一种用于动物肢体运动功能及足迹分析的测试装置

摘要

本发明涉及动物肢体运动功能及足迹分析的研究领域，公开了一种用于动物肢体运动功能及足迹分析的测试装置，包括跑道，所述跑道底板上涂敷有软性陶泥层；该跑道由平面直行、转弯、上坡、下坡、上台阶或下台阶区段组合而成；跑道的两侧设置有侧板，所述侧板与底板可拆装；尤其是侧板为单向透明玻璃时，可以方便进行观察或拍摄。

说明书

技术领域

本发明涉及动物肢体运动功能及足迹分析的研究领域，特别涉及一种用于动物肢体运动功能及足迹分析的测试装置。

技术背景

多种病理因素会影响动物正常的运动功能，而运动功能涉及遗传、营养、神经、骨骼、关节、肌肉、代谢等多种因素。一种简便、快速的运动分析手段，对阐明相关的生理机制，分析潜在的病理过程和评估治疗效果都有着重要意义。

现有研究动物肢体运动功能的装置包括动态的运动机械，如利用跑步机结合录像分析，能够记录和观察动物慢走、快走、小跑、奔跑时，在不同运动速度下肢体各部位动态过程及相互间协调的关系。但这种方法必须使动物适应在跑步机上运动，为此需要通过禁食或禁水等方法，并以食物或饮水作为奖赏，促使动物完成训练。这种方法训练难度大，动物不易耐受，测试环境不自然，动物处于应激状态下。

足迹分析是另一种非常重要的运动分析方法，通过分析动物足部落地后留下的印记，能够获取多种运动参数，便于进行精细的分析。现有的足迹分析方法是过墨汁印记分析法，将动物足部浸润墨汁后，令其在长条纸上主动或被动行走，将墨汁在纸上留下的足迹作为分析材料。这种方法的缺点在于，浸染墨汁需人工操作，因墨汁很快被吸收掉，导致最初的足迹和最后的足迹因墨汁过重或过轻难以清晰呈现，不能纪录到动物运动的完整足迹。

比较新的一种足迹分析装置是光电分析装置。利用该装置，让动物穿过一段厚玻璃为底的跑道，动物足底接触处能够反射出发光二极管的光线，在厚玻璃中传递光线，利用摄像机记录反射光斑，结合计算机能够对纪录足迹进行多种定量分析。但这种方法以光滑的玻璃为运动表面，只能采用水平或轻微倾斜位置，否则动物无法站立行走。

上述的所有方法都无法提供在多种不同条件下的运动测试和足迹分析，包括平面、各种转弯、坡道、阶梯等，也无法提供足迹的三维特征。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于动物肢体运动功能及足迹分析的测试装置。利用该装置，在动物测试过程，不需复杂的动物训练，动物能够在不受干扰的条件下自动完成，方便获取足迹分析和肢体各部分运动等多种参数。

本发明采取的技术方案是：一种用于动物肢体运动功能及足迹分析的测试装置，包括跑道，其特征在于，所述跑道底板上涂敷有软性陶泥层。

本发明的进一步特点在于：

所述跑道由平面直行、转弯、上坡、下坡、上台阶或下台阶区段组合而成；每区段长度至少为动物的三个身长。

所述跑道的两侧设置有侧板；所述侧板与底板可拆装；所述侧板为PVC板或单向透明玻璃。

所述跑道为半封闭式迷宫或全封闭式迷宫。

由于本发明的跑道底面涂敷有软性陶泥，测试过程中可以完好的保留动物的足迹，提供包括足迹分析和肢体各部分运动等多种参数；测试过程中，动物不需要复杂的训练，能够在不受干扰的条件下自动完成，使测试方法更加科学，测试数据更加真实。而且，陶泥造价低，能够重复应用，并可通过调整陶泥的软硬度，来获得不同大小、不同重量动物的清晰足迹；陶泥易于保存，无异味，动物适应无任何障碍。测试结束后，动物的所有运动足迹可以进行拍照、录像，也可令陶泥干燥固化，长久保存，方便进行三维足迹分析。

本发明的跑道由平面直行、转弯、上坡、下坡、上阶梯或下阶梯区段组合而成；每区段长度至少为动物的三个身长。各个区段均为模块化，能够相互灵活组合，构成不同的转弯角度和弧度，不同倾斜度的坡道和不同高度的台阶，安装调试简单、灵活、方便、实用。

本发明跑道的两侧设置有侧板；侧板与底板可拆装；侧板为PVC板或单向透明玻璃；方便动物的运动轨迹控制。

本发明进一步将跑道设计为迷宫，在迷宫终端放置食物，方便测试者利用动物，特别是测试动物(各种小型动物，例如大鼠和小鼠)的探寻心理和奖赏机制，更加顺利的达到测试目的。

附图说明

图1为本发明的跑道示意图；

图2a跑道地面制作示意图；

图2b跑道地面示意图；

图3a跑道结构示意图；

图3b跑道截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

参照图1，本实施的跑道底板跑道底板为PVC板(或其他合适材料)，在PVC板上涂敷有软性陶泥，跑道的两侧设置有单向透明玻璃，方便观察动物运动。跑道包括有入口a，直行区段b，上坡区段c，下坡区段d，上阶梯区段e，下行阶梯区段f，角度转弯区段i，弧度转弯区段j，形成半封闭式迷宫。跑道终点设置有奖赏食物g，跑道外设置有摄像机h，用来拍摄动物的运动图像。

测试时，动物自入口a处进入跑道，沿跑道依次通过直行区段b，角度转弯区段i，上坡区段c，下坡区段d，弧度转弯区段j，上阶梯区段e，下行阶梯区段f，最后到跑道终点，获得奖赏食物g。动物足迹留存在跑道底部的软性陶泥上，摄像机透过侧壁的单向透明玻璃可以记录动物经过时肢体的运动情况。动物完成测试后，撤去侧壁，对跑道底面留存的陶泥足迹可以进行拍照、录像，或令其干燥固化，进行各类分析。

参照图2a，跑道底板1为硬性支撑面，采用PVC塑料板或其他硬性材料制成；底板1上设置有模具框2，与底板1尺寸相等，高度0.5-2.0厘米，根据动物体重进行调整，动物体重越大，高度越高；将软性陶泥加入模具框之后，抹平表面；去除模具框后形成的由底板1和陶泥层3组成的跑道地面，如图2b所示。

参照图3a，跑道的两侧板4为单向透明玻璃，以可拆装形式设置跑道底板1，形成跑道空间5。参照图3b，动物大鼠6在由底板1、陶泥3、侧板4(单向透明玻璃)组成的跑道上运动，设置在跑道外的摄像机h进行拍摄。当动物沿跑道运动时，能够在软性陶泥上留下清晰的三维足迹，同时摄像机能够同步记录肢体的运动情况。