[发明专利]腰椎间盘退变动物模型生物力学造模机

说明书

技术领域

本发明涉及脊柱外科动物实验技术领域，具体涉及一种能够构建腰椎间盘退变动物模型的生物力学造模机。

背景技术

椎间盘退变与再生一直是脊柱外科研究的热点和重点，而作为重要研究载体的椎间盘退变动物模型承担着从基础理论到临床实践，从临床问题再到实验论证的不可或缺的重要角色。经过近八十年的不断研究，椎间盘退变动物模型已有数十种构建方法，主要分为生物力学改变、生物结构破坏、自发退变和全身疾病四大类型，每个类型又包含几种类似的造模方法。这些造模方式在模型设计、操作性、重复性等方面各有优劣，但他们都存在模拟性和可靠性不足的主要弊端，因而至今未见一种公认的理想动物模型，这严重制约着脊柱外科基础及临床研究的深入发展，是亟待解决的重要科学问题。

一个良好的动物模型理论上需要满足三个条件：1.能够再现或良好模拟椎间盘退变病因学、发病规律和病理学变化的客观规律；2.模型具有较好的可重复性和可操作性；3.动物解剖和生理学特点尽可能与人类近似。

现有的椎间盘退变动物模型主要从生物力学改变、生物结构破坏和基因工程技术三个方面对椎间盘进行直接或间接干预，以促进其退变。其在模拟性、可靠性、操作性、重复性等方面各有优劣，但他们共同存在以下三方面不足：一. 几乎都为有创方式造模，不同程度造成椎间盘及相关生理结构的破坏，虽然最终能够造成病理学上的退行性改变，但是这和人类椎间盘退变的病因学、发病规律都存在明显差异；二. 不能很好模拟人类脊柱的生物力学及运动学特点，缺乏对椎间盘多因素力学效应的模拟；三. 不能良好再现椎间盘慢性退变的病理学过程。

发明内容

本发明的目的是克服现有模型构建技术的不足，提供一种能够模拟人类脊柱的生物力学及运动学特性的，且无创性构建腰椎间盘退变动物模型的腰椎间盘退变动物模型生物力学造模机。

本发明所述的腰椎间盘退变动物模型生物力学造模机，其中：包括固定架，具有上部身躯固定机构和下部身躯固定机构的动物捆绑固定装置，和控制上部身躯固定机构移动的移动控制装置。所述固定架包括顶部框架、底座及连接顶部框架和底座的一对立架；所述顶部框架上安装有一对上滑行杆和位于两上滑行杆之间的上螺纹丝杠。

本发明所述的腰椎间盘退变动物模型生物力学造模机，其中：所述移动控制装置包括左右移动控制机构和旋转机构，或者包括前后移动控制机构和旋转机构，或者包括左右移动控制机构、前后移动控制机构和旋转机构。

本发明所述的腰椎间盘退变动物模型生物力学造模机，其中：所述左右移动控制机构包括安装在顶部框架上的左右移动伺服电机和滑动板，该滑动板的一面具有套装在顶部框架的一对上滑行杆上的滑套和安装在顶部框架的上螺纹丝杠上的螺纹套。

本发明所述的腰椎间盘退变动物模型生物力学造模机，其中：所述前后移动控制机构包括安装在所述左右移动控制机构的滑动板上的前后移动伺服电机，安装在所述滑动板另一面的一对下滑行杆和位于两下滑行杆之间的下螺纹丝杠，和套装在下滑行杆上并与下螺纹丝杠啮合的支撑座。

本发明所述的腰椎间盘退变动物模型生物力学造模机，其中：所述旋转机构包括安装在所述前后移动控制机构的支撑座下方的上万向节，与所述下部身躯固定机构连接的下万向节，和安装所述上部身躯固定机构的转动件；该转动件套装在所述上万向节的连接轴上，其下端与所述下万向节连接。

本发明所述的腰椎间盘退变动物模型生物力学造模机，其中：所述转动件包括转动套轴、转动套轴的一端固定安装的支撑框架和转动套轴的另一端固定安装的U型支撑框架，在所述支撑框架上设置有与所述连接轴连接的上曲柄连杆，在所述U型支撑框架上设置有与安装在所述U型支撑框架上的旋转伺服电机的输出轴连接的下曲柄连杆。

本发明所述的腰椎间盘退变动物模型生物力学造模机，其中：所述上部身躯固定机构包括安装在所述转动套轴上的腰背部靠垫，在腰背部靠垫上从上往下依次相对设置有颈部固定板，胸部固定板和前肢固定架。所述腰背部靠垫的上部与支撑框架连接，下部与旋转机构的U型支撑框架连接；所述颈部固定板和胸部固定板分别通过铰链连接件与腰背靠垫相连，并且所述颈部固定板和胸部固定板上设置具有搭扣的固定带，在胸部固定板的前方还设置有交叉形胸部固定带。