[发明专利]用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击器的电气控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种医学动物实验装置，特别涉及动物实验腹侧脊髓损伤撞击器的电气控制系统。

背景技术

传统的动物脊髓损伤撞击实验通常采用重物坠落(Weight Dropping，WD)法撞击脊髓背侧，具体方法是对麻醉的实验动物进行椎板后路切除，暴露但不破坏硬脊膜，然后将一个已知质量的重物块从一定的高度处以自由落体的方式坠落，撞击在动物脊柱背侧裸露的硬脊膜上，造成背侧脊髓一定程度的损伤。由于重物下落有加速度，但不撕破硬脊膜，不切割脊髓，因而属于动态负荷挫伤型。损伤模型用重物质量、坠落高度和脊髓挫伤面积来表征。

上述实验方法造成的损伤部位是脊髓背侧，然而日常生活中由于车祸等事故原因造成的脊髓损伤患者多数是腹侧受损，重物坠落方法对这类情况不能进行很好的模拟。为了弥补此不足，本发明中设计的实验装置能够撞击脊髓腹侧，造成腹侧脊髓一定程度的损伤，损伤模型通过撞击力度、撞击位移、撞击持续时间和脊髓挫伤面积来表征，并以一次撞击过程中各时刻的位置偏移和撞击力度的曲线关系作辅助说明。

发明内容

本发明的目的是提供动物脊髓腹侧损伤医学实验装置的控制器，使该装置能够通过按键操作，以设定的速度在水平面上移动实验对象，调整实验撞击机构的高度，使二者对准，之后以设定的参数控制撞击实验并记录实验过程数据，有效地提高实验的科学性和精确性。

为了达到上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击装置的电气控制系统。

所述撞击装置包括位置调整装置和操作头；所述位置调整装置包括直流电机、分别沿X、Y、Z三个轴向的三条直线滑动导轨；所述直流电机用于驱动实验操作平台沿X、Y两个轴向的直线滑动导轨上的移动，以及驱动操作头沿Z轴的直线滑动导轨移动；操作头包括撞击装置、电磁铁、位移传感器和压力传感器，所述撞击装置在所述直流电机的驱动下沿着Z轴向的直线滑动导轨进行移动，以将撞击装置固定在动物脊髓实验段，并在固定好动物脊髓实验段后在所述电磁铁的带动下撞击所述动物腹侧脊髓；所述位移传感器和压力传感器，用于测量撞击过程中产生的位移及撞击力度；

所述电气控制系统包括：

上位机模块：其与下位机模块相连，用于控制参数的设置，并将所设置的控制参数传送给下位机模块；其还用于接收下位机模块传送的位移传感数据和压力传感数据，并显示所接收的数据；

下位机模块：其与直流电机驱动模块、电磁铁驱动模块、传感器信号调理模块相连，用于根据所述上位机模块传送的所述控制参数指示所述直流电机驱动模块，以驱动所述直流电机的操作；还用于根据所述上位机模块传送的所述控制参数指示所述电磁铁驱动模块，以驱动所述电磁铁的运动；还用于接收所述传感器信号调理模块发送的所述位移传感数据和所述压力传感数据，并将其传送给所述上位机模块；

直流电机驱动模块：其用于根据所述下位机模块的指示驱动所述直流电机的操作；

电磁铁驱动模块：其用于根据所述下位机模块的指示驱动所述电磁铁的运动；

传感器信号调理模块：其用于对所述位移传感器和压力传感器所测量的位移和撞击力度数据进行调理后输出所述压力传感数据和所述位移传感数据并传送给所述下位机模块。

本发明实现的上述撞击器控制系统能够实现对动物脊髓腹侧的撞击力度、撞击持续时间、撞击位移的控制，并使用传感器记录撞击过程中位移和力度，能对撞击操作进行定量的描述。

附图说明

图1是本发明的用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击器的电气控制系统的结构框图。

图2是本发明的所述电气控制系统的直流电机驱动模块的电路结构框图。

图3是本发明的电气控制系统的电磁铁驱动模块的电路结构框图。

图4是本发明的电气控制系统的传感器信号调理模块的电路结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。