專利名稱：撞擊裝置及建立踝前撞擊綜合征動物模型的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動物實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種用于制備動物模型的撞擊裝置及其建立踝前撞擊綜合征動物模型的方法。
背景技術(shù)：
踝前撞擊綜合征(anterior ankle impingement)指踝關(guān)節(jié)在長期運(yùn)動、背伸勞作或外力撞擊后，由于應(yīng)力作用出現(xiàn)關(guān)節(jié)軟骨反應(yīng)性增生或踝關(guān)節(jié)半脫位，導(dǎo)致踝關(guān)節(jié)前部關(guān)節(jié)軟骨反應(yīng)性過度增生，甚至骨贅形成骨性撞擊，引起踝關(guān)節(jié)前方疼痛，當(dāng)強(qiáng)行背伸時疼痛加重，活動受限(主要是下蹲受限)，關(guān)節(jié)僵硬。由Morris于1943年首先描述，并被Mc Murray命名為“足球運(yùn)動員踝”(soccer ankle)。本病為足球運(yùn)動員中的一種常見運(yùn)動損傷，據(jù)報道足球運(yùn)動員中患病率可高達(dá)80%。踝前撞擊綜合征也見于體操、籃球、滑雪、舉重等運(yùn)動項(xiàng)目。其發(fā)病過程不明顯，病后難愈。近年來隨著足球運(yùn)動的發(fā)展，賽場對抗日益激烈，發(fā)病率也有上升的趨勢，嚴(yán)重影響足球運(yùn)動員技術(shù)水平的發(fā)揮，縮短了運(yùn)動員的運(yùn)動生命。踝前撞擊綜合征的病理基礎(chǔ)為脛骨和距骨頸前方相對緣形成骨贅，踝關(guān)節(jié)背伸時骨贅與關(guān)節(jié)滑膜等軟組織相撞，導(dǎo)致瘢痕形成并出現(xiàn)滑膜炎，產(chǎn)生踝關(guān)節(jié)前方疼痛。該骨贅由淺層的纖維結(jié)締組織、纖維軟骨及透明軟骨和深層的增生軟骨、骨五部分組成。骨贅增生主要來源于深層的血管化、肥大及軟骨內(nèi)化骨，是由踝關(guān)節(jié)軟骨創(chuàng)傷所引起的。踝關(guān)節(jié)旋后 (內(nèi)翻)損傷最容易導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨前方及內(nèi)側(cè)損傷，損傷的關(guān)節(jié)軟骨在修復(fù)過程中瘢痕形成、纖維化并最終形成骨刺，由扭傷導(dǎo)致的踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)或反復(fù)強(qiáng)力背伸運(yùn)動加速這一過程的產(chǎn)生。此外，由于踝關(guān)節(jié)前方僅有皮下脂肪覆蓋關(guān)節(jié)軟骨前緣，直接損傷如踢球時的撞擊容易造成局部微創(chuàng)傷，機(jī)化后也可形成骨贅。上述損傷機(jī)制常見于足球運(yùn)動員，這就更進(jìn)一步解釋了該人群的好發(fā)原因?，F(xiàn)在針對踝前撞擊綜合征的研究均從臨床角度進(jìn)行，相關(guān)動物模型的制備及相關(guān)實(shí)驗(yàn)還是空白，使得踝前撞擊綜合征的進(jìn)一步研究受到了嚴(yán)重限制和制約。制備準(zhǔn)確反映發(fā)病機(jī)制、且穩(wěn)定可靠的動物模型，在踝前撞擊綜合征的深入研究中有著非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種撞擊裝置，該撞擊裝置可用于建立踝前撞擊綜合征動物模型。此外，還需要提供一種建立踝前撞擊綜合征動物模型的方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)在本發(fā)明的一個方面，提供了一種撞擊裝置，包括傳導(dǎo)部分、動力部分、撞擊部分和控制部分，其中，傳導(dǎo)部分包括曲柄、連體杠桿和支撐板，所述連體杠桿鉸接于支撐板上，所述曲柄作用于連體杠桿的一端，該連體杠桿的另一端設(shè)置有撞擊部分，所述曲柄對連體杠桿的作用力與該連體杠桿的平底垂直；動力部分包括減速電機(jī)和交直流變電器，所述減速電機(jī)的電機(jī)軸端與曲柄連接， 用于帶動曲柄的轉(zhuǎn)動，所述交直流變電器與減速電機(jī)連接，用于為減速電機(jī)提供適合的電壓；撞擊部分包括撞擊錘，該撞擊錘固定于連體杠桿的一側(cè)端部，用于撞擊目標(biāo)部位；控制部分包括控制器，該控制器與減速電機(jī)連接，用于控制減速電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在本發(fā)明中，術(shù)語“鉸接”是指連接的兩桿件可以有相對的轉(zhuǎn)角，可以自由的轉(zhuǎn)動。 本發(fā)明撞擊裝置的連體杠桿與支撐板之間可以自由轉(zhuǎn)動。所述撞擊錘包括實(shí)心撞擊錘、或由可調(diào)式砝碼和橡膠撞擊錘組成的撞擊錘。優(yōu)選的，所述撞擊錘為可調(diào)式砝碼和橡膠撞擊錘組成的撞擊錘，可根據(jù)需要選擇合適重量的砝碼。所述控制器主要由計(jì)時器和頻率調(diào)節(jié)器組成，所述撞擊錘的振動頻率由計(jì)時器和頻率調(diào)節(jié)器控制。本發(fā)明的撞擊裝置工作時，減速電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周，撞擊錘抬起一次，落下一次，完成一次完整的撞擊動作。減速電機(jī)的轉(zhuǎn)速為0 60圈/分鐘，撞擊錘的振動頻率為15 30 次/分鐘。在本發(fā)明的另一方面，還提供了一種建立踝前撞擊綜合征動物模型的方法，包括以下步驟將動物一側(cè)的踝關(guān)節(jié)固定后，用上述的撞擊裝置撞擊該踝關(guān)節(jié)，直至獲得踝前撞擊綜合征動物模型。優(yōu)選的，還包括步驟在將動物一側(cè)的踝關(guān)節(jié)固定之前，讓動物在跑臺上進(jìn)行跑動，可以準(zhǔn)確模擬運(yùn)動員在劇烈運(yùn)動中前踝關(guān)節(jié)撞擊的病理過程。在本發(fā)明的另一方面，還提供了一種上述撞擊裝置在制備動物模型中的應(yīng)用。
本發(fā)明的撞擊裝置除了用于建立踝前撞擊綜合征動物模型之外，還可用于建立其他的動物模型，例如肘關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)撞擊綜合征動物模型。本發(fā)明的撞擊裝置，可用于建立踝前撞擊綜合征動物模型，該動物模型能準(zhǔn)確反映發(fā)病機(jī)制，且生物特性穩(wěn)定、可重復(fù)性高，為系統(tǒng)、全面地研究踝前撞擊綜合征的病理生理過程及驗(yàn)證新治療方法的療效提供了有效的臨床研究平臺，進(jìn)一步推動了踝前撞擊綜合征研究的深度和廣度，對踝前撞擊綜合征的研究有重要意義。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1是本發(fā)明撞擊裝置的結(jié)構(gòu)示意及工作狀態(tài)圖；圖2是本發(fā)明撞擊裝置建立的踝前撞擊綜合征動物模型的組織學(xué)觀察結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式為了克服目前尚沒有踝前撞擊綜合征動物模型的技術(shù)問題，通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)研制出了本發(fā)明撞擊裝置，該裝置對實(shí)驗(yàn)動物踝關(guān)節(jié)局部施以機(jī)械撞擊，經(jīng)反復(fù)刺激，可以模擬運(yùn)
4動員在劇烈運(yùn)動中前踝關(guān)節(jié)撞擊的病理過程。如圖1所示，本發(fā)明撞擊裝置，包括傳導(dǎo)部分、動力部分、撞擊部分和控制部分，其中，傳導(dǎo)部分包括曲柄1、連體杠桿2和支撐板3，所述連體杠桿2鉸接于支撐板3上， 所述曲柄1作用于連體杠桿2的一端，該連體杠桿2的另一端設(shè)置有撞擊部分，所述曲柄1 對連體杠桿2的作用力與該連體杠桿2的平底垂直；動力部分包括減速電機(jī)4和交直流變電器，所述減速電機(jī)4的電機(jī)軸端與曲柄1 連接，用于帶動曲柄1的轉(zhuǎn)動，所述交直流變電器與減速電機(jī)4連接，用于為減速電機(jī)4提供適合的電壓；撞擊部分包括撞擊錘5，該撞擊錘5固定于連體杠桿2的一側(cè)端部，用于撞擊目標(biāo)部位；控制部分包括控制器，該控制器與減速電機(jī)連接，用于控制減速電機(jī)4的轉(zhuǎn)速。所述撞擊錘5包括實(shí)心撞擊錘、或由可調(diào)式砝碼和橡膠撞擊錘組成的撞擊錘。優(yōu)選的，所述撞擊錘為可調(diào)式砝碼和橡膠撞擊錘組成的撞擊錘，可根據(jù)需要選擇合適重量的砝碼。所述控制器主要由計(jì)時器和頻率調(diào)節(jié)器組成，所述撞擊錘的振動頻率由計(jì)時器和頻率調(diào)節(jié)器控制。本發(fā)明的撞擊裝置工作時，減速電機(jī)4轉(zhuǎn)動一圈，帶動電機(jī)軸端連接的曲柄1，曲柄1將一部分時間擠壓連體杠桿2，使撞擊錘5抬起(見圖1A)，另一部分時間離開連體杠桿2，撞擊錘5靠自重落下?lián)舸蜃矒艄潭c(diǎn)(見圖1B)，因此，減速電機(jī)4旋轉(zhuǎn)一周，撞擊錘 5抬起一次、落下一次，完成一次撞擊動作。減速電機(jī)以0 60圈/分鐘的轉(zhuǎn)速，將傳動經(jīng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成撞擊錘的上下運(yùn)動，撞擊錘上下運(yùn)動的振動頻率為15 30次/分鐘， 如此上下往返撞擊固定位置。在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式
中，減速電機(jī)(6w，12v)在交直流變電器(50w， 0-24v)的調(diào)控下，以0 60圈/分鐘的轉(zhuǎn)速逆時針轉(zhuǎn)動，將傳動經(jīng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成撞擊錘的上下運(yùn)動，撞擊錘以15 30次/分鐘的振動頻率，上下往返撞擊固定位置，撞擊錘由可調(diào)式砝碼和橡膠撞擊錘組成，可調(diào)式砝碼分為10、15、20、25、50克，橡膠撞擊錘底面為圓形，圓柱形設(shè)計(jì)，無毒橡膠材質(zhì)。本發(fā)明建立踝前撞擊綜合征動物模型的方法，包括以下步驟將動物一側(cè)的踝關(guān)節(jié)固定后，用上述的撞擊裝置撞擊該踝關(guān)節(jié)，直至獲得踝前撞擊綜合征動物模型。優(yōu)選的，還包括步驟在將動物一側(cè)的踝關(guān)節(jié)固定之前，讓動物在跑臺上進(jìn)行跑動，可以準(zhǔn)確模擬運(yùn)動員在劇烈運(yùn)動中前踝關(guān)節(jié)撞擊的病理過程。在本發(fā)明的另一個具體實(shí)施方式
中，讓大鼠在跑臺上跑動后，將大鼠的右側(cè)踝關(guān)節(jié)固定，采用本發(fā)明撞擊裝置撞擊踝關(guān)節(jié)，撞擊錘重量30克，撞擊頻率30次/分鐘，撞擊能量4. 5焦耳/次，每天30分鐘，每周5天，連續(xù)30天，獲得踝前撞擊綜合征動物模型。利用本發(fā)明撞擊裝置建立的踝前撞擊綜合征動物模型的效果評價1.跖、背屈踝關(guān)節(jié)疼痛試驗(yàn)評分方法于實(shí)驗(yàn)第10、20、30天將動物裝進(jìn)特制的塑料筒內(nèi)，放于特制的鐵架上，兩后腿和尾部伸出筒外，穩(wěn)定30min后進(jìn)行測定。(1)向腳掌側(cè)緩慢屈曲(跖屈)動物的一側(cè)踝關(guān)節(jié)，每隔^進(jìn)行一次，共5次。跖屈關(guān)節(jié)時動物若出現(xiàn)嘶叫或短促而明顯的縮腿反應(yīng)則評分為1 ；無反應(yīng)評分為0。分別記錄其嘶叫和縮腿評分，每側(cè)踝關(guān)節(jié)每種指標(biāo)的評分為0 5，兩種指標(biāo)的總評分為0 10。( 將踝關(guān)節(jié)向足背側(cè)彎曲，可測得背屈關(guān)節(jié)疼痛試驗(yàn)評分，評分方法與跖屈關(guān)節(jié)評分方法相同。本發(fā)明撞擊裝置建立的踝前撞擊綜合征動物模型的評分結(jié)果見下表1。表1跖、背屈踝關(guān)節(jié)疼痛試驗(yàn)評分結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種撞擊裝置，其特征在于，包括傳導(dǎo)部分、動力部分、撞擊部分和控制部分，其中， 傳導(dǎo)部分包括曲柄、連體杠桿和支撐板，所述連體杠桿鉸接于支撐板上，所述曲柄作用于連體杠桿的一端，該連體杠桿的另一端設(shè)置有撞擊部分，所述曲柄對連體杠桿的作用力與該連體杠桿的平底垂直；動力部分包括減速電機(jī)和交直流變電器，所述減速電機(jī)的電機(jī)軸端與曲柄連接，用于帶動曲柄的轉(zhuǎn)動，所述交直流變電器與減速電機(jī)連接，用于為減速電機(jī)提供適合的電壓； 撞擊部分包括撞擊錘，該撞擊錘固定于連體杠桿的一側(cè)端部，用于撞擊目標(biāo)部位； 控制部分包括控制器，該控制器與減速電機(jī)連接，用于控制減速電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撞擊裝置，其特征在于，所述撞擊錘包括實(shí)心撞擊錘、或由可調(diào)式砝碼和橡膠撞擊錘組成的撞擊錘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撞擊裝置，其特征在于，所述控制器主要由計(jì)時器和頻率調(diào)節(jié)器組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的撞擊裝置，其特征在于，所述撞擊錘的振動頻率由計(jì)時器和頻率調(diào)節(jié)器控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撞擊裝置，其特征在于，所述減速電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周，撞擊錘完成一次撞擊動作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撞擊裝置，其特征在于，所述減速電機(jī)的轉(zhuǎn)速為0 60圈/ 分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撞擊裝置，其特征在于，所述撞擊錘的振動頻率為15 30次/分鐘。
8.一種建立踝前撞擊綜合征動物模型的方法，其特征在于，包括以下步驟將動物一側(cè)的踝關(guān)節(jié)固定后，用權(quán)利要求1所述的撞擊裝置撞擊該踝關(guān)節(jié)，直至獲得踝前撞擊綜合征動物模型。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括步驟在將動物一側(cè)的踝關(guān)節(jié)固定之前，讓動物在跑臺上進(jìn)行跑動。
10.權(quán)利要求1所述的撞擊裝置在制備動物模型中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種撞擊裝置，包括傳導(dǎo)部分、動力部分、撞擊部分和控制部分，其中，傳導(dǎo)部分包括曲柄、連體杠桿和支撐板；動力部分包括減速電機(jī)和交直流變電器，減速電機(jī)的電機(jī)軸端與曲柄連接，用于帶動曲柄的轉(zhuǎn)動；撞擊部分包括撞擊錘，該撞擊錘固定于連體杠桿的一側(cè)端部，用于撞擊目標(biāo)部位；控制部分包括控制器，該控制器與減速電機(jī)連接，用于控制減速電機(jī)的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明還公開了建立踝前撞擊綜合征動物模型的方法。本發(fā)明的撞擊裝置，可用于建立踝前撞擊綜合征動物模型，該動物模型不僅能準(zhǔn)確反映發(fā)病機(jī)制，且生物特性穩(wěn)定、可重復(fù)性高，為系統(tǒng)、全面地研究踝前撞擊綜合征的病理生理過程及驗(yàn)證新治療方法的療效提供了有效的臨床研究平臺。
文檔編號A61D1/00GK102160823SQ201110009680
公開日2011年8月24日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者張申, 李峻, 段建平 申請人:上海長征醫(yī)院