啮齿动物电刺激跳跃笼及其电子控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种啮齿动物电刺激跳跃笼及其电子控制系统，所述电刺激跳跃笼包括通电设置的底板及自底板边缘向上竖直设置的主体部，所述底板包括固定设置的固定底板、以及位于所述固定底板上滑动设置的抽插底板，所述抽插底板上设有若干导线组，所述导线组与外部电源相连。啮齿动物电刺激跳跃笼实现了无躲避保护电刺激跳跃笼，解决不导电及短路频发现象，易拆且坚固，增强了耐用性、实用性及美观性；电子控制系统可实现全自动可视化编程界面，对刺激时间和频率可自动调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模拟跳跃刺激导致跟腱末端病或疲劳性骨损伤的动物模型
，特别是涉及一种全自动的啮齿动物电刺激跳跃笼及其电子控制系统。
技术介绍
动物模型研发是进行生物医学研究的重要组成部分，无论研究何种疾病，都需要创造与疾病发生相似的环境，通过改变环境诱发或改变遗传自发的制造动物病理模型。在运动医学研究领域，针对动物模型的研发在广泛开展，通过研发诱导环境制造一系列运动医学疾病模型，比如大鼠运动跑台[申请号为CN200820161141.1，2008年]，大鼠或小鼠游泳水槽等。针对于末端病和运动性骨疲劳的大鼠实验模型，传统的机械超负荷造模法是最常用的方法，目前常用的有三种方法:1，强迫跑台奔跑法；2，人造肌肉刺激装置来增加肌腱负荷；3，直接通过外部装置重复牵拉肌腱[刘波.电针治疗腱末端病的生物力学研究-电针对末端结构断裂特性的影响，中国中医骨伤科杂志，1995,3(5):4-13]。但是基于大鼠的特殊的生理机能，采用跑台法可能达不到过度损伤的模型。如果要制造出过度损伤模型，必须加大运动量至超过大鼠的正常运动水平，但是在实际应用中很难造出超过大鼠正常水平的模型，且对跳跃项目的运动员高发的跟腱末端病和疲劳性骨折无法进行相似环境模拟，所以研究一种跳跃刺激模型非常有必要。目前国内外已有学者建立起来了一些运动性骨疲劳的动物模型，这些模型的建立对于骨骼的运动性疾病深入研究起到了极为重要的作用[陈佑学等.运动性骨疲劳的模拟实验研究.中国运动医学杂志，2003，22 (4):324-330]。但是，跑台和跳跃相比之下，跳跃的造模效果要好于跑台，所以大多数研究者在运动性骨疲劳研究中宁愿选择跳跃运动。跳跃运动模型大多采用跳跃板，但是如何控制跳跃板通电，如何限制电压等等一系列的问题都未得到相对完善的解决方案。因此，如何建立科学的、有效的动物模型刺激台十分必要，这种装置的环境模拟不仅要符合骨骼的运动实践特点，而且能够很好地反映出符合运动实践特点的骨骼的病理改变，从而实现从结构、功能和病理学等多方面深入研究的可能，为骨骼的临床治疗提供可靠有力的科学参数与依据。人造肌肉刺激装置只在指深屈肌腱成功的造出动物模型，但是并没有在鼠类和兔子的跟腱上获得成功。小腿三头肌的电刺激装置诱导大鼠跟腱，在腱鞘和腱周的组织上发生了血管和神经的增多，但是11周过后，肌腱体并没有产生典型的肌腱病的变化。现在人造肌肉刺激和直接重复肌腱牵拉的方法仍缺乏有力的证据显示他们能成功制作过度损伤的肌腱病的动物模型[扈盛等.末端病造模方法的研究.武汉体育学院学报，2006，40(4):79-81]。基于以上研究，提出使用跳跃法来建立大鼠跟腱病的动物模型，使用电击刺激大鼠足部，强迫产生跳跃，重复训练使大鼠跟腱产生过度疲劳损伤。在研究电激跳跃建立大鼠跟腱病动物模型中，实验采用高压脉冲直流电作为电源，大鼠放置在笼底铺有铁丝电击笼内，通电时大鼠双足会构成回路，刺激大鼠产生强烈疼痛，被迫向上跳跃。当鼠笼高度较低时大鼠较容易跳出鼠笼， 再次将大鼠放进电击笼，并逐渐增加笼壁的高度，大鼠会继续跳跃，随着鼠笼逐渐加高，达到大鼠跳跃高度的极限值，停止增加笼壁高度，每次电击大鼠会向上跳跃以避免电击，反复电击使大鼠肌腱产生过度损伤。但是，这种实验仪器无法控制电流强度，容易给动物造成电击烧伤，且操作不简便，跳跃的装置有待进一步的完善[刘伟.电击跳跃法建立大鼠跟腱病动物模型，现代医药卫生，2011:3041-3044.]。目前，实验人员多采用目测法记录小鼠的跳跃次数。通常作法是将小鼠放入玻璃圆筒，或透明有机玻璃圆筒、透明观测箱、玻璃缸、玻璃烧杯等容器中，直接观察并用计数器来记录；或将小鼠的跳跃行为先用摄像机记录下来，然后再观察计数。在使用大量样本进行实验时，目测法需要多名实验人员同时进行观测，不但耗时、费力、易发生错记、漏记现象，观测者间存在系统误差，而且观测者的存在也对实验动物产生影响，这些不足很大程度上影响了实验效率和结果的客观性、可靠性。因此，针对上述技术问题，有必要提供一种啮齿动物电刺激跳跃笼及其电子控制系统。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种啮齿动物电刺激跳跃笼及其电子控制系统。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供的技术方案如下:一种啮齿动物电刺激跳跃笼，所述电刺激跳跃笼包括通电设置的底板及自底板边缘向上竖直设置的主体部，所述底板包括固定设置的固定底板、以及位于所述固定底板上滑动设置的抽插底板，所述抽插底板上设有若干导线组，所述导线组与外部电源相连。作为本专利技术的进一步改进，所述导线组包括第一导线组和第二导线组，所述第一导线组和第二导线组间具有电压差并形成电流。作为本专利技术的进一步改进，所述第一导`线组包括若干平行设置的第一导线，第二导线组包括若干平行设置的第二导线。作为本专利技术的进一步改进，所述第一导线和第二导线交替平行设置。作为本专利技术的进一步改进，所述抽插底板上位于第一导线组和第二导线组之间设有用于排除啮齿动物体液的体液排除槽。作为本专利技术的进一步改进，所述体液排除槽平行设于第一导线和第二导线之间。相应地,一种哨齿动物电刺激跳跃笼的电子控制系统，所述电子控制系统包括:工作模式控制模块，用于根据不同工作模式的功能要求输出控制信号；工作状态显示模块，用于电刺激跳跃笼的工作状态；微控制器最小系统，微控制器最小系统与所述工作模式控制模块和工作状态显示模块相连，用于接收控制信号，并输出逻辑电平；继电器及驱动模块，继电器及驱动模块与所述微控制器最小系统相连，用于控制控制继电器的闭合。作为本专利技术的进一步改进，所述继电器及驱动模块上还连接有用于调节电流及电压的调压模块，所述调压模块为一调压器。本专利技术啮齿动物电刺激跳跃笼及其电子控制系统具有以下优点:设计电子控制系统，通过可视化在线编程，刺激时间及刺激频率可调，可以节约人力；通过可视化在线编程，实现对电流强度及电压的调整；通过动物习性的研究，设计了无躲避保护电刺激跳跃笼；通过内部构造的合理设计，优化材料选择搭配，解决不导电及短路频发现象；通过外观设计，使产品易拆且坚固，增强耐用性，实用性，美观性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术中记载的一些实施例，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为本专利技术一实施方式中啮齿动物电刺激跳跃笼的底板剖面结构示意图；图2为本专利技术一实施方式中啮齿动物电刺激跳跃笼的底板俯视结构示意图；图3为本专利技术一实施方式中啮齿动物电刺激跳跃笼的内部电路原理图；图4为本专利技术一实施方式中啮齿动物电刺激跳跃笼电子控制系统的模块示意图；图5为本专利技术一实施方式中啮齿动物电刺激跳跃笼电子控制系统的运行流程图；图6a、6b、6c为本专利技术一实施方式中进行SD大鼠跳跃模型预实验后第二周胫骨中段对照组、跳跃组和负重跳跃组的HE染色切片图；图7a、7b、7c为本专利技术一实施方式中进行SD大鼠跳跃模型预实验后第四周胫骨中段对照组、跳跃组和负重跳跃组的HE染色切片图；图8a、8b、8c为本专利技术一实施方式中进行SD大鼠跳跃模型预实验后第六周胫骨中段对照组、跳跃组和负重跳跃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种啮齿动物电刺激跳跃笼，其特征在于，所述电刺激跳跃笼包括通电设置的底板及自底板边缘向上竖直设置的主体部，所述底板包括固定设置的固定底板、以及位于所述固定底板上滑动设置的抽插底板，所述抽插底板上设有若干导线组，所述导线组与外部电源相连。

【技术特征摘要】
1.一种啮齿动物电刺激跳跃笼，其特征在于，所述电刺激跳跃笼包括通电设置的底板及自底板边缘向上竖直设置的主体部，所述底板包括固定设置的固定底板、以及位于所述固定底板上滑动设置的抽插底板，所述抽插底板上设有若干导线组，所述导线组与外部电源相连。2.根据权利要求1所述的啮齿动物电刺激跳跃笼，其特征在于，所述导线组包括第一导线组和第二导线组，所述第一导线组和第二导线组间具有电压差并形成电流。3.根据权利要求2所述的啮齿动物电刺激跳跃笼，其特征在于，所述第一导线组包括若干平行设置的第一导线，第二导线组包括若干平行设置的第二导线。4.根据权利要求3所述的啮齿动物电刺激跳跃笼，其特征在于，所述第一导线和第二导线交替平行设置。5.根据权利要求4所述的啮齿动物电刺激跳跃笼，其特征在于，所述抽插底板上位于第一导线组和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍捷，王国祥，张静亚，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：