一种简易的小动物核磁共振成像仪适用的机械痛刺激装置的制作方法

本发明涉及动物实验装置领域，更具体涉及一种简易的小动物核磁共振成像仪适用的机械痛刺激装置。适用于在核磁共振成像过程中给予小动物一定部位、一定强度、一定持续时间而且可以远程操控的机械痛，并能够实现疼痛刺激的即时给予及撤除。

背景技术：

核磁共振成像仪是一种非侵入的、无电离辐射的组织成像装置。由于核磁共振成像仪对组织尤其是软组织有较高的分辨能力，其结构成像功能已经被广泛应用于临床检测中。除此之外，核磁功能成像仪还具有功能成像的功能。所谓功能成像，是指通过图像信号值的变化反应大脑活动的变化。核磁共振功能成像通常用来研究机体在应对外界变化时大脑的反应。

在触觉影响大脑活动的研究中，通常用到vonfreyhairs纤毛机械刺激针或其他尖锐物体直接刺激被试，同时用核磁共振成像仪采集功能像。这种方法在实际操作中有较多的限制：（1）需要额外的测试人员施加刺激（2）难以实现刺激与扫描结果的同步（3）刺激强度难以控制。

在被试为人的实验中，机械痛刺激通常通过测试人员使用vonfreyhairs纤毛机械刺激针或其他尖锐物体直接施加。但在小动物核磁成像仪的功能成像实验中，由于小动物成像仪的腔体部分过小，机械痛刺激无法由测试人员直接施加。而核磁共振仪器由于具有强磁场，大部分机械电子装置无法使用。因此，我们需要制作一款可以远程控制的，能稳定施加机械痛刺激的，并且核磁成像仪器兼容的机械痛发生装置。而我们在设计这个装置的时候发现仅用生物化学实验室常用的材料就能制作完成。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供了一种简易的小动物核磁共振成像仪适用的机械痛刺激装置。制作材料极易获取，并且能够实现远程控制机械痛的及时给予及撤除。同时具有较好的核磁共振成像仪兼容性及刺激强度的稳定性。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种简易的小动物核磁共振成像仪适用的机械痛刺激装置，包括第一注射器，还包括活塞筒，活塞筒内设置有活塞，活塞筒一端与活塞筒连通嘴部连通，活塞筒另一端为开口端，活塞筒靠近开口端的内壁设置有活塞卡环，活塞朝向活塞筒的开口端的一侧设置有尖端件，第一注射器的嘴部通过软管与活塞筒连通嘴部连通。

如上所述的活塞筒以及第一注射器内均设填充有填充液。

如上所述的尖端件为木质牙签，木质牙签的尖端朝向活塞筒的开口端。

如上所述的活塞筒为第二注射器的筒身，活塞为第二注射器的活塞部。

本发明相对于现有技术，具有以下优点：

1.尚未发现同类作用的商业化产品；

2.材料易于获取；

3.设计简单，易于制作；

4.核磁共振成像设备兼容；

5.可远程操控；

6.刺激稳定。

附图说明

图1为本发明的关闭状态的结构示意图。

图2为本发明的触发状态的结构示意图。

图中：1-第一注射器；2-软管；3-活塞筒；4-填充液；5-活塞；6-活塞卡环；7-尖端件；8-活塞筒连通嘴部。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

一种简易的小动物核磁共振成像仪适用的机械痛刺激装置，包括第一注射器1，还包括活塞筒3，活塞筒3内设置有活塞5，活塞筒3一端与活塞筒连通嘴部8连通，活塞筒3另一端为开口端，活塞筒3靠近开口端的内壁设置有活塞卡环6，活塞5朝向活塞筒3的开口端的一侧设置有尖端件7，第一注射器1的嘴部通过软管2与活塞筒连通嘴部8连通。活塞筒3以及第一注射器1内均设填充有填充液4。尖端件7为木质牙签，木质牙签的尖端朝向活塞筒3的开口端。

在实际应用中，活塞筒3可以采用第二注射器实现，第二注射器的筒身作为活塞筒3，去除与第二注射器的活塞部连接的推动杆，保留第二注射器的活塞部作为活塞5，木质牙签的尖端朝向活塞筒3的开口端，木质牙签的另一端通过热熔胶固定在活塞5上。

填充液4采用水，活塞筒3和第一注射器1内均排除空气并填充水，水的容积应满足以下条件：

活塞5向外运动至活塞卡环6时，受限于活塞卡环6，无法继续向外运动，牙签尖端穿出活塞筒3的开口端，实现机械痛刺激，根据实验刺激强度的需要可保留不同的牙签超出长度；活塞5缩回至行程终点时，牙签尖端缩回活塞筒3的开口端。

利用本发明进行刺激实验的方法，包括以下步骤：

步骤1、将大鼠麻醉后固定在实验动物床上；

步骤2、将大鼠脚板固定成垂直状态；

步骤3、将活塞筒3的开口端抵在大鼠脚板上；

步骤4、将尖端件7对准刺激部位，固定活塞筒3；

步骤5、轻推第一注射器1测试刺激部位；

步骤6、将第一注射器1移至操作台，配合计时器可实现一定时间段的机械痛刺激。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种简易的小动物核磁共振成像仪适用的机械痛刺激装置，包括第一注射器，还包括活塞筒，活塞筒内设置有活塞，活塞筒一端与活塞筒连通嘴部连通，活塞筒另一端为开口端，活塞筒靠近开口端的内壁设置有活塞卡环，活塞朝向活塞筒的开口端的一侧设置有尖端件，第一注射器的嘴部通过软管与活塞筒连通嘴部连通。本发明可以与计时器的配合使用，还可以实现刺激时间的可控性。具有易制作，刺激强度稳定，核磁共振成像设备兼容等诸多优点。

技术研发人员：蔡奥灵;王杰;徐富强
受保护的技术使用者：中国科学院武汉物理与数学研究所
技术研发日：2019.01.31
技术公布日：2019.04.12