动物实验用骨折模型制备装置的制作方法

本发明专利属于动物实验用辅助器械领域，具体涉及动物实验骨折愈合模型的建立。

背景技术：

骨折为临床上的常见病，往往会给病患带来极大痛苦。研究骨折的愈合、探究骨折愈合中的分子机制对于加快骨折的愈合有重要的意义。而对于骨折愈合的研究最重要的前提就是标准骨折愈合模型的建立。通过在不同的实验分组的动物的相同部位制造相同位置、断端活动程度、软组织损伤程度相同高度可重复性的骨折缺损，使骨折的位置、强度相对可控，来达到研究不同因素对于骨折愈合影响的目的。因此，建立动物骨折愈合模型需要一种稳定、可重复使用的骨折制备装置来保证实验的可控性。目前的制造骨折的装置根据骨折固定的类型可分为内固定和外固定型。内固定型的装置主要根据1984年einhorn提出的模型来建立，该装置虽然能减少软组织损伤，但装置较为复杂。外固定型于实验动物体外固定目标骨，但需要一直安装在实验动物身上，成本高且影响动物的正常活动，操作也较为繁琐。

综上所述，目前国内外用于实验动物骨折愈合模型建立装置均需个体化制作，且制作复杂，使用繁琐，导致工作效率较低。研究一种简单易用、效果稳定的骨折制备装置对提高骨方面的研究效率意义极大。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种动物实验用骨折模型制备装置，以在保证骨折实验的可重复性的条件下，通过简单操作实现位置相对一致的骨折位点的制造，并在一定程度上减少软组织创伤。

本发明所述动物实验用骨折模型制备装置，结构包括底座、支撑板、两个支撑侧柱、施力机构和两个支撑片，所述支撑侧柱间隔一定距离对称固定在底座上，所述支撑板通过板上设置的与两支撑侧柱匹配的安装孔水平安装在两侧柱之间，所述施力机构由垂直固定在支撑板上的两个弹簧套杆、分别套在两个弹簧套杆上的两个规格相同的弹簧、重物承接板以及施力杆构成，所述施力杆垂直穿过重物承接板并固定，所述重物承接板通过板上设置的与弹簧套杆匹配的套孔相对活动地套在两弹簧套杆上，由弹簧支撑，施力杆轴线与两弹簧套杆轴线在同一垂面上，并与两弹簧套杆等距，施力杆下端可活动地垂直穿过支撑板上对应设置的穿孔，实现在重物承接板上放置重物带动施力杆向下移动施加向下的压力，所述两个支撑片可相对移动地安装在底座上，并使得施力杆轴线在底座上的投影点在两支撑片移动位点的连线上，实现为不同长度动物肢体提供骨折断裂所需的两承力点。

在本发明的上述技术方案中，支撑本的安装高度可调，从而适应体型大小不同的动物在支撑本和底座之间的空间内放置，具体实现可优选如下方案：在支撑板的两侧端面分别设置有与支撑板的两个安装孔贯通的螺孔，通过与螺孔匹配的螺钉旋进螺孔并压紧在侧柱上，实现支撑板在侧柱任意高度位置的安装。进一步优选为侧柱与螺钉相对的一面为平面，从而利于螺钉更稳固地压紧在侧柱上。

在本发明的上述技术方案中，所述施力杆最末端形状为钝性刀刃，用于对动物骨施加制备骨折的压力，钝性可减少软组织的损伤。

在本发明的上述技术方案中，两个支撑片可相对移动的安装方式优选为，在底座上过施力杆轴线在底座上的投影点开设垂直贯穿底座的直线滑槽，通过螺钉分别同时穿过两个支撑片和滑槽后在底座底面用螺母可拆卸地将支撑片固定。此设计可适应长短不同的动物骨，为长短不同的动物骨制备骨折提供两承力点，配合施力杆的钝性刀刃制备更准确，一致性和可重复性更高的骨折位点。支撑片可选用很截面为l形的铁片。

在本发明的上述技术方案中，该装置配套设置有砝码，砝码中心开设有与施力杆大小匹配的套孔，实现砝码套在施力杆上自由下落在重物支撑板上提供压力。砝码可为圆环形或立方体形。砝码设置为不同重量的多种规格，根据动物骨的不同类型和骨折选取的不同部位选择砝码重量和下落高度，使砝码落下撞击中间柱，从而使钝性刀刃落下制备骨折。

在本发明的上述技术方案中，为使施力杆在下落过程中保持垂直下落，避免水平方向上的移位，可在支撑板上，对应于供施力杆穿过的穿孔处固定设置有与施力杆和穿孔共轴线的固位环，所述施力杆同时穿过固位环和穿孔。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明所述骨折模型制备装置通过固定重量的重物下落施加压力来制造骨折，刀刃下落轨道通过弹簧套杆、固位环共同控制，使下落时施加的压力为更准确的垂直压力，从而使实验结果稳定，且可重复性和骨折位点一致性高。

2、本发明所述骨折模型制备装置结构简单，安装方便，操作容易，可以量产，稳定性高，方便动物实验的开展。

3、本发明所述骨折模型制备装置由于设置了弹簧，并且通过不同重量规格的砝码环，从而可根据动物类型和所需的骨折位点和断裂程度，控制施力大小，并且可在实验动物伤口缝合时使用，使骨折力量适中，避免粉碎性骨折，同时减小对软组织的损伤。

4、本发明所述骨折模型制备装置支撑板的高度的可调，且夹持机构能承载各类长骨，对于各类小型实验动物都能很好的应用。

5、本发明所述骨折模型制备装置相比于外固定的方式只用一台制备装置，并能使实验动物能较为自由的活动。

附图说明

图1为本发明所述动物实验用骨折模型制备装置；

图2为图1的侧视图；

图3图1的俯视图；

图4为术后x线图。

图中，1-底座，2-支撑板，3-支撑侧柱，4-弹簧套杆，5-弹簧，6-重物承接板，7-支撑片，8-固位环，9-砝码，10-施力杆。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明所述动物实验用骨折模型制备装置做进一步说明。

实施例1

本实施例所述骨折制备装置结构如图1所示，实验动物以小鼠股骨骨折模型的制备为例。

本实施例使用的动物实验用骨折模型制备装置结构如图1-3所示，结构包括底座1、支撑板2、两个侧柱3、施力机构和两个支撑片7，所述侧柱间隔一定距离对称固定在底座上，所述支撑板通过板上设置的与两侧柱匹配的安装孔水平安装在两侧柱之间，具体安装方式为：支撑板的两侧端面分别设置有与支撑板的两个安装孔贯通的螺孔，侧柱与螺钉相对的一侧为平面，通过与螺孔匹配的螺钉旋进螺孔并压紧在侧柱上，实现支撑板在侧柱任意高度位置的安装。所述施力机构由垂直固定在支撑板上的两个弹簧套杆4、分别套在两个弹簧套杆上的两个规格相同的弹簧5、重物承接板6以及施力杆10构成，所述施力杆10垂直穿过重物承接板并固定，所述重物承接板通过板上设置的与弹簧套杆匹配的套孔相对活动地套在两弹簧套杆上，由弹簧支撑，施力杆10轴线与两弹簧套杆轴线在同一垂面上，并与两弹簧套杆等距，施力杆下端可活动地垂直穿过支撑板上对应设置的穿孔，实现在重物承接板上放置重物带动施力杆向下移动施加向下的压力，所述两个支撑片选用横截面为l形的铁片，可相对移动地安装在底座上，安装方式为：在底座上过施力杆轴线在底座上的投影点开设有垂直贯穿底座的直线滑槽，通过螺钉分别同时穿过两个支撑片和滑槽后在底座底面用螺母可拆卸地将支撑片固定，实现为不同长度动物肢体提供骨折断裂所需的两承力点。所述施力杆最末端形状为钝性刀刃。为使施力杆在下落过程中保持垂直下落，避免水平方向上的移位，在支撑板上，对应于供施力杆穿过的穿孔处固定设置有与施力杆和穿孔共轴线的固位环8，所述施力杆同时穿过固位环和穿孔。

该装置配套设置有长方体形砝码9，砝码中心开设有与施力杆大小匹配的套孔，实现砝码套在施力杆上自由下落在重物支撑板上提供压力。整个装置配有100g、200g和500g的砝码，使用时将砝码环从施力杆穿过，根据动物骨的不同类型和骨折选取的不同部位选择砝码重量和下落高度，使砝码落下撞击中间柱，从而使钝性刀刃落下制备骨折。该装置为不锈钢材质。

实验方法：

1、手术准备：对小鼠进行腹腔注射麻醉，待麻醉生效后，于小鼠股骨区域备皮。于小鼠膝关节处作一横行0.8cm切口，分离筋膜，拨开股四头肌肌腱及膝盖前韧带，可见分为内外两部分的股骨髁。

2、插入髓内针：将一根直径0.4mm的髓内针从暴露的股骨髁膑面中间插入股骨的骨髓腔，至股骨大转子。然后切断髓内针使其与股骨髁膑面平齐。

3、制备骨折：小心缝合肌肉和表皮。将插入髓内针的小鼠大腿放置在骨折模型制备装置的两个支撑片上，手持固定。用200g砝码套于施力杆上，于重物承接板10cm的高度处释放，使砝码自由滑落在重物承接板上，带动施力杆向下运动，使钝性刀刃下坠，撞击小鼠股骨对应处，完成骨折制备。

4、拍摄x线片观察，见图4，可见腿部可以看到骨折，且组织损伤很小。

5、10天、14天后，处死小鼠，取材，研究骨折的愈合情况。