本發(fā)明涉及一種利用斜板實(shí)驗(yàn)評(píng)測(cè)動(dòng)物脊髓損傷后神經(jīng)功能恢復(fù)情況的裝置，屬于醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

脊髓損傷后對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物神經(jīng)功能恢復(fù)和四肢運(yùn)動(dòng)功能的評(píng)估，直接反映了脊髓修復(fù)與再生水平，以及外周運(yùn)動(dòng)功能的改善情況，對(duì)于評(píng)價(jià)各種治療干預(yù)措施的效果而言是不可缺的。

現(xiàn)有的斜板實(shí)驗(yàn)評(píng)測(cè)裝置，例如中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN201310411258.6所公開的一種結(jié)構(gòu)，其包括觀察通道和支架，觀察通道的底面是斜板，兩側(cè)面為透明玻璃板，頂面為透明網(wǎng)格板，通道的兩端口敞開，支架由量角器、滑動(dòng)支架、桿端關(guān)節(jié)軸承、固定旋鈕和滑槽組成。

這種結(jié)構(gòu)的評(píng)測(cè)裝置在使用過程中存在以下幾個(gè)方面的缺點(diǎn)：（1）由于其采用的是敞開透明式的觀察通道，在此環(huán)境中，動(dòng)物容易產(chǎn)生恐懼驚慌的情緒和行為，因而大大影響了評(píng)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要一人用手逐漸改變斜板的傾斜角度，另一人記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)需要兩人才能完成，操作麻煩，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)用手扶住斜板時(shí)手會(huì)抖動(dòng)，抖動(dòng)會(huì)影響動(dòng)物四肢的抓持力度，從而影響評(píng)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，并且手抖動(dòng)會(huì)造成斜板傾斜角度的變大或變小，使得評(píng)測(cè)結(jié)果誤差較大；（4）由于人手不能控制細(xì)微的角度改變，尤其是當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)入到動(dòng)物四肢的敏感界限時(shí)，微小的角度改變就可能使動(dòng)物從斜板上跌落，因而評(píng)測(cè)的精度較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種不僅操作簡(jiǎn)便，僅需一人即可完成，而且評(píng)測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)、直觀，并能消除動(dòng)物實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生恐懼驚慌情緒和行為的全自動(dòng)動(dòng)物脊髓損傷斜板實(shí)驗(yàn)評(píng)測(cè)裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用這樣一種全自動(dòng)動(dòng)物脊髓損傷斜板實(shí)驗(yàn)評(píng)測(cè)裝置，包括一個(gè)由頂板、底板、左側(cè)板、右側(cè)板、前側(cè)板和后側(cè)板構(gòu)成的封閉箱體和一個(gè)與該封閉箱體鉸接的水平底座；在所述封閉箱體的頂板上設(shè)有一個(gè)用于取放動(dòng)物的開口和一個(gè)用于封閉所述開口的蓋板，所述動(dòng)物置于封閉箱體的底板上，在所述水平底座上設(shè)有一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)封閉箱體繞水平底座轉(zhuǎn)動(dòng)從而相對(duì)水平底座傾斜一定角度的箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該斜板實(shí)驗(yàn)評(píng)測(cè)裝置還包括攝像機(jī)、電控制器和顯示器，所述箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、顯示器分別與所述電控制器電連接，所述攝像機(jī)安裝在所述封閉箱體內(nèi)，攝像機(jī)用于采集底板上的動(dòng)物圖像信息，并通過無線或有線方式傳送至所述電控制器，當(dāng)所述箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)封閉箱體繞水平底座轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述電控制器對(duì)攝像機(jī)采集的動(dòng)物圖像信息進(jìn)行接收存貯和分析，并判斷動(dòng)物是否從底板上跌落，動(dòng)物沒有發(fā)生跌落時(shí)，所述電控制器控制所述箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)繼續(xù)驅(qū)動(dòng)封閉箱體繞水平底座轉(zhuǎn)動(dòng)，使底板上的動(dòng)物相對(duì)水平底座傾斜更大的角度；當(dāng)動(dòng)物發(fā)生跌落時(shí)，所述電控制器給出提示信息，控制所述箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)停止封閉箱體轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電控制器將攝像機(jī)采集的動(dòng)物圖像信息和分析處理信息通過所述顯示器顯示給使用者觀察。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，該斜板實(shí)驗(yàn)評(píng)測(cè)裝置還包括一個(gè)設(shè)置在封閉箱體內(nèi)且用于限制動(dòng)物活動(dòng)的動(dòng)物活動(dòng)限制機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)物包括小鼠、大鼠、豚鼠、兔子、狗和貓。

在本發(fā)明中，所述動(dòng)物活動(dòng)限制機(jī)構(gòu)包括內(nèi)側(cè)板、滑塊導(dǎo)軌副和直線電機(jī)，所述內(nèi)側(cè)板平行地置于所述前側(cè)板的內(nèi)側(cè)，且內(nèi)側(cè)板通過所述滑塊導(dǎo)軌副與所述左側(cè)板、右側(cè)板滑動(dòng)連接，所述直線電機(jī)安裝在前側(cè)板上，且直線電機(jī)的輸出端與所述內(nèi)側(cè)板相連。

在本發(fā)明中，所述箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)選為液壓缸或氣缸，所述液壓缸或氣缸固定安裝在水平底座上，且液壓缸或氣缸的輸出軸與所述底板相抵，所述電控制器為單片機(jī)或微處理器或PLC可編程控制器，所述液壓缸或氣缸與所述電控制器電連接。

在本發(fā)明中，在所述封閉箱體的底板上鋪設(shè)有6mm厚的橡膠墊，所述動(dòng)物置于橡膠墊上。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明采用攝像機(jī)、電控制器、顯示器和箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)選為液壓缸或氣缸，即本發(fā)明實(shí)驗(yàn)時(shí)底板上動(dòng)物的傾斜角度、動(dòng)物跌落時(shí)最大傾角等的數(shù)據(jù)采集、處理和控制等完全由計(jì)算機(jī)智能控制，無人為操作因素，運(yùn)行速度快，評(píng)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，并能通過顯示器實(shí)時(shí)直觀地觀測(cè)動(dòng)物在封閉箱體內(nèi)的狀態(tài)、傾斜角度和評(píng)測(cè)結(jié)果等信息，還可以保存視頻，以便事后進(jìn)一步回放分析。

本發(fā)明通過電控制器和由電控制器控制的箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，能控制封閉箱體繞水平底座轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)細(xì)微的角度改變，當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)入到動(dòng)物四肢的敏感界限時(shí)，微小的角度改變就可使動(dòng)物從斜板上跌落，因而本發(fā)明評(píng)測(cè)精度高。

本發(fā)明將動(dòng)物放置在封閉箱體內(nèi)，這樣能消除動(dòng)物實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生恐懼驚慌的情緒和行為，從而提高了評(píng)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明采用動(dòng)物活動(dòng)限制機(jī)構(gòu)后，一方面能有效防止動(dòng)物在箱體內(nèi)四處竄動(dòng)，另一方面能使動(dòng)物保持正確的實(shí)驗(yàn)姿態(tài)，從而進(jìn)一步提高了評(píng)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)的一致性。

本發(fā)明實(shí)驗(yàn)時(shí)僅需一人即可完成，操作簡(jiǎn)便，省時(shí)省力，能將實(shí)驗(yàn)誤差降到最低，并為研究人體脊髓損傷后的脊髓修復(fù)與再生措施提供了良好的基礎(chǔ)。

附圖說明

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明全自動(dòng)動(dòng)物脊髓損傷斜板實(shí)驗(yàn)評(píng)測(cè)裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖中未示電控制器和顯示器。

圖2為本發(fā)明中封閉箱體的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明中封閉箱體內(nèi)的動(dòng)物活動(dòng)限制機(jī)構(gòu)的主視示意圖。

圖4為本發(fā)明中封閉箱體內(nèi)的動(dòng)物活動(dòng)限制機(jī)構(gòu)的的俯視示意圖。

圖5為本發(fā)明全自動(dòng)動(dòng)物脊髓損傷斜板實(shí)驗(yàn)評(píng)測(cè)裝置的控制過程框圖。

具體實(shí)施方式

參見圖1至圖5所示的一種全自動(dòng)動(dòng)物脊髓損傷斜板實(shí)驗(yàn)評(píng)測(cè)裝置，包括一個(gè)由頂板1a、底板1b、左側(cè)板1c、右側(cè)板1d、前側(cè)板1e和后側(cè)板1f構(gòu)成的封閉箱體1和一個(gè)通過鉸鏈11與該封閉箱體1鉸接的水平底座2，封閉箱體1的各板件優(yōu)選由木板或其它不透明材料制成；在所述封閉箱體1的頂板1a上設(shè)有一個(gè)用于取放動(dòng)物12的開口1a－1和一個(gè)用于封閉所述開口1a－1的蓋板1a－2，所述動(dòng)物12置于封閉箱體1的底板1b上，在所述水平底座2上設(shè)有一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)封閉箱體1繞水平底座2轉(zhuǎn)動(dòng)從而相對(duì)水平底座2傾斜一定角度的箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該斜板實(shí)驗(yàn)評(píng)測(cè)裝置還包括攝像機(jī)3、電控制器4和顯示器5，所述箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、顯示器5分別與所述電控制器4電連接，所述攝像機(jī)3安裝在所述封閉箱體1內(nèi)，如圖所示攝像機(jī)3安裝在后側(cè)板1f上，當(dāng)然也可安裝在頂板1a上或左側(cè)板1c、右側(cè)板1d上，攝像機(jī)3優(yōu)選采用紅外微型攝像機(jī)，攝像機(jī)3用于實(shí)時(shí)采集底板1b上的動(dòng)物圖像信息，并通過無線如WIFI、GPRS等無線通信網(wǎng)絡(luò)方式或有線方式傳送至電控制器4，在本發(fā)明中，優(yōu)選采用無線方式傳送，當(dāng)所述箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)封閉箱體1通過鉸鏈11繞水平底座2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述電控制器4對(duì)攝像機(jī)3采集的動(dòng)物圖像信息進(jìn)行接收存貯和通過常規(guī)的圖像分析軟件對(duì)圖像信息進(jìn)行分析，并判斷動(dòng)物是否從底板1b上跌落，動(dòng)物沒有發(fā)生跌落時(shí)，所述電控制器4控制所述箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)繼續(xù)驅(qū)動(dòng)封閉箱體1繞水平底座2轉(zhuǎn)動(dòng)，使底板1b上的動(dòng)物相對(duì)水平底座2傾斜更大的角度；當(dāng)動(dòng)物發(fā)生跌落時(shí)，所述電控制器4給出提示信息，控制所述箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)停止封閉箱體1轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電控制器4將攝像機(jī)3采集的動(dòng)物圖像信息和分析處理信息通過所述顯示器5實(shí)時(shí)顯示給使用者觀察。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，如圖3、4所示，該斜板實(shí)驗(yàn)評(píng)測(cè)裝置還包括一個(gè)設(shè)置在封閉箱體1內(nèi)且用于限制動(dòng)物活動(dòng)的動(dòng)物活動(dòng)限制機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)物12包括小鼠、大鼠、豚鼠、兔子、狗和貓。

在本發(fā)明中，所述動(dòng)物活動(dòng)限制機(jī)構(gòu)包括內(nèi)側(cè)板6、滑塊導(dǎo)軌副7和直線電機(jī)8，所述內(nèi)側(cè)板6平行地置于所述前側(cè)板1e的內(nèi)側(cè)，且內(nèi)側(cè)板6通過所述滑塊導(dǎo)軌副7與所述左側(cè)板1c、右側(cè)板1d滑動(dòng)連接，在實(shí)施時(shí)，只需在左側(cè)板1c、右側(cè)板1d上分別固定安裝一根導(dǎo)軌，在內(nèi)側(cè)板6的左右兩側(cè)分別安裝一個(gè)在導(dǎo)軌內(nèi)滑動(dòng)的滑塊，如圖3所示。所述直線電機(jī)8固定安裝在前側(cè)板1e上，且直線電機(jī)8的輸出端8a與所述內(nèi)側(cè)板6相連，直線電機(jī)8優(yōu)選通過無線通信方式與電控制器4電信號(hào)連接。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，可根據(jù)動(dòng)物12的大小，直接啟動(dòng)直線電機(jī)8或通過電控制器4無線啟動(dòng)直線電機(jī)8，通過直線電機(jī)8的輸出端8a驅(qū)動(dòng)內(nèi)側(cè)板6向前或向后運(yùn)動(dòng)，從而將動(dòng)物12限制在一個(gè)窄小的空間內(nèi)，這樣一方面能有效防止動(dòng)物12在箱體1內(nèi)四處竄動(dòng)，另一方面能使動(dòng)物12保持正確的實(shí)驗(yàn)姿態(tài)，即動(dòng)物12例如大鼠的頭朝向右側(cè)板1d，尾部朝向左側(cè)板1c，身體與前側(cè)板1e或后側(cè)板1f平行，如圖1所示，從而能提高評(píng)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)的一致性。

在本發(fā)明中，如圖1所示，所述箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)選為液壓缸或氣缸9，所述液壓缸或氣缸9固定安裝在水平底座2上，且液壓缸或氣缸9的輸出軸9a與所述底板1b相抵，工作時(shí)，通過輸出軸9a的上下運(yùn)動(dòng)推動(dòng)封閉箱體1及其底板1b繞水平底座2轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電控制器4優(yōu)選為單片機(jī)或微處理器或PLC可編程控制器，所述液壓缸或氣缸9與所述電控制器4電連接。在本發(fā)明中，液壓缸或氣缸9優(yōu)選通過無線通信方式與電控制器4電信號(hào)連接，當(dāng)然，也可通過電纜與電控制器4連接。另外，所述箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也可采用直線電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等。

如圖1所示，在所述封閉箱體1的底板1b上優(yōu)選鋪設(shè)有6mm厚的橡膠墊10，所述動(dòng)物置于橡膠墊10上。在底板1b上設(shè)置橡膠墊10，能夠增大動(dòng)物四肢的摩擦力，這樣能避免底板1b太滑而影響四肢肌力的檢測(cè)結(jié)果，又保證了四肢與底面具有均質(zhì)和相同的摩擦系數(shù)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選工作方式，如圖1、4、5所示，首先將動(dòng)物12例如大鼠經(jīng)封閉箱體1的開口1a－1放置于鋪有橡膠墊10的底板1b上，蓋上蓋板1a－2并啟動(dòng)直線電機(jī)8驅(qū)動(dòng)內(nèi)側(cè)板6向前或向后運(yùn)動(dòng)，將大鼠限制在一個(gè)窄小空間內(nèi)，并使其保持頭朝向右側(cè)板1d，尾部朝向左側(cè)板1c，身體與后側(cè)板1f平行的正確實(shí)驗(yàn)姿態(tài)，然后電控制器4例如PLC可編程控制器通過無線信號(hào)控制箱體傾斜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)例如液壓缸9驅(qū)動(dòng)封閉箱體1及其底板1b由0°起逐漸增加角度例如每次增加1°或者5°繞水平底座2轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)優(yōu)選每轉(zhuǎn)動(dòng)1°或者5°時(shí)停留5秒種，同時(shí)，攝像機(jī)3實(shí)時(shí)采集底板1b上的大鼠圖像信息，并通過無線例如WIFI通信方式傳送至PLC可編程控制器，PLC可編程控制器對(duì)大鼠圖像信息進(jìn)行接收存貯和分析，并判斷大鼠是否從底板1b上跌落，大鼠沒有發(fā)生跌落時(shí)，PLC可編程控制器通過無線信號(hào)控制液壓缸9繼續(xù)驅(qū)動(dòng)封閉箱體1繞水平底座2轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)大鼠剛好在底板1b上停留5秒跌落時(shí)，PLC可編程控制器給出提示信息，控制液壓缸9停止封閉箱體1轉(zhuǎn)動(dòng)，在實(shí)驗(yàn)過程中，PLC可編程控制器將攝像機(jī)3實(shí)時(shí)采集的大鼠圖像信息和分析處理信息包括大鼠剛好在底板1b上停留5秒時(shí)底板1b的最大傾角以及評(píng)測(cè)結(jié)果通過顯示器5提供給使用者。

本發(fā)明的斜板實(shí)驗(yàn)評(píng)測(cè)裝置可用于小鼠、大鼠、豚鼠、兔子、狗和貓等常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物神經(jīng)功能恢復(fù)和四肢運(yùn)動(dòng)功能的評(píng)測(cè)，使用范圍廣。

經(jīng)過試用，本發(fā)明不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，而且評(píng)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確和直觀，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)時(shí)無恐懼情緒和行為，實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，取得了良好的效果。