弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置的制作方法

本实用新型属于医学实验设备领域，具体涉及一种弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置。

背景技术：

骨骼肌损伤是运动中的常见损伤之一，在各种运动项目的创伤类型中，肌肉损伤所占的比率最高，其发生率占运动损伤总数的10％～55％，其中钝挫伤和牵拉伤的发生率占90％以上。骨骼肌钝挫伤是肌肉遭受直接的钝性压迫暴力所致，多发生于对抗性运动项目中，股四头肌和腓肠肌是骨骼肌钝挫伤的最好发部位。由于损伤后肌纤维受到破坏，产生微循环的紊乱及炎性细胞的浸润及肌肉组织的血肿机化等，对运动员的运动能力、运动寿命均构成了潜在威胁。虽然损伤肌肉可以通过肌肉再生得到修复，但肌肉的结构和功能却不一定能够完全康复。骨骼肌的损伤会严重影响骨骼肌的收缩功能，破坏肌纤维质膜和基底膜的完整性，并最终造成细胞的死亡，从而引起骨骼肌的进一步损伤。在运动医学研究领域中，对骨骼肌损伤病理机制的研究及预防、治疗及康复措施的探讨一直都是热点。

为了加深对骨骼肌损伤的了解，探究骨骼肌损伤，尤其是钝挫伤的发生条件，骨骼肌损伤的机制，骨骼肌损伤后纤维化的诱导因素以及修复条件，我们需进行动物模型研究。动物的钝挫伤模型广泛应用于骨骼肌损伤的研究中，但目前造模手段存在一定缺陷。目前常用的骨骼肌损伤造模方法为钝挫伤，即重物砸伤。常用的模式动物有小鼠，大鼠，以及兔。砸伤方法为：模式动物麻醉后，仰卧位暴露目标肌肉；以重锤沿固定轨迹砸伤目标肌肉，或将一楔形物作为砸击传导物，放置于目标肌肉上，持管道于楔形物上，使重物沿管道在楔形物正上方自由落体，砸到楔形物，楔形物将力传导到目标组织上，最终造成钝挫伤(如图10所示)。现有的建模方法存在诸多问题，如需多人完成：固定模式动物，扔重物，固定管道，操作重锤等；混杂因素多：无法保证重物高度完全一致，重物与楔形物可能存在摩擦，导致造模可重复性差。

所以，需设计一种钝挫伤打击器，保证实验的可重复性，节省人力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置，包括筒体、支架、支撑台、和动物固定装置；所述支架一端与支撑台连接，另一端与筒体上端连接；所述动物固定装置设置于支撑台与筒体之间；所述筒体内设置有弹簧击打装置。

优选地，所述筒体顶端封闭，底端开口；所述顶端中央设置一个通孔。

优选地，所述弹簧击打装置包括弹簧、手柄和楔形块；所述手柄一端设置有基座，另一端设置有手柄头，所述弹簧设置于基座与手柄头之间；所述基座与楔形块连接。所述手柄头为橡胶头或指环，方便手持牵拉。

优选地，所述基座高度为1cm；楔形块高度为5cm，重量不超过20g。

优选地，所述楔形块下部底面直径为0.6cm(打击鼠)或1.8cm(打击兔)。

优选地，所述基座为圆柱形，基座外侧壁设置有螺槽；所述楔形块上部为圆柱形，下部为倒圆锥形，楔形块上部的内侧壁设置有与基座螺槽相匹配的螺纹。通过螺纹连接，使基座顶端与楔形块顶端高度一致。

优选地，所述手柄和楔形块均采用轻质材料制备；所述楔形块为中空结构。

优选地，所述手柄和楔形块均采用塑料制备，手柄和楔形块总重不超过50g。如此，弹簧需提供0.48牛顿的力量抵抗，即初始形变量0.384cm，可以忽略不计。所以这一初始形变量所造成的能量变化可忽略不计。

优选地，所述设置有手柄头的手柄一端由筒体的通孔伸出，使手柄头位于筒体上方。

优选地，所述手柄用于连接手柄头和基座的中间部位为空心管，直径小于0.5cm，长度50cm，重量不超过20g。

优选地，所述弹簧一端与筒体顶部固定连接，或者所述手柄伸出筒体之处设置凸起，所述凸起紧贴筒体上端面；所述弹簧直径为4.5cm，长度为45cm,弹性系数K为125N/m。

优选地，所述凸起的直径大于通孔。

优选地，所述弹簧与基座的直径相同。

优选地，所述筒体外侧壁有刻度，筒体长度为50cm,直径为5cm。

优选地，所述筒体刻度为能量单位焦耳(J)，刻度自下至上为0-10焦耳。

由弹簧形变系数可知：每压缩4cm，可储存1焦耳能量。对于模式动物来说，最小钝挫伤能量范围在3.0-3.7焦耳，故需12-14.8cm弹簧形变。

弹簧-手柄联合体旋转拧接楔形块后弹簧与楔形块的总长度应与长筒长度保持一致，误差范围0.5cm。

优选地，所述筒体为透明材料制备。

优选地，所述支架包括固定式支架、伸缩式支架或折叠式支架。

所述的弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置的打击方法，包括以下步骤：

将实验动物固定于动物固定装置内，调节筒体的高度并固定；

根据选择的刻度值，竖直向上拉手柄头使楔形块底端平行于所选择的刻度值处，松开手柄头让弹簧恢复弹性形变，使楔形块撞击实验动物；

即可。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型的弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置的实验可重复性好，且无需多人完成，可节省人力。

2、本实用新型的弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置可精确将力传导至动物待损伤组织。

3、本实用新型的弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置采用弹簧设计，并用带有刻度的透明筒对打击能量进行标注，保证了打击能量值的精确性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型支架为与筒体平行的单侧支架的弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置的示意图；

图2为本实用新型支架为与筒体呈锐角的两侧对称支架的弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置的示意图；

图3为本实用新型弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置示意图；

图4为本实用新型弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置的底部直径1.8cm楔形块主视图；

图5为本实用新型弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置的底部直径1.8cm楔形块俯视图；

图6为本实用新型弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置的底部直径1.8cm楔形块立体图；

图7为本实用新型弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置的底部直径0.6cm楔形块主视图；

图8为本实用新型弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置的底部直径0.6cm楔形块俯视图；

图9为本实用新型弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置的底部直径0.6cm楔形块立体图；

图10为现有技术中的骨骼肌损伤造模方法示意图；

其中，1-筒体；2-弹簧击打装置；3-支架；4-支撑台；5-弹簧；6-基座；7-手柄头；8-重物；9-楔形块。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

本实施例提供了一种弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置，如图1-图3所示，包括筒体1、支架3(如图1和2所示)、支撑台4、和动物固定装置；所述支架3一端与支撑台4连接，另一端与筒体1上端连接；所述动物固定装置设置于支撑台4与筒体1之间；所述筒体1内设置有弹簧击打装置2。

所述筒体1顶端封闭，底端开口；所述顶端中央设置一个通孔。

所述弹簧击打装置2包括弹簧5、手柄和楔形块9(如图4-图9所示)；所述手柄一端设置有基座6，另一端设置有手柄头7，所述弹簧5设置于基座6与手柄头7之间；所述基座6与楔形块9连接。所述手柄头7为橡胶头或指环，方便手持牵拉。且如图2所示，所述手柄头7的数量为一个。

所述基座6高度为1cm；楔形块9高度为5cm，重量不超过20g。

所述楔形块9下部底面直径为0.6cm(打击鼠，如图7、8、9所示)或1.8cm(打击兔，如图4、5、6所示)。

所述基座6为圆柱形，基座6外侧壁设置有螺槽；所述楔形块9上部为圆柱形，下部为倒圆锥形，楔形块9上部的内侧壁设置有与基座6螺槽相匹配的螺纹。通过螺纹连接，使基座6顶端与楔形块9顶端高度一致。

所述手柄和楔形块9均采用轻质材料制备；所述楔形块9为中空结构。

所述手柄和楔形块9均采用塑料制备，手柄和楔形块9总重不超过50g。如此，弹簧需提供0.48牛顿的力量抵抗，即初始形变量0.384cm，可以忽略不计。所以这一初始形变量所造成的能量变化可忽略不计。

所述设置有手柄头7的手柄一端由筒体1的通孔伸出，使手柄头7位于筒体1上方。

所述手柄用于连接手柄头7和基座6的中间部位为空心管，直径小于0.5cm，长度50cm，重量不超过20g。

所述弹簧5一端与筒体1顶部固定连接，或者所述手柄伸出筒体1之处设置凸起，所述凸起紧贴筒体1上端面；所述弹簧5直径为4.5cm，长度为45cm,弹性系数K为125N/m。

所述凸起的直径大于通孔。

所述弹簧5与基座6的直径相同。

所述筒体1外侧壁有刻度，筒体1长度为50cm,直径为5cm。

所述筒体1刻度为能量单位焦耳(J)，刻度自下至上为0-10焦耳。

由弹簧形变系数可知：每压缩4cm，可储存1焦耳能量。对于模式动物来说，最小钝挫伤能量范围在3.0-3.7焦耳，故需12-14.8cm弹簧形变。

弹簧-手柄联合体旋转拧接楔形块后弹簧与楔形块的总长度应与长筒长度保持一致，误差范围0.5cm。

所述筒体1为透明材料制备。

所述支架3包括固定式支架、伸缩式支架或折叠式支架。

本实施例制备的弹簧式动物四肢骨骼肌损伤打击装置的打击方法，包括以下步骤：

将实验动物固定于动物固定装置内，调节筒体1的高度并固定；

根据选择的刻度值，竖直向上拉手柄头7使楔形块9底端平行于所选择的刻度值处，松开手柄头7让弹簧5恢复弹性形变，使楔形块9撞击实验动物；

即可。

本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本实用新型，而并不用于限制本实用新型的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。