[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

本發明涉及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、沖擊波發生器、壓力探測儀、大鼠和頭部固定器。引爆裝置包括Nd：YAG激光器和石英光纖；沖擊波發生器包括爆炸艙和微型爆源；壓力探測儀包括水聽器、數據線和數字示波器。Nd：YAG激光器可激發脈沖激光，引爆微型爆源；橢球形爆炸艙可以反射沖擊波，并將其聚焦于大鼠左側海馬CA1區；水聽器位于爆炸艙側壁，將測得沖擊波壓力數據傳輸至數字示波器。實驗時，大鼠麻醉后顱骨鉆孔，用頭部固定器固定；頭部固定器和爆炸艙內裝滿生理鹽水，避免能量衰減。本發明結構簡單、穩定性高、重復性好，可實現水下沖擊波精準致傷和單純顱腦致傷，適用于水下沖擊傷等潛水醫學科研實驗。

技術領域

本發明屬于潛水醫學，具體涉及一種可精準致傷的顱腦水下沖擊傷實驗裝置。

背景技術

現代海戰中，武器裝備和作戰方式都發生了重大變化，水下戰位人員越來越多，魚雷、水雷、深水炸彈等水中兵器大規模裝備和應用。因此，水下爆炸沖擊波致水下戰位人員損傷越來越多，已成為世界軍事醫學關注的熱點和難點。水的密度為空氣的800倍，并具有相對的不可壓縮性，與空氣沖擊波相比，水下沖擊波具有傳播速度快、傳播距離遠及無典型的壓縮區和稀疏區等特點，所以其致傷機制和損傷特點不同于空氣沖擊波。

顱腦作為人體的“司令部”，控制著生命中樞和全身各個器官系統的生理功能調控，結構相對復雜、功能高度集中，顱腦損傷后輕者可造成頭痛、頭暈、反應速度下降、注意力不集中等，重者可造成昏迷、肢體癱瘓、生命體征不穩定甚至死亡。因顱腦損傷機制復雜、水下爆炸實施難度較高且水下動物呼吸困難，目前國內外尚無成熟、穩定、可精準致傷的顱腦水下沖擊傷實驗裝置，前期研究雖對水下爆炸沖擊波致肺部、骨骼等部位的研究有零星報道，但對水下爆炸致顱腦損傷的致傷機理和損傷特點相關研究罕見報道，也無實驗方法和經驗可循。

因此，為了研究水下爆炸致傷員顱腦損傷的特點及機制，保證顱腦水下沖擊傷實驗的安全性、科學性及有效性，亟須建立一種相對簡單、穩定性高、抗爆性好、可操作性強且可精準致傷的顱腦水下沖擊傷實驗裝置。

發明內容

本發明針對上述不足，提供一種可精準致傷的顱腦水下沖擊傷實驗裝置，不僅克服了實驗動物在水下無法正常呼吸的缺陷，而且解決了爆炸沖擊傷動物模型難以單一因素致傷的問題。本發明結構簡單、設計合理，利用沖擊波的物理反射，可以實現水下沖擊波精準致傷；同時，水聽器可以測量并記錄水下動物頭部沖擊波壓力大小。

本發明是通過以下的技術方案實現的，本發明包括引爆裝置、沖擊波發生器、壓力探測儀、大鼠和頭部固定器。引爆裝置包括Nd：YAG激光器和石英光纖；沖擊波發生器包括爆炸艙和微型爆源；壓力探測儀包括水聽器、數據線和數字示波器。

進一步地，所述Nd：YAG激光器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，其波長為1064mm，脈沖寬度為7μs，脈沖能量為25mJ；石英光纖材料為石英玻璃，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，其一端連接至Nd：YAG激光器，另一端連接至微型爆源，用于引導脈沖激光，最終引爆微型爆源。