一种用于实验动物的脉冲磁场支架及电磁刺激装置的制作方法

本发明属于动物实验领域，尤其是涉及一种用于实验动物的脉冲磁场支架及电磁刺激装置。

背景技术：

人类在200多年前发现了生物体带电的事实，l.伽伐尼在18世纪将蛙肌与不同金属所构成的回路相接处发生收缩现象，提出了“动物电”观点。在20世纪初，w.艾因特霍芬用灵敏的弦线电流计，直接测量到微弱的生物电流。michaelfaraday在1832年发现电磁感应定律，为探究是否能用变化的磁场产生感应电流来刺激神经提供了理论基础。

经颅磁刺激(tms)技术是一种利用脉冲磁场作用于中枢神经系统(主要是大脑)，改变皮层神经细胞的膜电位，使之产生感应电流，影响脑内代谢和神经电活动，从而引起一系列生理生化反应的磁刺激技术。在1985年barker等人利用磁刺激对大脑神经进行刺激，成功地刺激了人的运动中枢，用肌电测得了运动皮层诱发电位(meps),从此标志着经颅磁刺激(tms)进入了历史舞台。但是经颅磁刺激(tms)技术在临床应用中的效果与有无副作用尚未研究彻底，通过动物实验的方式对其进行验证将是行之有效的方法。

目前用于实验动物专有的电磁刺激装置几乎没有现成的装置使用，给实验人员带来很多不便。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于实验动物的脉冲磁场支架及电磁刺激装置，解决了应用于动物实验的电磁刺激装置的空缺，并且实验过程中给实验人员带来很多不便的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种脉冲磁场支架，包括线圈结构、支撑结构及支撑套筒；

所述支撑套筒内设有能够放置实验动物的容纳腔，所述线圈结构包括线圈基座及能够对覆盖实验动物的头部的线圈，所述线圈与所述线圈基座固接，所述线圈及线圈基座滑动设置在所述容纳腔内部，所述支撑套筒上设有第一滑槽，所述第一滑槽轴向设置在所述支撑套筒上，所述第一滑槽内设有能够对线圈基座定位的锁紧机构；

所述支撑结构与所述支撑套筒固接。

进一步的，所述线圈结构还包括能够对覆盖实验动物的头部的线圈内衬，所述线圈内衬外壁与所述线圈内壁形状一致，所述线圈内衬设置在所述线圈内部，所述线圈内衬一端端部外侧设有定位板。

进一步的，所述线圈基座上设有圆锥内凹槽，所述线圈设有能够与所述圆锥内凹槽配合的第一圆锥凸起，所述线圈内衬远离所述定位板的端部设有能够与所述第一圆锥凸起配合的第二圆锥凸起。

进一步的，所述圆锥内凹槽设有第一通气孔，所述第一圆锥凸起设有第二通气孔，所述第二圆锥凸起设有第三通气孔，所述第一通气孔、第二通气孔及第三通气孔之间相互连通。

进一步的，所述支撑结构包括第一支撑板及第二支撑板，所述第一支撑板及第二支撑板对称设置在所述支撑套筒前后端部，所述第一支撑板设有开口，所述开口面积大于或等于线圈基座径向截面面积。

进一步的，所述第二支撑板设有露尾孔。

进一步的，所述第一支撑板设有第一半封闭槽，所述支撑套筒设有第二滑槽，所述第二支撑板设有第二半封闭槽，所述第一半封闭槽、第二滑槽及第二半封闭槽之间相互连通，所述第一半封闭槽与所述开口连通，所述第二半封闭槽与所述露尾孔连通，所述第一半封闭槽、第二滑槽及第二半封闭槽的槽口大于或等于实验动物尾部直径。

进一步的，所述锁紧机构包括紧定螺钉及滚花螺母，所述紧定螺钉设置在第一滑槽内，所述紧定螺钉与所述线圈基座外壁连接，所述滚花螺母与所述紧定螺钉螺纹连接，所述滚花螺母设置在所述线圈基座外部。

进一步的，所述滚花螺母为高头手拧螺母。

相对于现有技术，本发明所述的一种脉冲磁场支架具有以下优势：

第一支撑板与第二支撑板将横向支撑筒架起，有利于支撑套筒的稳定放置，当内部动物躁动时不易倾倒位移；通过第一滑槽利于控制动物固定空间大小，适用于不同体型大小的动物；通过第一半封闭槽、第二滑槽及第二半封闭槽便于牵动动物尾部，将动物牵引至支撑套筒内，牵引过程中将动物与实验人员的手隔离开，以防动物挣扎过程中对实验人员造成伤害；第一半封闭槽、第二滑槽及第二半封闭槽可起到引出线圈连接线的作用，以免实验动物破坏连接部位，对电路运行造成影响；第一半封闭槽、第二滑槽及第二半封闭槽还具有排出动物排泄物的作用，以免污染装置；

本支架的固定功能操作方面简单，通过锁紧机构完成实验动物的固定，单人操作也毫无问题，为实验人员节省了宝贵的时间，提高了实验效率。同时也在原有基础上进行了线圈的创新，为了能更好的将脉冲磁场作用于实验动物的头部，使实验动物的头部完全覆盖在线圈里，使脉冲磁场尽可能多的作用于动物头部，而减少其过程中的损耗，同时也避免使用大功率电路来提高脉冲电磁而增加电能的损耗，与避免大电流对动物的损害，进一步确保安全。

一种用于实验动物的电磁刺激装置，包括电源、脉冲电流发生单元、驱动器、微处理器及所述的脉冲磁场支架；

所述脉冲磁场支架的线圈通过两根导线与所述脉冲电流发生单元连接，所述微处理器通过所述驱动器与所述脉冲电流发生单元连接，所述脉冲电流发生单元、驱动器、微处理器均与所述电源连接。

相对于现有技术，本发明所述的一种用于实验动物的电磁刺激装置具有以下优势：

由此，该套电磁刺激装置所达到的技术优势及效果包括上述脉冲磁场支架所达到的技术优势及效果，此处不再进行赘述。另外，本发明所述的一种用于实验动物的电磁刺激装置，整个电磁刺激装置将脉冲磁场支架与脉冲电磁发生器完美结合，具有将产生的脉冲磁场作用于实验动物头部的作用。电磁刺激装置整体结构简单，所以整套装置的使用也减少了实验的成本，同时其操作简便，使用效率高，稳定性高与安全性强，多个方面都满足实验的要求。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种脉冲磁场支架剖面结构示意图；

图2为本发明实施例所述的一种脉冲磁场支架结构示意图；

图3为本发明实施例所述的一种脉冲磁场支架的另一角度结构示意图；

图4为本发明实施例所述的一种脉冲磁场支架的另一角度剖面结构示意图；

图5为本发明实施例所述的一种脉冲磁场支架局部结构示意图；

图6为本发明实施例所述的线圈基座及锁紧机构结构示意图；

图7为本发明实施例所述的线圈及线圈内衬结构示意图；

图8为本发明实施例所述的线圈内衬结构示意图；

图9为本发明实施例所述的线圈结构示意图；

图10为本发明实施例所述的一种用于实验动物的电磁刺激装置示意图。

附图标记说明：

1-第一支撑板；2-支撑套筒；3-第二支撑板；4-第一滑槽；41-第二滑槽；5-紧定螺钉；6-滚花螺母；7-线圈基座；8-第一通气孔；9-第一半封闭槽；10-容纳腔；11-露尾孔；12-线圈内衬；13-线圈；14-圆锥内凹槽；15-第二通气孔；16-第三通气孔；17-电源；18-脉冲电流发生单元；19-驱动器；20-微处理器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种脉冲磁场支架，如图1所示，包括线圈结构、支撑结构及支撑套筒2；

本发明对于动物的种类可以为鼠、兔、羊、牛等，实验动物优选小型动物，例如鼠、兔，以便于实施上的操作。

支撑套筒2内设有能够放置实验动物的容纳腔10，线圈结构包括线圈基座7及能够对覆盖实验动物的头部的线圈13，线圈13与线圈基座7固接，线圈13及线圈基座7滑动设置在容纳腔10内部，支撑套筒2上设有第一滑槽4，第一滑槽4轴向设置在支撑套筒2上，第一滑槽4内设有能够对线圈基座7定位的锁紧机构；

支撑结构与支撑套筒2固接，支撑结构包括第一支撑板1及第二支撑板3，第一支撑板1及第二支撑板3对称设置在支撑套筒2前后端部，本实施例中第一支撑板1、第二支撑板3及支撑套筒2为一体成型，第一支撑板1设有开口，开口面积大于或等于线圈基座7径向截面面积。第二支撑板3设有露尾孔11。

线圈结构还包括能够对覆盖实验动物的头部的线圈内衬12，线圈内衬12外壁与线圈13内壁形状一致，线圈内衬12设置在线圈13内部，线圈内衬12有保护线圈13不被实验动物啃食的作用，进而防止实验动物线圈啃食造成线圈13短路，线圈内衬12一端端部外侧设有定位板，线圈内衬12通过定位板镶嵌于线圈13内侧。

线圈基座7上设有圆锥内凹槽14，线圈13设有能够与圆锥内凹槽14配合的第一圆锥凸起，线圈内衬12远离定位板的端部设有能够与第一圆锥凸起配合的第二圆锥凸起，线圈13通过第一圆锥凸起与圆锥内凹槽14内侧进行固接，本实施例中第一圆锥凸起与圆锥内凹槽14通过胶粘的方式连接。

圆锥内凹槽14设有第一通气孔8，第一圆锥凸起设有第二通气孔15，第二圆锥凸起设有第三通气孔16，第一通气孔8、第二通气孔15及第三通气孔16之间相互连通，进而能够保证实验动物的呼吸畅通，实施过程中，第二通气孔15与第一通气孔8共同心轴，第三通气孔16与第二通气孔15、第一通气孔8共同心轴。

第一支撑板1设有第一半封闭槽9，支撑套筒2设有第二滑槽41，第二支撑板3设有第二半封闭槽，第一半封闭槽9、第二滑槽41及第二半封闭槽之间相互连通，第一半封闭槽9与开口连通，第二半封闭槽与露尾孔11连通，第一半封闭槽9、第二滑槽41及第二半封闭槽的槽口大于或等于实验动物尾部直径。

锁紧机构包括紧定螺钉5及滚花螺母6，紧定螺钉5设置在第一滑槽4内，紧定螺钉5与线圈基座7外壁连接，滚花螺母6与紧定螺钉5螺纹连接，滚花螺母6设置在线圈基座7外部，本实施例中，滚花螺母6为高头手拧螺母，实施过程中滚花螺母6通过紧定螺钉5可带动线圈基座7在容纳腔10内前后移动变换固定空间大小，进而能够适用于不同体型实验动物的固定。

一种用于实验动物的电磁刺激装置，包括电源17、脉冲电流发生单元18、驱动器19、微处理器20及脉冲磁场支架；

本实施例中，驱动器19为l298n等类型驱动器，微处理器20为stm32f103zet6；

脉冲磁场支架的线圈13通过两根导线与脉冲电流发生单元18连接，微处理器20通过驱动器19与脉冲电流发生单元18连接，脉冲电流发生单元18、驱动器19、微处理器20均与电源17连接，实施过程中，线圈13两根导线根据电生磁右手定则原理确定磁场方向，保证磁场方向由实验动物头部指向动物尾部方式与脉冲电流发生单元18连接，微处理器20将信号经驱动器19放大后传输给脉冲电流发生单元18产生相应脉冲电流，再经线圈13产生相应的脉冲磁场。

本实例的工作方式

实施例1

首先，拉住实验动物尾部依次经过第一半封闭槽9、第二滑槽41、第二半封闭槽，进而将实验动物拉入容纳腔10内，再将整体组装好的线圈内衬12、线圈13和线圈基座7套住实验动物的头部，调整好线圈基座7的位置，通过紧定螺钉5及滚花螺母6对线圈基座7进行定位，进而将实验动物头部固定在容纳腔10内，最后将接通电源17使线圈13内产生磁场。

实施例2

多个线圈13并联，并且多个线圈13同时与脉冲电流发生单元18连接。

实施例3

多个线圈13串联，并且多个线圈13同时与脉冲电流发生单元18连接。

实施例4

由单个脉冲电流发生单元18与单个线圈13为一组单元，多组单元之间并联，并且每组单元的脉冲电流发生单元18均与驱动器19及电源20连接。

实施例5

由单个脉冲电流发生单元18与单个线圈13为一组单元，多组单元之间串联，并且每组单元的脉冲电流发生单元18均与驱动器19及电源20连接。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，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。