室需求，可批量生产，具有良好的科研价值和社会经济价值。

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是根据本发明实施例所述的大动物脊髓瞬间撞击损伤模型建模打击器的主视图；

图2是根据本发明实施例所述的水平调节装置的俯视图；

图3是根据本发明实施例所述的平面微调装置及基座的俯视图；

图4是根据本发明实施例所述的瞄准打击装置的剖视图。

图中：

1、底座；2、调节螺母；3、支柱；4、开关盒；5、连接板；6、导向柱；7、丝杆；8、滑板；9、水平调节装置；10、计数器；11、手轮；12、固定连杆；13、平动连杆；14、平面微调装置；15、瞄准打击装置；16、垂直微调装置；17、基板一；18、X向水平仪；19、Y向水平仪；20、基板二；21、X向调节装置；22、Y向调节装置；23、基座；24、激光器固定座；25、激光器；26、座定心球体；27、磁力线圈；28、磁力片；29、打击锤通道；30、打击锤；31、瞄准孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，根据本发明实施例所述的一种大动物脊髓瞬间撞击损伤模型建模打击器，包括底座1，所述底座1上设有若干根支柱3和若干调节螺母2，所述支柱3上设有丝杆7和若干根导向柱6，所述丝杆7和导向柱6固定连接有水平调节装置9，所述丝杆7滑动连接有设于水平调节装置9的上方的计数器10，所述丝杆7固定连接有设于计数器10的上方的手轮11；所述丝杆7还滑动连接有设于水平调节装置9的下方的滑板8，所述滑板8固定连接有固定连杆12，所述固定连杆12转动连接有平动连杆13，所述平动连杆13转动连接有平面微调装置14，所述平面微调装置14上设有瞄准打击装置15，所述瞄准打击装置15上设有垂直微调装置16，所述垂直微调装置16与所述平面微调装置14连接；一根所述支柱3的右侧固定连接有开关盒4，所述开关盒4通过导线与所述瞄准打击装置15连接。

其中，所述支柱3下端连接底座1，上端连接导向柱6，目的是使支柱3垂直于地平线；所述固定连杆12与滑板8固定连接，固定连杆12与导向柱6垂直，即固定连杆12与地平线平行，平动连杆13与固定连杆12转动连接，可水平转动调节打击部位，固定连杆12与平动连杆13的连接设计也保证了在水平面内平行移动。

如图2所示，所述水平调节装置9包括基板一17，所述基板一17的前侧设有X向水平仪18，所述基板一17的左侧设有Y向水平仪19。

如图3-4所示，所述平面微调装置14包括基板二20，所述基板二20上滑动连接有X向微调装置21，所述X向微调装置21上滑动连接有Y向微调装置22，所述Y向微调装置22上设有瞄准打击装置15。

其中，所述瞄准打击装置15包括基座23，所述基座23上设有激光器固定座24，所述激光器固定座24上设有若干调节螺钉，所述激光器固定座24内设有激光器25，所述基座23内设有座定心球体26，所述座定心球体26上设有通孔，所述激光器25的一端通过所述通孔与所述座定心球体26体固定连接，所述座定心球体26通过所述通孔固定连接有空心磁力装置，所述空心磁力装置连接有打击锤装置；所述激光器25通过导线与设于所述开关盒4内的激光器开关连接，所述空心磁力装置通过导线与设于所述开关盒4内的电磁开关连接。

其中，所述空心磁力装置包括磁力线圈27，所述磁力线圈27连接有磁力片28。其中，所述打击锤装置包括打击锤通道29，所述打击锤通道29内滑动连接有打击锤30，所述打击锤30内设有瞄准孔31。其中，所述垂直微调装置16包括设于空心磁力装置外侧的支架，所述支架上设有调节螺钉。其中，所述开关盒4内还设有电源开关。

其中，所述瞄准打击装置15包含座定心球体26，座定心球体26上端与激光器固定座24固定连接，下端与空心磁力装置固定连接，座定心球体26落于锥行面内，由于瞄准打击装置15的自身重量使瞄准打击装置15自动自由下垂即与地平线垂直，并用四个方向的固定螺丝固定瞄准打击装置15的座定心球体26，从而建立的打击锤30自由落体的必要条件；其中，所述瞄准打击装置15与支柱3平行且均垂直于地平线，固定连杆和平动连杆均平行于地平线；其中，所述打击锤30下端由金属铜材料制成，上端由金属铁材料制成，下重上轻保证打击锤30垂直降落，打击锤30外渡一层铬，防止铁生锈，保证打击锤30质量精确无变化；其中，打击头激光柱出孔直径1mm，穿过出孔的激光点与预定打击点重合，可确保精准打击定位；其中，所述平面微调装置14对瞄准打击装置15进行微调，所述打击锤30对模版靶点（为同心圆图形，同心圆图形最大直径与打击头直径一致）进行试打，根据打击结果对瞄准打击装置15再进行垂直检测，保证打击定点精度。

根据本发明所述的大动物脊髓瞬间撞击损伤模型建模打击器的工作流程包括：

一、首先检查大动物脊髓瞬间撞击损伤模型建模打击器的整体情况，确保各连接处螺丝拧紧；

二、将大动物脊髓瞬间撞击损伤模型建模打击器直立于水平地面，这时会看到Y向水平仪19和X向水平仪18空泡处于水平仪中间位置（如果地面不是水平的，则可以通过旋转底座的调节螺母2来调节平衡，这样大动物脊髓瞬间撞击损伤模型建模打击器就可以在不同的地面进行工作)；

三、调整打击强度：通过摇动手轮11，下降打击锤30接近靶点，然后反向摇动手轮11升起至相应的高度（通过打击高度计数器10显示打击高度）；根据实验要求的打击力度，调整打击高度即可实现相应打击力度的脊髓损伤模型。根据不同的高度可打击出不同损伤程度的脊髓损伤模型；

四、打击点精确定位：激光器25通电后，光柱从打击锤30中的瞄准孔31穿出，调节瞄准打击装置15，使激光束照射到预定靶点，固定瞄准打击装置15，此时进行试打，若打击头不能垂直打击到靶点，可通过调节平面微调装置14，直至打击头打击到靶点（在打击头涂抹少量印泥，整个圆形打击头面全部接触到靶点为水平）；

五、实施打击：确认激光器开关、电磁开关的设置电线（line out）开的状态（防止人为原因触动大动物脊髓瞬间撞击损伤模型建模打击器造成打击偏差），此时打击锤30（20g，无菌）由磁力片28吸引固定，激光束穿出打击锤30后的激光点与打击靶点重叠，再次确认打击高度，旋转最顶端手轮11上下调节好高度（不同打击程度调节高度不同，打击范围20-640g∙cm，精度为0.01mm），关闭电磁开关，打击锤30失去磁力片28吸引自由坠落精确打击到靶点上，造成脊髓撞击伤，移开大动物脊髓瞬间撞击损伤模型建模打击器，完成打击过程。

本发明根据重力势能公式W=mgh，g是常数，故根据打击锤30的质量（g）乘以自由落体的高度（cm）得到的结果来做为打击程度的指标。即“GCM法”。调整打击锤30下落的高度可产生不同的损伤力，制作不同损伤程度的脊髓挫伤模型。打击力度范围（20-640）g∙cm，打击高度精确度为0.01mm，打击锤30重量设计为20g，则打击力精确度为0.02g∙cm；达到500g∙cm即可造成犬的双下肢完全性瘫痪。本发明适应范围广，可用于犬、猪、猴、猫、兔等多种大动物脊髓损伤模型的制备。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。