一种用于大鼠下肢神经及肌肉功能的测定系统

摘要

本发明涉及一种用于大鼠下肢神经及肌肉功能的测定系统，由固定装置、传感装置及数据处理装置构成，固定装置经电刺激线及输出线与所述的传感装置连接，该传感装置经导线与所述的数据处理装置连接，数据处理装置通过传感装置对固定装置施加神经刺激信号，固定装置将接收到的机械肌力信号传入传感装置中，经传感装置转化处理为电信号传入数据处理装置，得到肌力数据。与现有技术相比，本发明提供一种新型的、可靠的实验平台，可以实现对大鼠模型单组肌肉肌力的数字化定量动态监测，做到对研究对象的多时间点精确测量肌力变化。

说明书

技术领域

本发明涉及临床实验研究器械领域，尤其是涉及一种用于大鼠下肢神经及肌 肉功能的测定系统。

背景技术

大鼠是基础及临床实验最常见的动物模型。在研究周围神经疾病、肌肉病变等 临床疾病及肉毒毒素等药物的疗效评估时常常需要评估肌力的变化情况。依据大鼠 钻洞、抓握、奔跑等行为习性，目前常用的实验装置有滚轮、传送带、握杆等，通 过生理行为状态的改变间接反映肌力的变化。这些方法大多数情况下操作起来比较 简易，对老鼠无伤害，然而多数情况下它们得出的结果只是定性或半定量的，实验 过程中也容易受到动物、实验操作人员、环境等诸多因素的影响而使得得出的实验 结果误差比较大，可靠性和重复性较差。同时其记录的只是大鼠整体或者某局部多 组肌肉肌力的表观情况，不能反映出单组肌肉肌力具体变化，若要长时间观察肌力 随各种干预措施的施加、大鼠体重增长等诸多因素共同作用下的变化情况，以往的 实验装置显然是不能够满足的。因此目前缺少这样一种对大鼠靶肌肉直接、快速、 准确地评估所用的系统。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现对大鼠 模型单组肌肉肌力的数字化定量动态监测，做到对研究对象的多时间点精确测量肌 力变化的可用于大鼠下肢神经及肌肉功能的测定系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于大鼠下肢神经及肌肉功能的测定系统，其特征在于，该系统由固定装 置、传感装置及数据处理装置构成，所述的固定装置经电刺激线及输出线与所述的 传感装置连接，该传感装置经导线与所述的数据处理装置连接，所述的固定装置将 接收到的机械肌力信号传入传感装置中，经传感装置转化处理为电信号传入数据处 理装置，得到肌力数据。

根据权利要求1所述的一种用于大鼠下肢神经及肌肉功能的测定系统，其特征 在于，所述的固定装置包括上层的固定操作面板及下层的测试底板，所述的固定操 作面板与测试底板经连接钢条连接，所述的固定操作面板上开设有镂空间隙，固定 操作面板上设有脚蹬钢板、刺激电极固定柱、固定螺栓、弹力带及张力换能器，所 述的脚蹬钢板有两个，设在镂空间隙处，该脚蹬钢板上设有微调螺丝，所述的刺激 电极固定柱的一端经可调式支架固定在镂空间隙内，另一端连接有电极，所述的固 定螺栓设有4个，分别设置在两个脚蹬钢板的前部，所述的弹力带设在固定操作面 板的中部，左右两端经弹力带压条固定在固定操作面板上，所述的张力换能器设在 固定操作面板的两个角部，该张力换能器经张力换能器连接线与脚蹬钢板上的微调 螺丝连接。

所述的脚蹬钢板为L形，一侧下部经轴承用紧固螺栓固定于镂空间隙中。

所述的刺激电极固定柱一端经可调式支架固定在镂空间隙内，另一端经绝缘处 理后与刺激电极连接，刺激电极经电刺激线与传感装置连接。

所述的弹力带为宽尼龙弹力带，该弹力带穿过两侧的滑槽，经弹力带压条固定 在固定操作面板上。

所述的张力换能器经压板固定在固定操作面板上，该张力换能器经输出线与传 感装置连接。

所述的传感装置为生物信号采集装置，经电刺激线及输出线与固定装置连接。

所述的数据处理装置为计算机，经导线与传感装置连接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)皮肤表面电刺激由相应神经传导到靶肌肉进行刺激：该装置通过直接表 面电刺激坐骨神经，使大鼠出现蹬脚运动来评估肌力的情况，能够实现实验无创化， 并避免实验过程中由于动物、操作人员和环境等因素的干扰而造成的误差，提高了 准确性和可信度。

(2)保留踝关节顺向活动度的同时实现对大鼠的固定：该操作台上运用尼龙 弹力带固定躯干及上肢，采用螺栓固定下肢近端，采用转轴及踏板固定大鼠足部， 即充分保留踝关节活动度，又实现了对大鼠的整体固定。

(3)数字化与动态记录观察：对于肌力信号的捕捉和处理，通过敏感性比较 好的张力换能器和生物信号采集系统，最终把肌力的大小全部量化，同时在各种干 扰因素作用下能够动态地进行观察与评估，使结果比较精确。

(4)操作简便，重复性好：将大鼠固定后即可进行肌力的测量，由于固定的 装置具有可调性，所以可以满足不同体型大鼠尺寸的要求，不会因为外界因素的干 扰而使得其敏感性与精确性下降，重复性较好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中1为固定装置、11为固定操作面板、12为微调螺丝、13为镂空间隙、14 为脚蹬钢板、15为刺激电极固定柱、16为可调式固定架、17为电极、18为固定螺 栓、19为弹力带、110为弹力带压条、111为张力换能器连接线、112为张力换能 器压板、113为张力换能器、114为连接钢条、115为测试底板、2为传感装置、3 为数据处理装置、4为电刺激线、5为输出线、6为导线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种用于大鼠下肢神经及肌肉功能的测定系统，其结构如图1所示，该系统由 固定装置1、传感装置2及数据处理装置3构成，固定装置1经电刺激线4及输出 线5与传感装置2连接，该传感装置2经导线6与数据处理装置3连接，固定装置 1将接收到的机械肌力信号传入传感装置2中，经传感装置2转化处理为电信号传 入数据处理装置，得到肌力数据。

固定装置1分为上下两层，大小形状相同，均为长方形，采用不锈钢材料制作， 上层为固定操作面板11，下层为测试底板115，固定操作面板11及测试底板115 经连接钢条114连接，中间形成一定空间，便于在操作面板11的底部进行操作， 固定操作面板11上开设有镂空间隙13，固定操作面板11上设置脚蹬钢板14、刺 激电极固定柱15、固定螺栓18、弹力带19及张力换能器113，脚蹬钢板14有两 个，设在镂空间隙13处，该脚蹬钢板14为L形，一侧下部经轴承用紧固螺栓固 定于镂空间隙13中，可以依据实验鼠体型调节高度及角度，以将相关关节固定于 统一角度，脚蹬钢板14的两侧设有微调螺丝12，用于连接张力换能器113并调节 松紧度。固定螺栓18设有四个，分别设置在两个脚蹬钢板14的前部，用于固定大 鼠的后肢。刺激电极固定柱15为可任意弯曲的细软管，经可调式固定架16固定在 镂空间隙13内，该刺激电极固定柱15末端经绝缘处理后与刺激电极17连接。刺 激电极17再经电刺激线4与传感装置2连接，弹力带19为宽尼龙弹力带，设在固 定操作面板11的中部，弹力带19的左右两端穿过两侧的滑槽，经弹力带压条110 固定在固定操作面板11上，并通过牵拉调节松紧，固定大鼠身体及双侧前肢，张 力换能器113设在固定操作面板11的两个角部，经张力换能器压板112固定在固 定操作面板11上，该张力换能器113经张力换能器连接线111与脚蹬钢板14上的 微调螺丝12连接，张力换能器113经输出线5与传感装置2连接，传感装置2为 生物信号采集装置，经电刺激线4及输出线5与固定装置1连接，数据处理装置3 为计算机，经导线与传感装置2连接。

使用时，首先用弹力带把大鼠固定于固定装置1的固定操作面板11上，用镂 空间隙12上的左右各一对螺丝夹住双侧下肢近端，调整脚蹬钢板14位置，使大鼠 脚底触及脚蹬钢板14，固定张力换能器113于老鼠前端，用张力换能器连接线111 连接脚蹬钢板14，调节微调螺丝12及张力换能器113，张力换能器113经输出线 5插入生物信号采集装置，生物信号采集装置经导线6连接计算机，另外电刺激线 4插入生物信号采集装置，刺激线4的另一端与刺激电极固定于坐骨神经皮肤表面， 对照电极固定于大鼠脊柱皮肤表面，打开计算机上相关软件，当给予一定电压及电 流的电刺激时，计算机上即可收集相应肌力活动信号，完成肌力测量的量化。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本 发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在 此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不 限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和 修改都应该在本发明的保护范围之内。