[發明專利]一種可精準致傷的顱腦水下沖擊傷實驗裝置

在審

• 申請號: 201911146246.9
• 申請日: 2019-11-09
• 公開（公告）號: CN112773545A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 張丹楓;朱開鑫;陳吉鋼;侯立軍;張孝鳳;李振興;王君玉;韓凱偉;朱一白
• 申請（專利權）人: 張丹楓;朱開鑫;陳吉鋼
• 主分類號: A61D1/00
• 分類號: A61D1/00;A61D3/00;A61D7/00;A61D7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可精準致傷的顱腦水下沖擊傷實驗裝置，包括引爆裝置(1)、沖擊波發生器(2)、壓力探測儀(3)、大鼠(4)和頭部固定器(5)；引爆裝置(1)包括Nd：YAG激光器(6)和石英光纖(7)；沖擊波發生器(2)包括爆炸艙(8)和微型爆源(9)；壓力探測儀(3)包括水聽器(10)、數據線(11)和數字示波器(12)。

2.根據權利要求1所述的可精準致傷的顱腦水下沖擊傷實驗裝置，其特征在于，所述Nd：YAG激光器(6)為釔鋁石榴石晶體激光器，屬固體激光，可激發脈沖激光，用于引爆微型爆源(9)，其波長為1064mm，脈沖寬度為7μs，脈沖能量為25mJ；石英光纖(7)一端連接至Nd：YAG激光器(6)，另一端連接至微型爆源(9)，用于引導脈沖激光，最終引爆微型爆源(9)，其材料為石英玻璃，外覆有機聚硅氧烷樹脂保護層，纖芯直徑為400μm，外徑2mm，長約2-4m。

3.根據權利要求1所述的可精準致傷的顱腦水下沖擊傷實驗裝置，其特征在于，所述爆炸艙(8)外部為一面缺如的中空正方體，由不銹鋼制成，邊長為16mm，上面中心處設一上圓孔(13)，直徑為2mm，供石英光纖(7)通過，中空部分呈半橢球形，內含微型爆源(9)；爆炸艙(8)底面覆蓋透波材料薄膜(14)，由硅質纖維增強磷酸鋁鉻制成，厚500μm，面積為18*18mm²，通過丙烯酸結構膠與不銹鋼粘合；爆炸艙(8)一側面設側圓孔(15)，直徑為0.5mm，距爆炸艙(8)中軸線6mm，距爆炸艙(8)底面2mm，供水聽器(10)通過；爆炸艙(8)可以反射沖擊波、并將其聚焦于半橢球形下焦點(16)處；微型爆源(9)由疊氮化銀制成，質量為1-400μg，使用精確度為0.0001mg的微量電子稱稱量，其位置位于半橢球上焦點處；1-3μg疊氮化銀爆炸可以產生較低超壓沖擊波，其平均超壓(±標準偏差)為1.0±0.2MPa，100-350μg疊氮化銀可以產生較高超壓沖擊波，其平均超壓(±標準差)為12.5±2.5MPa。

4.根據權利要求1所述的可精準致傷的顱腦水下沖擊傷實驗裝置，其特征在于，所述水聽器(10)為針狀，由聚偏氟乙烯制成，內含感測元件(17)；水聽器(10)位于爆炸艙(8)側圓孔(15)內，感測元件(17)頭端位于爆炸艙(8)內，距爆炸艙(8)中軸線6mm，距爆炸艙(8)底面2mm；感測元件(17)直徑為0.5mm，電荷靈敏度為0.34pC/bar，上升時間50ns；水聽器(10)測得沖擊波壓力數據由數據線(11)傳導至數字示波器(12)進行顯示和儲存。

5.根據權利要求1所述的可精準致傷的顱腦水下沖擊傷實驗裝置，其特征在于，所述大鼠(4)為Sprague Dawley大鼠，8周齡，體重為250-270g，實驗中使用二乙醚誘導麻醉，一氧化二氮，氟烷和氧氣的混合氣體維持麻醉；實驗時，將大鼠(4)放置在加熱墊上，保證手術期間動物體溫維持于36-40℃，皮下給予1％利多卡因溶液局部麻醉，頭部毛發剃光并固定，以前囟尾側4mm、中線左側3mm處為中心行冠狀皮膚切口，長約1cm，顯露顱骨(18)；使用微型顱骨鉆在切口中心鉆孔，直徑為5-7mm，應避免損傷顱骨(18)下方的硬腦膜。

6.根據權利要求1所述的可精準致傷的顱腦水下沖擊傷實驗裝置，其特征在于，所述頭部固定器(5)由丙烯酸酯制成，內徑26-28mm，外徑28-30mm，高33-35mm，用于固定大鼠(4)頭部；實驗時頭部固定器(5)和爆炸艙(8)內裝滿38℃生理鹽水(19)，以避免目標處的沖擊波衰減；頭部固定器(5)通過皮瓣緊密地固定在顱骨(18)上，避免生理鹽水(19)漏出；實驗時，透波材料薄膜(14)位于左側骨瓣上方2mm處，由于半橢球形焦距為6mm，沖擊波理論上聚焦于左側海馬CA1區域(20)，即位于前囟尾側4mm，中線側方3mm，皮層下方4mm。