一种测量实验动物生物磁场的可移动式探测装置

1.本发明属于生物磁场测量领域，具体涉及一种测量实验动物生物磁场的可移动式探测装置。


背景技术：

2.实验动物生物磁场的测量在临床和科研应用中具有重要价值。研究人员可以通过测量生物磁场的时间、空间变化规律，从而研究生物内电磁场的产生与动力学等生理机制；研究人员可以通过分析生物磁场与病理特征的联系，从而研究通过心磁图、心磁曲线识别、预测病症的方法，以指导临床诊断；研究人员可以将生物磁场的测量与心电等其他测量相结合，开展更深层次的实验研究。
3.为了测量实验动物的生物磁场，国内外研究人员设计并制备了不同的实验动物磁场测量装置，如超导量子干涉仪、原子磁力仪等。现有的实验动物生物磁场测量手段侧重于在固定的屏蔽桶或屏蔽室中进行测量，测量时可能要对实验动物转移进行较多转移，而转移过程中的移动或应激等都有可能影响实验动物的生理状况而影响实验结果的准确性。现有测量仪器也没有考虑实验动物不能配合指令的特点，提高了测量的操作难度。现有磁场测量装置受限于测量仪器的数量、体积等因素，不便于测量实验动物生物磁场的空间分布。因此，现有的测量手段不适用于对实验动物在连续开展的多个实验之间进行测量。


技术实现要素：

4.针对上述现有实验动物生物磁场测量手段的不足，本发明提供了一种测量实验动物生物磁场的可移动式探测装置。该装置通用性强，适用于测量不同实验动物生物产生的磁场，方便固定实验动物并探测，该装置考虑不同类型测量之间转移、操作的需求，便于与其他测量联合、连续开展。该装置考虑到探头的数量、体积限制以及测量实验动物生物磁场空间分布的需求，使用探头阵列对实验动物生物磁场进行探测。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.一种测量实验动物生物磁场的可移动式探测装置，包括：一可移动操作平台(100)、一磁屏蔽装置(200)、一实验动物固定装置(300)和一生物磁场测量装置(400)；其中，
7.所述磁屏蔽装置(200)包括一磁屏蔽桶(210)和一桶盖(220)，所述桶盖(220)可拆卸盖合于所述磁屏蔽桶(210)的桶口上，所述磁屏蔽桶(210)固定安装于所述可移动操作平台(100)上；
8.所述实验动物固定装置(300)包括一基座(310)和一活动部件(320)，所述基座(310)可底卸设置于所述磁屏蔽桶(210)内；
9.所述基座(310)为桶状，其内部设有横向平行的一上层平板(312)和一下层平板(313)，其顶部设有一贯穿的窗口(311)；
10.所述上层平板(312)上设有一贯穿的方形孔(314)，所述方形孔(314)竖向正对所
述窗口(311)；
11.所述方形孔(314)的前后边缘设有两个竖向平行的竖板(315)，所述竖板(315)上设有若干横排螺孔(316)；
12.所述活动部件(320)包括一固定板(321)、一立柱(323)和两凸条(324)，所述固定板(321)横向设置，所述立柱(323)竖向固定于所述固定板(321)上，所述两凸条(324)设置于所述固定板(321)的两侧，所述两凸条(324)上各设有一横排小孔(325)；所述活动部件(320)放置于所述下层平板(313)上，并竖向正对所述上层平板(312)的方形孔(314)；
13.所述生物磁场测量装置(400)包括一探头盒(410)和若干个探头，所述探头盒(410)的底部设有方孔阵列(411)，所述探头可拆卸放置于方孔内；所述探头盒(410)可拆卸固定于所述上层平板(312)的方形孔(314)上。
14.优选地，所述可移动操作平台(100)包括一箱式框架(110)，所述箱式框架(110)包括两层相隔空间。
15.优选地，所述可移动操作平台(100)还包括若干台板(120)和若干可折叠三角支架(130)，每个所述台板(120)通过两个所述可折叠三角支架(130)枢接于所述箱式框架(110)的侧面的顶部和/或底部；所述台板(120)合上时闭合于所述箱式框架(110)的侧面上，展开时为朝外横向伸展。
16.优选地，所述可移动操作平台(100)还包括一组桶支架(140)，所述桶支架(140)固定于所述箱式框架(110)的顶部；所述桶支架(140)顶部呈凹陷的圆弧形状，用于支撑和固定所述磁屏蔽装置(200)的磁屏蔽桶(210)。
17.优选地，所述可移动操作平台(100)还包括若干对轮子(150)，所述轮子(150)安装于所述箱式框架(110)的底部四周。
18.优选地，所述磁屏蔽桶(210)为使用高磁导率合金制成的多层桶状结构，所述桶盖(220)为多层合金制成。
19.优选地，所述凸条(324)的小孔(325)的顶部设有沿轴向的一缝隙(326)，所述缝隙(326)贯穿所述小孔(325)的顶部壁面。
20.优选地，所述立柱(323)上设有纵向排列的多个凹槽。
21.优选地，所述活动部件(320)还包括一立板结构(322)，所述立板结构(322)的底部固定于所述固定板(321)的末端，所述立板结构(322)的顶部为横向平齐，两侧为对称的圆弧形，且连接有超内侧延伸的圆弧形侧板；所述固定板(321)的末端是指所述固定板(321)靠近所述基座(310)的底部的一端；所述立柱(323)位于所述固定板(321)的末端，且位于所述立板结构(322)的内侧。
22.优选地，所述探头盒(410)通过无慈螺丝螺接于所述上层平板(312)的竖板(315)的螺孔(316)内，可拆卸固定于所述上层平板(312)的方形孔(314)上。
23.本发明提出的测量实验动物生物磁场的可移动式探测装置的优点如下：
24.(1)传统的实验动物生物磁场测量装置不能在不同实验场所之间移动，不能排除实验动物在转移过程中受到的影响，从而影响实验结果的准确性，不利于多个实验连续、联合开展。本发明采取的可移动式探测装置综合考虑生物实验室环境和需求，设置可移动操作平台，能够在不同的实验室之间转移，能够高效地连续开展不同的实验。
25.(2)传统实验动物生物磁场测量装置不能方便移动和固定探头的位置，不能针对
实验动物调整探头的高度，在探头数量较少时不能测量实验动物生物磁场在空间中的分布。本发明采取的实验动物的生物磁场测量装置考虑测量仪器的限制和测量需求，能够调整探头的高度，通过方孔阵列调整探头的水平位置，实验对实验动物生物磁场空间分布的测量。在探头数量较少时可依次测量不同位置的生物磁场，在探头数量较多时可同时测量各个位置的生物磁场，可灵活用于不同情景。
附图说明
26.图1a-1c是实施例中的可移动式探测装置的结构示意图。
27.图2a-2c是实施例中的可移动式探测装置的台板展开的结构示意图。
28.图3a-3c是实验动物固定装置的基座的结构示意图。
29.图4a-4b是基座的上层平板的具体结构示意图。
30.图5a-5c是活动部件的结构示意图。
31.图6a-6b是探头盒的结构示意图。
32.图7是探头盒置于基座的示意图。
33.附图标记说明：
34.100：可移动操作平台；
35.110：箱式框架；
36.120：台板；
37.130：可折叠三角支架；
38.140：桶支架；
39.150：轮子；
40.200：磁屏蔽装置；
41.210：磁屏蔽桶；
42.220：桶盖；
43.300：实验动物固定装置；
44.310：基座；
45.311：窗口；
46.312：上层平板；
47.313：下层平板；
48.314：方形孔；
49.315：竖板；
50.316：螺孔；
51.320：活动部件；
52.321：固定板；
53.322：立板结构；
54.323：立柱；
55.324：凸条；
56.325：小孔；
57.326：缝隙；
58.400：生物磁场测量装置；
59.410：探头盒；
60.411：方孔阵列。
具体实施方式
61.为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
62.参照图1a-1c，本实施例具体公开一种测量实验动物生物磁场的可移动式探测装置，包括：磁屏蔽装置200、可移动操作平台100、实验动物固定装置300和实验动物的生物磁场测量装置。
63.参照图2a-2c，所述可移动操作平台100使用合金材料制成箱式框架110结构，所述箱式框架110分为上下两层隔开的空间，每一层空间中都可以放置物品。所述箱式框架110的顶部设有一组桶支架140，用以支撑所述磁屏蔽装置200。所述可移动操作平台100安装有轮子150，用以移动整个装置。所述可移动操作平台100在所述箱式框架110的四个侧面分别安装有台板，各个所述台板120与所述箱式框架110均使用可折叠三角支架130连接，并可以合上和展开，展开后为横向，可以作为放置较轻物品、进行实验操作的平台。
64.参照图1a，所述磁屏蔽装置200使用高磁导率合金制成的多层磁屏蔽桶210，所述磁屏蔽装置200一端是可打开的多层合金桶盖220，方便将实验装置置于桶中和封闭桶内空间。
65.所述实验动物固定装置300使用无磁材料制成特殊形状以固定和移动实验动物，包括基座310和活动部件320两个部分。参照图3a-3c，所述基座310为桶状或称中空的圆柱状，其外径略小于所述磁屏蔽装置200的屏蔽桶的内径，所述基座310可稳定放置于所述磁屏蔽装置200内部。所述基座310内部中空部分由横向的上层平板312和下层平板分为三个部分。参照图4a-4b，上层平板正中开有方形孔，所述方形孔314前后两侧各设有一竖板315，所述竖板315上带有两排螺孔，可以用以固定所述生物磁场测量装置。
66.参照图5a-5c，所述活动部件320的主体为固定板321，所述固定板321末端设有一立板结构322，所述立板结构322的形状如图5a，顶部为横向平齐，两侧为对称的圆弧形，且连接有超内侧延伸的圆弧形侧板。所述立板结构322可以自然放置于所述基座310的下层平板313的上方区域，并可用手推的方式滑动。所述活动部分的固定板321的两侧各设有凸条324，凸条324为长条状凸起，凸条上设有一排小孔325，每个小孔325边缘设有一缝隙326，可使手术线穿过和绑定。固定板321的末端中央设有一立柱323，所述立柱323上含有多个凹槽，手术线可以绑定在所述凹槽中。使用所述活动部件320固定实验动物时，实验动物可以平躺状放置在所述固定板321上，头部朝向所述立柱323，使用手术线一端绑定在所述立柱323上，另一端绑定在动物牙齿上，从而固定头部；同时使用手术线一端绑定在四肢上，另一端绑定在两侧所述凸条324的小孔325上，从而固定四肢。
67.所述生物磁场测量装置400包括探头和探头盒410两部分，所述生物磁场测量装置使用探头如磁力仪探头组成阵列对实验动物的生物磁场进行测量。参照图6a-6b，所述探头盒410内底面设有贯穿的方孔阵列，每个方孔的大小等于所述探头的底面大小，所述探头可以插入所述方孔中，固定在所述探头盒410内。一个所述探头插入不同所述方孔中，可以依
次测量同一水平高度不同位置处的磁场。多个所述探头插入多个所述方孔中，可以组成探头阵列同时测量实验动物生物磁场在空间中的分布。图7是所述生物磁场测量装置400的探头盒410固定于所述实验动物固定装置300的基座310上的示意图，所述探头盒410的底面大小等于所述实验动物固定装置300的基座310的上层平板312中部的方形孔314的大小，所述探头盒410可以从所述基座310上方由所述窗口311放入所述基座310中。使用多个无磁螺丝穿过所述方形孔314两侧的竖板315上的螺孔，利用螺丝挤压所述探头盒410的侧面产生的摩擦力将所述探头盒410固定在不同的高度，以满足测量不同体型实验动物生物磁场的需要。
68.以下提供一具体操作实例：
69.本实例模拟使用家兔作为待测实验动物，使用本发明的装置，利用一个quspin探头测量家兔生物磁场在体表水平面不同位置上的分布。
70.在进行测量时，使用手术线将家兔的四肢固定在活动部件的两侧凸条的小孔上，使用手术线将其头部固定在立柱上。然后将活动部件放入实验动物固定装置的基座中，调整放置深度使家兔生物位于探头正下方。
71.先将探头固定到探头盒底部的第一列第一行的方孔中，将探头盒从实验动物固定装置顶部方形孔放入基座中，用螺丝将其固定在方形孔旁两侧的竖板上，并调整高度使探头尽可能贴近家兔体表到适当距离。测量完毕后将探头固定到探头盒底部的第一列第二行的方孔中，重复进行测量。以此类推，测量所有方孔对应位置上家兔的生物磁场。
72.虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的适当修改或者等同替换，均应涵盖于本发明的保护范围内，本发明的保护范围以权利要求所限定者为准。

技术特征：
1.一种测量实验动物生物磁场的可移动式探测装置，其特征在于，包括：一可移动操作平台(100)、一磁屏蔽装置(200)、一实验动物固定装置(300)和一生物磁场测量装置(400)；其中，所述磁屏蔽装置(200)包括一磁屏蔽桶(210)和一桶盖(220)，所述桶盖(220)可拆卸盖合于所述磁屏蔽桶(210)的桶口上，所述磁屏蔽桶(210)固定安装于所述可移动操作平台(100)上；所述实验动物固定装置(300)包括一基座(310)和一活动部件(320)，所述基座(310)可底卸设置于所述磁屏蔽桶(210)内；所述基座(310)为桶状，其内部设有横向平行的一上层平板(312)和一下层平板(313)，其顶部设有一贯穿的窗口(311)；所述上层平板(312)上设有一贯穿的方形孔(314)，所述方形孔(314)竖向正对所述窗口(311)；所述方形孔(314)的前后边缘设有两个竖向平行的竖板(315)，所述竖板(315)上设有若干横排螺孔(316)；所述活动部件(320)包括一固定板(321)、一立柱(323)和两凸条(324)，所述固定板(321)横向设置，所述立柱(323)竖向固定于所述固定板(321)上，所述两凸条(324)设置于所述固定板(321)的两侧，所述两凸条(324)上各设有一横排小孔(325)；所述活动部件(320)放置于所述下层平板(313)上，并竖向正对所述上层平板(312)的方形孔(314)；所述生物磁场测量装置(400)包括一探头盒(410)和若干个探头，所述探头盒(410)的底部设有方孔阵列(411)，所述探头可拆卸放置于方孔内；所述探头盒(410)可拆卸固定于所述上层平板(312)的方形孔(314)上。2.如权利要求1所述的可移动式探测装置，其特征在于，所述可移动操作平台(100)包括一箱式框架(110)，所述箱式框架(110)包括两层相隔空间。3.如权利要求2所述的可移动式探测装置，其特征在于，所述可移动操作平台(100)还包括若干台板(120)和若干可折叠三角支架(130)，每个所述台板(120)通过两个所述可折叠三角支架(130)枢接于所述箱式框架(110)的侧面的顶部和/或底部；所述台板(120)合上时闭合于所述箱式框架(110)的侧面上，展开时为朝外横向伸展。4.如权利要求2所述的可移动式探测装置，其特征在于，所述可移动操作平台(100)还包括一组桶支架(140)，所述桶支架(140)固定于所述箱式框架(110)的顶部；所述桶支架(140)顶部呈凹陷的圆弧形状，用于支撑和固定所述磁屏蔽装置(200)的磁屏蔽桶(210)。5.如权利要求2所述的可移动式探测装置，其特征在于，所述可移动操作平台(100)还包括若干对轮子(150)，所述轮子(150)安装于所述箱式框架(110)的底部四周。6.如权利要求1所述的可移动式探测装置，其特征在于，所述磁屏蔽桶(210)为使用高磁导率合金制成的多层桶状结构，所述桶盖(220)为多层合金制成。7.如权利要求1所述的可移动式探测装置，其特征在于，所述凸条(324)的小孔(325)的顶部设有沿轴向的一缝隙(326)，所述缝隙(326)贯穿所述小孔(325)的顶部壁面。8.如权利要求1所述的可移动式探测装置，其特征在于，所述立柱(323)上设有纵向排列的多个凹槽。9.如权利要求1所述的可移动式探测装置，其特征在于，所述活动部件(320)还包括一
立板结构(322)，所述立板结构(322)的底部固定于所述固定板(321)的末端，所述立板结构(322)的顶部为横向平齐，两侧为对称的圆弧形，且连接有超内侧延伸的圆弧形侧板；所述固定板(321)的末端是指所述固定板(321)靠近所述基座(310)的底部的一端；所述立柱(323)位于所述固定板(321)的末端，且位于所述立板结构(322)的内侧。10.如权利要求1所述的可移动式探测装置，其特征在于，所述探头盒(410)通过无慈螺丝螺接于所述上层平板(312)的竖板(315)的螺孔(316)内，可拆卸固定于所述上层平板(312)的方形孔(314)上。

技术总结
本发明公开一种测量实验动物生物磁场的可移动式探测装置，属于生物磁场测量领域，该装置包括可移动操作平台、磁屏蔽装置、实验动物固定装置和生物磁场测量装置。可移动操作平台能够在不同的实验室之间转移，能够高效地连续开展不同的实验。生物磁场测量装置能够调整探头的高度，通过方孔阵列调整探头的水平位置，实验对实验动物生物磁场空间分布的测量。该装置适用于测量不同实验动物生物产生的磁场，方便转移以及固定实验动物并探测。方便转移以及固定实验动物并探测。方便转移以及固定实验动物并探测。


技术研发人员：郭弘 吴腾 彭翔 孙晨曦 吕奕腾 杨瀟 赵苾盈
受保护的技术使用者：北京大学
技术研发日：2023.05.06
技术公布日：2023/8/24