專利名稱：新型電控多用途脊髓打擊器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于制作脊髓損傷動物模型的新型電控打擊動物脊髓的裝置， 尤其是能通用于嚙齒類和靈長類等大小實驗動物的新型電控多用途脊髓打擊器。
背景技術：
脊髓損傷(spinal card injury), SCI是一種致殘率很高的疾病，對脊髓損傷的治 療迄今未能取得突破性進展。可靠性高、重復性好的脊髓損傷模型對于闡明脊髓損 傷的病理生理機制和評價損傷后干預手段的效果非常關鍵。自Allen于1911年最早 使用重物墜落Weight-Dropping, WD法以來，許多學者對建立脊髓挫傷的動物模型 進行了研究和改進，但這些改進的裝置大多非常昂貴并且市場化程度低，國內很少 研究單位配備有這類裝置，況且，由于實驗動物來源及經費等制約因素，這些打擊 裝置也僅能制作嚙齒類小動物模型。由于無法依靠臨床開展系統的病理學研究，通 過建立靈長類動物模型進行脊髓損傷實驗研究的意義不言而喻。中國專利公報曾于 2005年7月6日公告了名為《脊髓損傷動物實驗裝置》的中國發明專利，授權公告 號CN2708425Y，其包括臺座，設于臺座上的支撐件，與支撐件活動連接的橫向連 桿，固定連接在橫向連桿上的導向定位器及其內的落錘。通過上述方案中的支撐件， 在支撐件上轉動的橫向連桿，在橫向連桿的夾具上、下移動的導向定位器。該裝置 有其不足之處1、無動物脊柱棘突固定裝置，易造成打擊不準；2、無防誤打擊裝 置，易發生意外的打擊；3、無打擊提示裝置，當要求造成小損傷時無法確定是否打 擊到脊髓；4、人工控制放開撞擊棒，精確度差；5、人工決定撞擊高度不準確。所 以該方案打擊效果不夠穩定有效，另外其適用范圍窄，不能通用于嚙齒類和靈長類 實驗動物。
發明內容
本發明的目的，就是提供一種打擊精確、穩定有效，不僅可制作出不同程度損 傷、標準化的動物脊髓損傷模型，而且可應用于不同種屬實驗動物的新型電控脊髓 打擊器。
為實現上述發明目的，本發明的新型電控脊髓打擊器，包括脊髓打擊系統，其 特征是還包括有電控系統，所述的脊髓打擊系統由底座、立柱、升降座及撞擊棒 構成，安裝有高度定位螺釘的升降座可上下滑動地支撐于固定在底座的立柱上，升 降座上橫向伸出的懸臂端部固定有垂直的撞擊棒金屬導向套筒，頂端帶凸環的金屬 撞擊棒可上下滑動地穿在導向套筒中；所述的電控系統為電磁鐵及其控制電路，電 磁鐵做成電磁吸頂盤安裝在導向套筒的正上方，電磁鐵控制電路由交流電源供電。
所述的立柱為兩根平行的立柱，頂部有橫梁連接。
在上述基礎上，本發明還可進一步完善
包括有動物脊柱棘突固定裝置，其由固定在底盤上的至少一組M個萬向棘突夾 機構組成，棘突夾機構為固立在底盤上的管狀垂直立柱中插有活動立桿，活動立 桿頂端固定有一水平導向短管，穿過水平導向短管的活動橫桿前端又垂直固定有一 橫向導向短管，穿過橫向導向短管的活動夾桿前端垂直固定有棘突夾，垂直立柱、 水平導向短管和橫向導向短管的管身上都有定位手緊螺釘。
所述的棘突夾由固定在活動夾桿前端的固定夾子瓣、鉸接夾子瓣、頂桿及手擰 螺釘組成，鉸接夾子瓣鉸接在固定夾子瓣上，穿過具有內螺紋的管狀活動夾桿的螺 旋頂桿前端頂在夾子瓣后，頂桿后端為手擰螺帽。 '
所述的升降座安裝有升降機構，其結構為將立柱的表面制成齒條，升降座上裝
有手擰轉盤，其水平軸帶動一與齒條嚙合的齒輪。
所述的立柱上裝有可歸零電子高度標尺，液晶提示屏安裝在升降座上。 所述的脊髓打擊系統設有彈性保護裝置，其狀為一從中彎折的簧片，兩端部又
都垂直彎折，簧片中間固定在橫梁懸臂端部的側面，下端部勾在懸臂上方，上端部
壓在撞擊棒身上。
所述的電控系統電路還包括有撞擊接觸提示電路提示電路的一端連接到導向 套筒，從導向套筒端來的信號接入單片機，之后又經放大電路并連接有蜂鳴器和指 示燈；另一端通過電極與動物手術切口皮緣接觸，只有當撞擊棒接觸到脊髓硬膜時 方構成完整環路。
所述的撞擊棒及其導向套筒具有可供更換的不同直徑、重量的配備。 有益效果本發明的新型電控脊髓打擊器，由于具有可靠的且對應大小不同動 物的脊柱棘突固定裝置，所以可應用于不同種屬實驗動物；電控打擊棒打擊精確、 穩定有效，電子標尺可精確控制打擊高度，撞擊接觸提示電路使得可以制作出不同 程度損傷、標準化的動物脊髓損傷模型；而且防誤打擊裝置避免了意外的打擊。
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。 圖1為本發明實施例脊髓打擊系統的主視示意圖。 圖2為圖1的后視示意圖。 圖3為圖1的剖視示意圖。 .圖4為沿圖3的A-A線剖視示意圖。 圖5為圖1的立體示意圖1。 圖6為圖1的立體示意圖2。
圖7為實施例電控系統電磁鐵電路圖。
圖8為實施例電控系統撞擊接觸提示電路圖。
圖9為實施例的動物脊柱棘突固定裝置立體示意圖。
圖10為動物脊柱棘突固定裝置主視示意圖。
圖11為動物脊柱棘突固定裝置俯視示意圖。 '
圖12為動物脊柱棘突固定裝置左視示意圖。
圖13為棘突夾結構組成立體局部放大示意圖。
圖14為棘突夾局部結構分解立體放大示意圖。
圖15為脊髓打擊系統彈性保護裝置的簧片放大示意圖。
圖16為圖15的左視示意圖。
圖中1-脊髓打擊系統，2-電控系統，3-動物脊柱棘突固定裝置，4-底座，5-立 柱，6-升降座，7-撞擊棒，8-升降座高度定位螺釘，9-升降座懸臂，'10-撞擊棒金屬 導向套筒，11-電磁鐵吸頂盤，12-棘突夾，14-橫梁，15-齒條，16-手擰轉盤，17-齒 輪，18-可歸零電子高度標尺，19-液晶顯示屏，20-簧片，301-夾子瓣，302-底盤， 303-固定立柱，304-手緊螺釘，305-頂桿，306-頂桿手擰螺帽，307-活動立桿，308-活動橫桿，309-活動夾桿。
具體實施例方式
從圖1至圖16中可看到，本發明的新型電控脊髓打擊器，包括脊髓打擊系統1、 電控系統2和動物脊柱棘突固定裝置3，脊髓打擊系統由底座4、立柱5、升降座6 及撞擊棒7構成，升降座可上下滑動地支撐于固定在底座上的立柱上，立柱為兩根 平行的立柱，頂部有橫梁連接，升降座上安裝有高度定位螺釘8，在升降座升降到 合適的位置后鎖緊升降座在立柱上；升降座安裝有升降機構，其結構為將立柱之一
的表面制成齒條15，升降座上裝有手擰轉盤16，其水平軸帶動一與齒條嚙合的齒輪 17。如此擰轉手擰轉盤升降座就可沿立柱上下。升降座上橫向伸出的懸臂9端部固 定有垂直的撞擊棒金屬導向套筒10，頂端帶凸環的金屬撞擊棒可上下滑動地穿在導 向套筒中，撞擊棒及其導向套筒具有可供更換的不同直徑、重量的配備，如10g、 20 g 、 30g、 40g、 50g。
電控系統2包括有電磁鐵控制電路，電磁鐵做成電磁吸頂盤11安裝在導向套筒 的正上方，電磁鐵控制電路由交流電源供電并設有電源指示燈，通電時電磁吸頂盤 工作，可吸附撞擊棒的頂端使其不致跌落；當按下位于底座面板上的釋放按鈕時， 電磁鐵環路突然阻斷，電磁吸頂盤失去吸附力，撞擊棒即沿導向套筒自由墜落。動 物脊柱棘突固定裝置由兩組大小不同，按大小動物各一組每組兩個相同的萬向棘突 夾機構組成，固定裝置固定脊柱脊髓的水平，以提高打擊的精準度。參見圖9至圖 14，棘突夾機構的組成結構為固定在底盤302上的管狀垂直立柱303中插有活動 立桿307，活動立桿頂端固定有一水平導向短管，穿過水平導向短管的活動橫桿308 前端又垂直固定有一橫向導向短管，穿過橫向導向短管的活動夾桿309前端垂直固 定有棘突夾12，垂直立柱、水平導向短管和橫向導向短管的管身上都有定位手緊螺 釘304。棘突夾結構由固定在活動夾桿前端的固定夾子瓣及鉸接夾子瓣301、頂桿及 手擰螺釘組成，鉸接夾子瓣鉸接在固定夾子瓣上，穿過具有內螺紋的管狀活動夾桿 的螺旋頂桿前端頂在鉸接夾子瓣后，頂桿后端為手擰螺帽。當擰轉手擰螺帽時，帶 動頂桿前行或后退，就可使鉸接夾子瓣夾緊或松開。
在立柱上還可裝上現有技術的可歸零電子高度標尺18，液晶提示屏19安裝在 升降座上，可提示高度讀數精度O.Olmm底座上有歸零按鍵以調零，可有20cm內 的任意打擊高度。
為避免升降過程中不慎致使撞擊棒墜落而致誤傷，脊髓打擊系統設有彈性保護 裝置，其狀為一從中彎折的簧片20，兩端部分別又垂直彎折，簧片中間固定在橫梁 懸臂端部的側面，下端部勾在懸臂上方，上端部壓在撞擊棒身上。.
電控系統電路還包括有撞擊接觸提示電路提示電路的一端連接到金屬導向套 筒，從導向套筒端來的信號接入單片機，之后又經放大電路并連接有蜂鳴器和指示 燈；另一端通過電極與動物手術切口皮緣接觸。提示電路只有當撞擊棒接觸到脊髓 硬膜時方構成完整環路。撞擊接觸提示電路可實現當撞擊棒打擊頭端接觸到脊髓時， 立即啟動蜂鳴器發出響聲和啟亮打擊指示燈。電路中還包括有復位電路。
本新型電控多用途脊髓打擊器的使用方法及動物模型的建立使用例。 以制作大鼠脊髓損傷模型為例取SD大鼠，以10%的水合氯醛腹腔注射劑量
為3 4ml/kg， 5 10min后動物進入麻醉狀態。背部剃毛，俯臥置于操作臺上，常 規碘伏消毒術野，計數肋骨確定胸10水平，取背部正中切口，長約2cm，依次切開 皮膚、皮下，緊貼椎板切開豎棘肌棘突上留少許肌肉組織以利棘突固定裝置夾持固 定并向兩邊剝離至橫突外側，顯露第9 11胸椎椎板。用顯微器械將胸IO全椎板切 除，注意勿損傷脊髓，顯露硬膜。棘突固定夾固定胸9、胸11棘突。確定撞擊棒已 經吸附于吸頂盤上并以彈性保護裝置加以固定，調整動物位置，對準顯露的脊髓窗， 擰動螺紋立柱上的升降轉輪緩緩使撞擊棒打擊頭端下降至與顯露脊髓的硬膜輕輕相 接觸，這時打擊指示燈啟亮并可聞蜂鳴器響，勿再擰動，按下液晶屏側方的歸零按 鈕，此謂調零；再勻速擰動轉盤升高至擬定的打擊高度可由液晶屏上讀數后，松開 彈性保護裝置，快速按下釋放按鈕，撞擊棒重10g即沿導向套筒自由下落，打擊在 顯露的脊髓上，即見大鼠雙下肢迅速抽搐，尾巴甩動，隨后完全松馳。隨即將撞擊 棒移離脊髓并以彈性保護裝置固定，松開棘突固定夾取出實驗動物。如制作猴或其
他大動物的脊髓損傷模型，則應選用相應的棘突固定裝置和撞擊棒，步驟同上。
權利要求
1、一種新型電控多用途脊髓打擊器，包括脊髓打擊系統(1)，其特征是所述的脊髓打擊系統由底座(4)、立柱(5)、升降座(6)及撞擊棒(7)構成，安裝有高度定位螺釘(8)的升降座可上下滑動地支撐于固定在底座的立柱上，升降座上橫向伸出的懸臂(9)端部固定有垂直的撞擊棒金屬導向套筒(10)，頂端帶凸環的金屬撞擊棒可上下滑動地穿在導向套筒中；還包括有電控系統(2)，其為電磁鐵及其控制電路，電磁鐵做成電磁吸頂盤(11)安裝在導向套筒的正上方，電磁鐵控制電路由交流電源供電。
2、 根據權利要求1所述的新型電控多用途脊髓打擊器，其特征是包括有動物脊柱棘突固定裝置(3)，其由固定在底盤上的至少一組兩個萬向棘突夾機構組成，棘突夾機構為固定在底盤上的管狀垂直立柱中插有活動立桿，活動立桿頂端固定有一水平導向短管，穿過水平導向短管的活動橫桿前端 又垂直固定有一橫向導向短管，穿過橫向導向短管的活動夾桿前端垂直固定有棘突夾(12)，垂直立柱、水平導向短管和橫向導向短管的管身上都有定位手緊螺釘。
3、 根據權利要求2所述的新型電控多用途脊髓打擊器，其特征是所述的棘突夾由固定在活動夾桿前端的固定夾子瓣、鉸接夾子瓣(301)、頂桿及手擰螺釘組成，鉸接夾子瓣鉸接在固定夾子瓣上，穿過具有內螺紋的管狀活動夾桿的螺旋頂桿前端頂在夾子瓣后，頂桿后端為頂桿手擰螺帽(305)。
4、 根據權利要求3所述的新型電控多用途脊髓打擊器，其特征是所述的升降座安裝有升降機構，其結構為將立柱之一的表面制成齒條(15)，升降座 上裝有手擰轉盤(16)，其水平軸帶動一與齒條嚙合的齒輪(17)。
5、 根據權利要求4所述的新型電控多用途脊髓打擊器，其特征是所述的立 柱上裝有可歸零電子高度標尺(18)，液晶提示屏(19)安裝在升降座上。
6、 根據權利要求5所述的新型電控多用途脊髓打擊器，其特征是所述的脊 髓打擊系統設有彈性保護裝置，其狀為一從中彎折的簧片(20)，兩端部又都垂直彎折，簧片中間固定在橫梁懸臂端部的側面，下端部勾在懸臂上 方，上端部壓在撞擊棒身上。
7、 根據權利要求6所述的新型電控多用途脊髓打擊器，其特征是所述的立柱為兩根平行的立柱，頂部有橫梁(14)連接。
8、 根據權利要求4所述的新型電控多用途脊髓打擊器，其特征是所述的脊髓打擊系統設有彈性保護裝置，其狀為一從中彎折的簧片(20)，兩端部又都垂直彎折，簧片中間固定在橫梁懸臂端部的側面，下端部勾在懸臂上 方，上端部壓在撞擊棒身上。
9、 根據權利要求3所述的新型電控多用途脊髓打擊器，其特征是所述的電 控系統電路還包括有撞擊接觸提示電路提示電路的一端連接到導向套,筒，從導向套筒端來的信號接入單片機，之后又經放大電路并連接有蜂鳴器和指示燈；另一端通過電極與動物手術切口皮緣接觸，只有當撞擊棒接 觸到脊髓硬膜時方構成完整環路。
10、 根據權利要求2所述的新型電控多用途脊髓打擊器，其特征是所述的電 控系統電路還包括有撞擊接觸提示電路提示電路的一端連接到導向套 筒，從導向套筒端來的信號接入單片機，之后又經放大電路并連接有蜂鳴 器和指示燈；另一端通過電極與動物手術切口皮緣接觸，只有當撞擊棒接觸到脊髓硬膜時方構成完整環路。
全文摘要
一種制作脊髓損傷動物模型的新型電控多用途脊髓打擊器，包括脊髓打擊系統(1)、電控系統(2)和動物脊柱棘突固定裝置(3)，脊髓打擊系統設有調節彈性保護裝置及裝有可歸零電子高度標尺(18)和液晶提示屏(19)，撞擊棒及其導向套筒具有可供更換的不同直徑、重量的配備；電控系統包括有電磁鐵控制電路及撞擊接觸提示電路，電磁鐵做成電磁吸頂盤(11)安裝在導向套筒的正上方。本發明打擊器，由于具有可靠的且大小不同的動物脊柱棘突固定裝置，所以可應用于不同種屬實驗動物；電控打擊棒打擊精確、穩定有效，電子標尺可精確控制打擊高度，撞擊接觸提示電路使得可以制作出不同程度損傷、標準化的動物脊髓損傷模型；而且防誤打擊裝置避免了意外的打擊。
文檔編號A61B19/00GK101185589SQ200710032028
公開日2008年5月28日 申請日期2007年12月4日 優先權日2007年12月4日
發明者沈慧勇, 霖 黃 申請人:中山大學