一种鼠类立体定位颅骨调平检验和校准装置的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种鼠类立体定位颅骨调平检验和校准装置。

背景技术：

神经科学研究中调控和观察特定脑区的功能常需要采用立体定位技术将药物、病毒等准确地注射到这些脑区。实现特定脑区的精准注射，需要事先确定核团三维坐标：以颅骨前囟点(矢状缝和冠状缝形成的交点)为坐标原点，通过距离原点的xyz三个方向的距离确定脑区的位置，然后注射电极按xyz坐标进入脑内，注射实验需要的药物或病毒等。

在这一过程中确保注射位置准确的一个关键技术是尽最大可能保持颅骨水平，已有技术使用玻璃电极尖端衡量颅骨各点与前囟相对高低判断颅骨表面水平状况。但由于啮齿类动物颅骨存在个体差异，前囟点存在变异，导致注射位置出现偏差，带来实验误差；另一方面，此调平步骤占据立体定位至少一半时间，操作繁复，严重降低实验效率；实验者特别是初学者往往在此步需要长时间练习，定位最大误差也多在此步产生，由于步骤较多且存在操作差异，误差溯源也更为困难。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种鼠类立体定位颅骨调平检验和校准装置。所述装置包括：颅骨板、前囟调平柱、后囟调平柱、左调平柱和右调平柱；所述颅骨板为透明颅骨板，且所述颅骨板上设置有颅骨缝，前侧设置有前囟孔，后侧设置有后囟孔滑槽，左侧设置有左侧调平孔滑槽，右侧设置有右侧调平孔滑槽；所述前囟调平柱与所述前囟孔连接，且所述前囟调平柱上设置有前后套管；所述后囟调平柱与所述后囟孔滑槽连接，且所述后囟调平柱上设置有支管；所述左调平柱与所述左侧调平孔滑槽连接，且所述左调平柱上设置有第一软管；所述右调平柱与所述右侧调平孔滑槽连接，且所述右调平柱上设置有第二软管；

所述支管套接在所述前后套管内；所述第一软管与所述第二软管通过左右水平连接柱连接，且所述左右水平连接柱与所述前后套管连接。

进一步地，所述颅骨板上还刻画有有虚线区域、对应代码、坐标系和前后、左右刻度。

进一步地，所述颅骨板上还设置有手持握把。

进一步地，所述颅骨板的底部设置有弹性卡带。

进一步地，所述前囟调平柱上设置有卡紧橡胶圆垫，所述前囟调平柱与所述前囟孔通过所述卡紧橡胶圆垫连接。

进一步地，所述后囟调平柱、所述左调平柱和所述右调平柱上均连接有卡紧滑块，且分别通过所述卡紧滑块与所述后囟孔滑槽、所述左侧调平孔滑槽和所述右侧调平孔滑槽连接。

进一步地，所述左右水平连接柱上设置有滑环，且所述左右水平连接柱通过所述滑环与所述前后套管连接。

进一步地，所述前后套管为透明前后套管，且内部设置有透明气泡水平仪。

进一步地，所述左调平柱和所述右调平柱均为空心透明塑料管，侧面上部均设置有通气孔和卡盖，内部均充有液体。

进一步地，所述左调平柱和所述右调平柱外侧均设置有刻度线。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

1、本发明中通过颅骨板、前囟调平柱、后囟调平柱、左调平柱和右调平柱，能够快速准确的确定鼠类颅骨前后囟位置和判定颅骨水平状况，提高定位精确度和有效缩减定位步骤，缩短时间，而且操作简便，容易上手。

2、本发明利用左调平柱和右调平柱以及前后套管中的透明气泡水平仪显示调平效果，一方面极大的缩减了实验步骤，另一方面杜绝了原有因操作可能导致玻璃电极折断的风险。并且对小鼠颅骨定位提供整体调整建议，相较于原有左右前后分别调平，以及先一侧后对侧调平节省时间，解决了原有先左右调平后再前后调平时影响前一步调平效果的问题，极大的减少了定位误差。

3、本发明颅骨板上设置了颅骨缝，将前后囟的位置标准化，此装置可保证对不同小鼠颅骨变异标准化处理，保证实验的一致性，事后定位误差原因可溯源。并且采用透明材料制作，可以清晰对比实验小鼠与标准化小鼠颅骨差异，对变异较大小鼠可及时发现以替换，减少后续成本和时间浪费；

4、本发明中采用淡虚线将标准颅骨表面划分为不同区域，编以代码，实验者如长期进行特定脑区注射，可于对应代码区利用颅骨钻开孔，调平后直接于开孔处破开颅骨，进一步缩短原有步骤，标准化提高精度，同时使步骤规范化，后期可溯源误差原因，减少人为误差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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是本发明提供的一种颅骨板的结构示意图；

图2是本发明提供的一种颅骨板的俯视图；

图3是本发明提供的一种前囟调平柱、后囟调平柱、左调平柱和右调平柱的连接示意图；

图4本发明提供的一种左调平柱和右调平柱的结构示意图。

附图标记：1-颅骨板；2-前囟调平柱；3-后囟调平柱；4-左调平柱；5-右调平柱；6-颅骨缝；7-前囟孔；8-后囟孔滑槽；9-左侧调平孔滑槽；10-右侧调平孔滑槽；11-前后套管；12-支管；13-第一软管；14-第二软管；15-左右水平连接柱；16-虚线区域和对应代码；17-坐标系；18-前后、左右刻度；19-手持握把；20-弹性卡带；21-卡紧橡胶圆垫；22-卡紧滑块；23-滑环；24-透明气泡水平仪；25-通气孔；26-卡盖；27-液体；28-刻度线；29-待定实验开孔区。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本发明所使用的的术语“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的。

除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例目的，不是旨在于限定本发明。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

该装置包括：颅骨板1、前囟调平柱2、后囟调平柱3、左调平柱4和右调平柱5；颅骨板1为透明颅骨板，且颅骨板1上设置有颅骨缝6，前侧设置有前囟孔7，后侧设置有后囟孔滑槽8，左侧设置有左侧调平孔滑槽9，右侧设置有右侧调平孔滑槽10；

前囟调平柱2与前囟孔7连接，且前囟调平柱2上设置有前后套管11；后囟调平柱3与后囟孔滑槽8连接，且后囟调平柱3上设置有支管12；左调平柱4与左侧调平孔滑槽9连接，且左调平柱4上设置有第一软管13；右调平柱5与右侧调平孔滑槽10连接，且右调平柱5上设置有第二软管14；支管12套接在前后套管11内；第一软管13与第二软管14通过左右水平连接柱15连接，且左右水平连接柱15与前后套管11连接。

需要说明的是，颅骨板1为透明材料制作，有一定厚度，形似小鼠颅骨表面。颅骨缝6延颅骨板1中线前后走向，可以对比与其下部的实验小鼠矢状缝是否重合，否则提示需要手动调整小鼠颅骨左右耳杆，保证矢状缝前后走向。前囟调平柱2和后囟调平柱3均为塑料实心柱，下端为尖端，分别插入前囟孔7后囟孔滑槽8，可以上下移动。左调平柱4和右调平柱5分别插入左侧调平孔滑槽9和右侧调平孔滑槽10中，且分别通过第一软管13和第二软管14与左右水平连接柱15连接，从而可以保证左调平柱4和右调平柱5分别能够在左侧调平孔滑槽9和右侧调平孔滑槽10内左右调平，也可上下移动。

其次，小鼠前后囟存在变异，前囟利用颅骨板1上颅骨缝2标准化后，后囟变异加大，后囟调平柱3插入后囟孔滑槽8中，利用后囟孔滑槽8增大调节度，后囟调平柱3通过支管12与前囟调平柱2上的前后套管11连接，可以互相嵌套保证长度的伸展和缩短，保证后囟调平柱3可延后囟孔滑槽8前后移动，后囟调平柱3在后囟孔滑槽8内可以上下移动。通过该装置采用小鼠前囟平均位置，后囟位置可以在一定范围内波动，可保证对不同小鼠颅骨变异标准化处理，保证实验的一致性，事后定位误差原因可溯源。

进一步地，颅骨板1上还刻画有有虚线区域和对应代码16、坐标系17和前后、左右刻度18。

需要说明的是，将颅骨板1通过虚线划分2mmx2mm的虚线区域和对应代码16，个数为25-35个，并以前囟点为原点建立的坐标系17，且刻上前后、左右刻度18。从而左调平柱4和右调平柱5在左右调平时，在给定的纵坐标处进行左右调平可以提高精度。还可利用前后、左右刻度18判断左右侧颅骨倾斜程度。

进一步地，颅骨板1上还设置有手持握把19。通过手持把手操作，使得使用更加方便。

进一步地，颅骨板1的底部设置有弹性卡带20。需要说明的是，弹性卡带20用于卡紧小鼠脑袋，将该装置固定于小鼠颅骨上。

进一步地，前囟调平柱2上设置有卡紧橡胶圆垫21，前囟调平柱2与前囟孔7通过卡紧橡胶圆垫21连接。需要说明的是，利用卡紧橡胶圆垫21与前囟调平柱4连接，在对前囟调平柱2的位置进行固定。

进一步地，后囟调平柱3、左调平柱4和右调平柱5上均连接有卡紧滑块22，且分别通过卡紧滑块22与后囟孔滑槽8、左侧调平孔滑槽9和右侧调平孔滑槽10连接。

需要说明的是，卡紧滑块22内侧为橡胶圆垫，外侧为塑料滑块，后囟调平柱3、左调平柱4和右调平柱5可以分别通过卡紧滑块22沿着后囟孔滑槽8、左侧调平孔滑槽9和右侧调平孔滑槽10进行滑动。

进一步地，左右水平连接柱15上设置有滑环23，且左右水平连接柱15通过滑环23与前后套管11连接。

需要说明的是，将滑环23连接在左右水平连接柱15的上端，然后滑环23穿过前后套管11，将左右水平连接柱15与前后套管11活动连接。从而左右水平连接柱15可以延前后套管11前后滑动，保证左调平柱4和右调平柱5可以到达对应位置。

进一步地，前后套管11为透明前后套管，且内部设置有透明气泡水平仪24。

需要说明的是，透明气泡水平仪24内的液体酒精包含气泡，当前后囟调平柱2和后囟调平柱3尖端与颅骨接触面处于同一水平面时，气泡处于水平仪中央，利用气泡偏移的角度可以判断前后囟调平柱2和后囟调平柱3是否处于同一水平面，否则手动调整到相对平衡位置。

进一步地，左调平柱4和右调平柱5均为空心透明塑料管，侧面上部均设置有通气孔25和卡盖26，内部均充有液体27。

需要说明的是，第一软管13、第二软管14为中空软管，左右水平连接柱15为中空硬性管，实验时打开通气孔25及卡盖26，利用连通管原理，中空的左调平柱4和右调平柱5内的液体27将处于同一平面，从而可以其判断左右侧颅骨倾斜程度。

还需要说明的是，确保注射位置准确的关键技术是：前后调平和左右调平：使颅骨基本处于水平面，这是确保三维坐标准确的重要因素，尤其在双侧相同脑区注射中非常关键。目前的方法是在确定前囟点后将定位仪调零，利用显微操纵器控制注射电极分别向左和向右平移1-2mm后接触颅骨平面，读出左右相同位置与前囟原点的高度差值，通过调节定位仪左右耳杆高度使电极尖端与颅骨垂直距离误差≤0.2mm。前后调平的方法类似，利用注射电极与颅骨接触确定前囟前后相同位置的高度差，调节定位仪门齿钩高度使电极尖端与前后囟颅骨垂直距离误差在0.2mm以内。但是此操作可能会造成玻璃电极折断的风险。

因此，在本发明中，通过左调平柱4和右调平柱5以及前后套管11中的透明气泡水平仪24显示调平效果，杜绝了原有因操作可能导致玻璃电极折断的风险。并且对小鼠颅骨定位提供整体调整建议，相较于原有左右前后分别调平，以及先一侧后对侧调平节省时间，解决了原有左右调平后再前后调平时影响前一步调平效果的问题。

进一步地，左调平柱4和右调平柱5外侧均设置有刻度线28。需要说明的是，通过刻度线28判断左调平柱4和右调平柱5内的液体水平位置，从而可以更加精确的判断左右侧颅骨倾斜程度。

本发明的完整工作流程可以为：手术暴露小鼠颅骨表面，清洗消毒；检查本装置弹性卡带20，将前囟调平柱2卡入前囟孔7，左调平柱4、右调平柱5分别卡入左侧调平孔滑槽9和左侧调平孔滑槽10，利用坐标系17确定的纵坐标数值，根据颅骨板1上前后、左右刻度18，将左调平柱4、右调平柱5滑到对应纵坐标数值处，将后囟调平柱3卡入后囟孔滑槽8，滑至后囟孔滑槽8最前端；调节四个调平柱适当的上下位置，下部尖端处于同一水平线，检查左调平柱4、右调平柱5中液体27的水平状况，并通过透明气泡水平仪24检查前囟调平柱2和后囟调平柱3的水平状况，不水平则需要手动调整。此时利用装置将实验台面调整至水平状态。将卡入颅骨板1前囟孔7的前囟调平柱2对准小鼠前囟，手持握把19垂直按下，弹性卡带20卡紧小鼠脑袋，装置固定于小鼠颅骨上；调节后囟调平柱3前后位置，对准小鼠后囟，同时左调平柱4和右调平柱5尖端接触颅骨表面，此时保证前囟调平柱2和后囟调平柱3高度一致，左调平柱4和右调平柱5高度一致，轻压颅骨板1，待四个调平柱尖端均接触颅骨后，利用左调平柱4、右调平柱5的液体27和其刻度线28观察实验鼠颅骨倾斜情况，手动调节小鼠颅骨位置，重复以上操作，至左调平柱4、右调平柱5的液体27水平，至透明气泡水平仪24的水泡处于中央，左右前后调平完成。

调平完成后，利用颅骨板1上的坐标系17，确定小鼠开颅位点，此时可以利用颅骨板1上虚线划分的虚线区域和对应代码16记录脑区在此颅骨板1上的相对位置，在颅骨板1对应区域使用颅骨钻开孔(待定实验开孔区29)，下次调平后直接于此处开颅钻孔。撤去该装置，颅骨钻开颅孔，由于颅骨钻开颅过程伴有向下的压力，会导致开颅侧颅骨骨面下移，一般耳杆卡紧则误差可忽略，但如果耳杆松动，此处往往是隐藏的误差来源，此时可以利用已经调整好的此装置，直接重复以上第3步，再次对调平情况进行检验和校准。

值得说明的是，本发明中通过颅骨板、前囟调平柱、后囟调平柱、左调平柱和右调平柱，能够快速准确的确定鼠类颅骨前后囟位置和判定颅骨水平状况，提高定位精确度和有效缩减定位步骤，缩短时间，而且操作简便，容易上手。其次，本发明利用左调平柱和右调平柱以及前后套管中的透明气泡水平仪显示调平效果，一方面极大的缩减了实验步骤，另一方面杜绝了原有因操作可能导致玻璃电极折断的风险。并且对小鼠颅骨定位提供整体调整建议，相较于原有左右前后分别调平，以及先一侧后对侧调平节省时间，解决了原有先左右调平后再前后调平时影响前一步调平效果的问题，极大的减少了定位误差。

再者，本发明颅骨板上设置了颅骨缝，将前后囟的位置标准化，此装置可保证对不同小鼠颅骨变异标准化处理，保证实验的一致性，事后定位误差原因可溯源。并且采用透明材料制作，可以清晰对比实验小鼠与标准化小鼠颅骨差异，对变异较大小鼠可及时发现以替换，减少后续成本和时间浪费；另外，本发明中采用淡虚线将标准颅骨表面划分为不同区域，编以代码，实验者如长期进行特定脑区注射，可于对应代码区利用颅骨钻开孔，调平后直接于开孔处破开颅骨，进一步缩短原有步骤，标准化提高精度，同时使步骤规范化，后期可溯源误差原因，减少人为误差。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。