一种动物步态测量装置的制作方法

本实用新型涉及动物实验技术领域，尤其涉及一种动物步态测量装置。

背景技术：

步态是指人或动物通过肢体运动并前进的一种周期性的形式和样子，步态被分为正常步态和病理步态，常用在医疗诊断领域，借助现代计算机技术和图形的图像技术，对行走的功能状态进行分析和研究，就能作为诊断、治疗、评估及恢复状态衡量的参考。以实验室研究坐骨神经损伤后的功能恢复问题为例，由于大鼠容易获取、价格低廉和性状稳定的特点，因此通常采用大鼠作为研究对象，将其步态分析结果用于评价药物、治疗方案、康复训练的效果。具体地，将大鼠放入一个封闭的通道中并刺激其行走，测量大鼠行走后留下的后足印，经过测量足印的长度和宽度来计算坐骨神经功能指数。

现有技术中，为得到足够清晰的足印，一种方法是在通道上放置白纸或宣纸形成行走步道，在大鼠的后足上沾上墨汁或印油或显影剂等方法，但这种方法得到的足印清晰度较低，效率较差，无法满足实验要求；另一种方法是采用摄像机拍摄捕捉，由于大鼠的前后肢距离较长，该方法无法同时完整而直观地记录大鼠前后肢的足底形态，更无法测量后肢的抬高高度。因此，现有技术中测量装置和方法难以提供有效数据用于步态分析。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提出一种动物步态测量装置，该测量装置结构简单，安全可靠，能够有效记录动物的行走过程，提供完整的测量数据。

本实用新型采用以下技术方案：

一种动物步态测量装置，包括：行走步道和摄像机，所述摄像机的镜头朝向所述行走步道，

所述行走步道的两侧沿长度方向分别设置有隔离板，所述行走步道和所述隔离板形成行走通道，所述行走步道和所述隔离板为透明材质；

所述隔离板上沿长度方向设置有第一标尺，所述隔离板上沿高度方向设置有第二标尺，所述行走步道底面沿长度方向设置有第三标尺；

所述摄像机包括第一摄像机和第二摄像机，所述第一摄像机设置在所述行走通道的一侧，所述第二摄像机设置于所述行走步道的下方。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第二标尺和或所述第三标尺沿行走步道的长度方向间隔设置有多个。

作为本实用新型的一种优选方案，还包括支撑架，所述支撑架用于支撑行走步道和隔离板。

作为本实用新型的一种优选方案，所述行走步道与所述支撑架之间设置有防滑结构。

作为本实用新型的一种优选方案，还包括三脚架，用于支撑所述第一摄像机。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第二摄像机设置在所述支撑架内，且位于所述行走步道长度方向的中间位置的下方处。

作为本实用新型的一种优选方案，所述行走步道和所述隔离板为矩形板。

作为本实用新型的一种优选方案，所述行走步道和所述隔离板的长度为160-180cm，厚度为0.4-0.6cm，所述行走步道的宽度为9-11cm，所述隔离板的宽度为14-16cm。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第一标尺的长度为160-180cm，所述第二标尺和所述第三标尺的长度为4-6cm，所述第一标尺、第二标尺和第三标尺的刻度单位为0.1cm。

作为本实用新型的一种优选方案，所述三脚架和支撑架的高度相同，都为74-76cm，所述第一摄像机与所述行走步道之间的间距为190-210cm。

本实用新型的有益效果为：

通过设置行走步道和隔离板形成的空间，用来限定动物的长度方向，由于行走步道和隔离板为透明材质，在行走步道和隔离板上设置标尺，在行走步道和隔离板的一侧和下方设置摄像机，对行走步道上的动物行走姿态进行捕捉，就能够有效记录动物的行走过程，提供完整的测量数据，结构简单，安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型提供的动物步态测量装置的透视图；

图2是本实用新型提供的动物步态测量装置的仰视图。

图中：

1、行走步道；

2、摄像机；21、第一摄像机；22、第二摄像机；

3、隔离板；

4、第一标尺；

5、第二标尺；

6、第三标尺；

7、支撑架；

8、防滑结构；

9、三脚架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

如图1所示，为本实用新型提供的动物步态测量装置的透视图，如图2所示，为本实用新型提供的动物步态测量装置的仰视图，从图1和图2中可见，动物步态测量装置主要包括：行走步道1、隔离板3、摄像机2和多个标尺，动物可以在行走步道1上行走，行走步道1和隔离板3形成行走通道，用于限定动物的长度方向，行走步道1和隔离板3上设置有标尺，摄像机2从两个方向分别对动物的行走步态进行捕捉，得到准确的步态数据。

具体地，实施例中的行走步道1和隔离板3为具有一定厚度的矩形板，行走步道1和隔离板3为透明材质，使得摄像机2拍摄的图像能够准确的捕捉到动物的步态。行走步道1的两侧沿长度方向分别垂直设置有隔离板3，即行走步道1和隔离板3形成一种U型槽结构，行走步道1和隔离板3形成的行走通道能够限定动物的行走方向。行走步道1和隔离板3由支撑架7支撑，支撑架7呈框架结构，图1中支撑架7为长方体框架。行走步道1与支撑架7之间设置有防滑结构8，通常采用橡胶垫等结构，用于增大行走步道1与支撑架7之间的摩擦力，提高动物行走时的稳定性。

具体地，摄像机2的镜头朝向行走步道1，摄像机2均为高清摄像机，在本实用新型中并不限定摄像机2的数量，如图1所示，摄像机2的数量为两个，包括第一摄像机21和第二摄像机22。第一摄像机21设置在行走通道的一侧，第二摄像机22设置于行走步道1的下方，即第一摄像机21和第二摄像机22分别从行走步道1的一侧和下方，对行走步道1与支撑架7中的动物步态进行捕捉。由于行走步道1与隔离板3设置在支撑架7上，因此还设置有三脚架9，用于支撑第一摄像机21。优选地，第二摄像机22设置在支撑架7内，且位于行走步道1长度方向的中间位置的下方处，这种结构能够使得第二摄像机22的视野范围尽可能覆盖整个动物的行走轨迹，测量结果更准确。

具体地，在隔离板3上沿长度方向设置有第一标尺4，在隔离板3上沿高度方向设置有第二标尺5，行走步道1底面沿长度方向设置有第三标尺6。第一标尺4用于测量动物两条后肢行走的间距数据，主要由第一摄像机21从侧面捕捉；第二标尺5用于测量动物两条后肢行走时候的抬高情况，主要由第一摄像机21从侧面捕捉；第三标尺6用于测量动物两条后肢在行走时，脚或爪子的伸展长度，主要由第二摄像机22从底面捕捉，即第三标尺6测量动物的脚或爪子从蜷缩到伸展的变化。优选地，第二标尺5和/或第三标尺6沿行走步道1的长度方向间隔设置有多个，这种设置的目的在于，由于测量动物步态并不需要实时测量，测量一定位置的多次数据进行统计分析，更加符合实验要求。如图1和图2中所示，第二标尺5和第三标尺6沿长度方向间隔设置有十个，即动物在行走步道1和隔离板3中行走一趟，能够准确地捕捉到十个有效数据，多次实验，取得多组的十个有效数据进行分析，实验效果更加准确。

行走步道1和隔离板3的长度相同，都可以设置为160-180cm，优选设置为170cm，厚度为0.4-0.6cm，优选设置为0.5cm，行走步道1的宽度为9-11cm，优选设置为10cm，隔离板3的宽度为14-16cm，优选设置为15cm，即行走步道1和隔离板3形成一种U型槽结构的长宽高分别为160-180cm、9-11cm和14-16cm；第一标尺4的长度可以设置为160-180cm，优选设置为170cm，第二标尺5和第三标尺6的长度为4-6cm，优选设置为5cm，第一标尺4、第二标尺5和第三标尺6的刻度单位为0.1cm；三脚架9和支撑架7的高度可以设置为74-76cm，优选设置为75cm，第一摄像机21与行走步道1之间的间距为190-210cm，优选设置为200cm。实验证明，采用上述结构尺寸，对以大鼠为实验目标测量出的实验数据更加准确，结构更加合理。

采用实施例中所述的动物步态测量装置，并以大鼠坐骨神经功能指数测试为例，实验过程为：

(1)打开摄像机2的镜头，调节好亮度和焦距，使得摄像机2的镜头对准大鼠的行走步道1中；

(2)将实验大鼠放在行走步道1中的起始位置，摆正；

(3)刺激大鼠向前步行或跑动，以行走步道1的起始处和终点处为一个完整的实验过程，在实验过程中，摄像机2记录下大鼠步态的同时，记录下该位置处的标尺上的具体刻度；

(4)重复步骤3-5次；

(5)将实验大鼠放回饲养笼中；

(6)对摄像机2记录下的大鼠步态数据进行处理，得到大鼠两条后肢行走的间隔数据、两条后肢行走时候的抬高数据和两条后肢在行走时，脚的伸展长度。

由于大鼠的坐骨神经功能损坏，其后肢的爪子通常是蜷缩在一起的，在行走过程中会有一定的伸展。第一标尺4用于测量大鼠两条后肢行走的间距数据，主要由第一摄像机21从侧面捕捉；第二标尺5用于测量大鼠两条后肢行走时候的抬高情况，主要由第一摄像机21从侧面捕捉；第三标尺6用于测量大鼠两条后肢在行走时，爪子的伸展长度，主要由第二摄像机22从底面捕捉。将这些数据与正常大鼠爪子的长度数据进行对比，即可得到大鼠的步态数据，根据该数据就可以对坐骨神经功能指数进行评估。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。