【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于旋转冲击弥散性轴索损伤领域，具体涉及一种可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置及方法。
技术介绍
1、颅脑外伤是外伤患者致残或致死的一种常见疾病，常发在航空航天、铁路交通、体育运动等领域中，可对人民生命财产安全造成了巨大的损失。弥散性脑损伤是颅脑外伤中常见的病例类型，弥散性脑损伤的机理逐渐从线性运动转向旋转运动，当脑受到旋转冲击时，脑组织内部产生瞬间剪切力，由于脑组织不同部位材料属性的差异，导致脑不同部位间产生相对运动，分布在不用部位交界处的神经脑，在剪切力、牵张力和旋转力的综合作用下被牵拉、扭曲或断裂，形成弥散性脑损伤。弥散性脑损伤可引起脑功能严重损伤，患者产生认知、行为、情感障碍或死亡。目前此疾病的治疗与预后、损伤机理及损伤耐限/阈值、损伤防护仍不清晰，因此如果能建立一台可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置，可引领弥散性脑损伤领域的研究。
2、现有技术的弥散性脑损伤模型装置，具有瞬时单次、混合线和旋转运动、接触性撞击产生的其他局灶病，以及开颅术外伤等的缺陷。如(1)中国专利文献cn102670321a公开了一种面向啮齿动物的弥散性脑损伤动物模型的装置，采用纸质电雷管单次爆炸冲击波致伤；(2)hyge气动致动器，以及pennⅱ模型：灵长类动物头部瞬间单次绕脖子高加速度旋转60°(abel 1978；gennarelli 1982)；(3)控制皮层撞击模型(controlled corticalimpact，cci)：使用一个气动控制的钢活塞，直接冲击开颅后暴露脑膜的啮齿动物大脑(dixon，1991)；
3、上述弥散性脑损伤模型均有一定程度的缺陷：上述现有技术中的实验装置均是产生瞬时单次高加速度冲击，并且由于上述现有技术中的实验装置在产生冲击时，其部件(或者冲击介质)会与实验动物产生直接接触，这种冲击方式容易导致颅脑产生外伤，在研究弥散性脑损伤带来其他的病理影响时，会导致模拟过程不准确。因此现有技术缺少一种可持续高角速度旋转，无接触性冲击，无颅脑外伤的，能够更好地诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置。
技术实现思路
1、本申请解决的是现有弥散性脑损伤致伤装置中，因瞬时单次致伤、接触性撞击产生其他局灶病，开颅术外伤等缺点，导致模拟过程不准确的技术问题，进而提供一种可持续旋转、无接触性冲击、无颅脑外伤的可诱发弥散性脑损伤的实验装置。本专利技术同时提供了使用所述实验装置进行弥散性脑损伤实验的方法。
2、本申请解决上述技术问题采用的技术方案为：
3、可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置，包括：基座，在所述基座上安装有电频马达装置；载台，位于基座的正上方，所述电频马达装置通过传动轴与所述载台的中心位置连接，在所述载台的上方安装有动物实验底板，在所述动物实验底板上安装有上盖板，与所述动物实验底板配套设置有动物固定装置；动静平衡调节系统，包括安装在所述载台和/或动物实验底板上的滑轨，在所述滑轨上安装有配重块。
4、所述基座包括上基座和下基座，所述上基座和下基座固定成一体结构，在所述上基座和下基座之间设置有中间马达连接板，所述电频马达装置固定安装在所述中间马达连接板上。
5、所述电频马达装置在提速时的角加速度可达1000rad/s2；在减速时的角加速度可达-1000rad/s2，可维持最高旋转角速度平稳旋转。
6、还设置有控制系统，所述控制系统根据设定的旋转工况参数，驱动电频马达装置执行工况命令，带动所述载台旋转；所述控制系统通过马达采样编码器采集马达的实时工况信息。
7、设计有可装拆和移动调整位置的平衡配重块；还配套有单双面现场平衡仪，完成动物在载台上的固定后，使用所述单、双面现场平衡仪测量载台的配重需求，测量显示载台不平衡时，调整配重块的位置与大小，直到所述单双面现场平衡仪计算平衡为止。
8、所述载台为圆载台，所述底板为长方形底板，所述载台、动物实验底板和上盖板采用高强度铝合金制造而成，所述动物实验底板采用镂空结构。
9、还包括安全防护系统，所述安全防护系统包括钣金外壳和位于钣金外壳内表面上的装甲组；所述装甲组由多层板结构组成，包括由外向内依次紧贴设置的钢板、聚氨酯板、钢板、聚氨酯板、钢板。
10、所述的可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置用于开展动物旋转冲击脑损伤实验的用途。
11、使用所述的实验装置进行弥散性脑损伤实验的方法，进行实验时先将动物固定在所述实验装置的动物实验底板上，启动载台进行持续性旋转，动物固定姿势为平躺、侧躺姿势、坐/站立姿态，使动物头部在分别在冠状面、矢状面、水平面内旋转。
12、进行实验时，将动物头部固定在所述载台的旋转中心上，启动载台按照以下方式进行持续性旋转：初始阶段，所述载台的旋转角速度由0线性增长至最高旋转角速度，所述最高旋转角速度为400-6000rpm，初始阶段时间为0.04-0.5s；所述载台的旋转角速度到达最高旋转角速度后，维持最高旋转角速度平稳运行数分钟后进入结束阶段，结束阶段载台的旋转角速度最高旋转角速度线性降低至0，结束阶段时间为0.04-0.5s；实验时通过控制系统设定的旋转工况参数，调节角加速度、最高旋转角速度、维持最高旋转角速度旋转时间，来对实验动物进行不同冲击载荷、不同冲击时间分组实验。
13、本申请所述可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置和方法的优点在于：
14、本申请所述可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置，可承载动物做持续高角速度冲击实验，可诱发动物弥散性脑损伤模型，用来革新脑弥散性损伤的损伤机制及损伤耐限/阈值、损伤防护等。基于角速度的bric脑损伤耐限标准，意味着旋转角速度可预测脑损伤风险，但目前的现有技术均本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置，其特征在于，所述基座包括上基座和下基座，所述上基座和下基座固定成一体结构，在所述上基座和下基座之间设置有中间马达连接板，所述电频马达装置固定安装在所述中间马达连接板上。
3.根据权利要求2所述的可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置，其特征在于，所述电频马达装置在提速时的角加速度可达1000rad/s2；在减速时的角加速度可达-1000rad/s2，可维持最高旋转角速度平稳旋转。
4.根据权利要求3所述的可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置，其特征在于，还设置有控制系统，所述控制系统根据设定的旋转工况参数，驱动电频马达装置执行工况命令，带动所述载台旋转；所述控制系统通过马达采样编码器采集马达的实时工况信息。
5.根据权利要求4所述的可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置，其特征在于，设计有可装拆和移动调整位置的平衡配重块；还配套有单双面现场平衡仪，完成动物在载台上的固定后，使用所述单、双面现场平衡仪测量载台的配重需
6.根据权利要求5所述的可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置，其特征在于，所述载台为圆载台，所述底板为长方形底板，所述载台、动物实验底板和上盖板采用高强度铝合金制造而成，所述动物实验底板采用镂空结构。
7.根据权利要求6所述的可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置，其特征在于，还包括安全防护系统，所述安全防护系统包括钣金外壳和位于钣金外壳内表面上的装甲组；所述装甲组由多层板结构组成，包括由外向内依次紧贴设置的钢板、聚氨酯板、钢板、聚氨酯板、钢板。
8.权利要求1-7任一所述的可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置用于开展动物旋转冲击脑损伤实验的用途。
9.使用权利要求1-8任一所述的实验装置进行弥散性脑损伤实验的方法，其特征在于，进行实验时先将动物固定在所述实验装置的动物实验底板上，启动载台进行持续性旋转，动物固定姿势为平躺、侧躺姿势、坐/站立姿态，使动物头部在分别在冠状面、矢状面、水平面内旋转。
10.根据权利要求9所述的进行弥散性脑损伤实验的方法，其特征在于，进行实验时，将动物头部固定在所述载台的旋转中心上，启动载台按照以下方式进行持续性旋转：初始阶段，所述载台的旋转角速度由0线性增长至最高旋转角速度，所述最高旋转角速度为400-6000rpm，初始阶段时间为0.04-0.5s；所述载台的旋转角速度到达最高旋转角速度后，维持最高旋转角速度平稳运行数分钟后进入结束阶段，结束阶段载台的旋转角速度最高旋转角速度线性降低至0，结束阶段时间为0.04-0.5s；实验时通过控制系统设定的旋转工况参数，调节角加速度、最高旋转角速度、维持最高旋转角速度旋转时间，来对实验动物进行不同冲击载荷、不同冲击时间分组实验。
...【技术特征摘要】
1.可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置，其特征在于，所述基座包括上基座和下基座，所述上基座和下基座固定成一体结构，在所述上基座和下基座之间设置有中间马达连接板，所述电频马达装置固定安装在所述中间马达连接板上。
3.根据权利要求2所述的可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置，其特征在于，所述电频马达装置在提速时的角加速度可达1000rad/s2；在减速时的角加速度可达-1000rad/s2，可维持最高旋转角速度平稳旋转。
4.根据权利要求3所述的可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置，其特征在于，还设置有控制系统，所述控制系统根据设定的旋转工况参数，驱动电频马达装置执行工况命令，带动所述载台旋转；所述控制系统通过马达采样编码器采集马达的实时工况信息。
5.根据权利要求4所述的可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置，其特征在于，设计有可装拆和移动调整位置的平衡配重块；还配套有单双面现场平衡仪，完成动物在载台上的固定后，使用所述单、双面现场平衡仪测量载台的配重需求，测量显示载台不平衡时，调整配重块的位置与大小，直到所述单双面现场平衡仪计算平衡为止。
6.根据权利要求5所述的可诱发弥散性脑损伤动物模型的实验装置，其特征在于，所述载台为圆载台，所述底板为长方形底板，所述载台、动物实验底板和上盖板采用高强度铝合金制造而成，所述动物实验底板...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊瑜波，王丽珍，岳艳鲜，徐鹏，殷欢，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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