一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置

1.本实用新型涉及颅脑损伤试验设备技术领域，尤其涉及一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置。


背景技术：

2.轻度颅脑创伤(mtbi)是一个重大的健康问题，mtbi的动物模型对于理解机制和病理结果以及测试治疗干预是必不可少的。
3.公开号为cn209172568u的中国实用新型专利公开的一种应用于颅脑损伤造模中的打击装置，包括固定板，所述固定板的上端面上设有用于固定动物身体的耳杆及橡皮条，所述固定板上端面一侧垂直固定有安装杆，所述安装杆上轴向滑动连接有滑动座，所述滑动座内滑动连接有水平杆，所述水平杆上滑动连接有移动游码，所述滑动座上设有用于锁紧安装杆和水平杆的锁紧螺栓，所述移动游码上设有用于锁紧移动游码的锁紧螺栓，所述移动游码一侧固定有与固定板垂直的用于打击动物头部的打击枪，打击枪位于耳杆的上方；所述打击枪包括内螺纹管、内螺杆、第一弹簧、限位环、打击杆、第二弹簧、杠杆，杠杆包括固定在内螺纹管外臂的支点以及与支点铰连接的力臂，所述限位环固定在内螺纹管的内壁，所述打击杆的直径大于限位环的内径，打击杆位于内螺纹管中且打击杆顶端与限位环的下端面接触，所述打击杆上部一侧臂开设有凹槽，所述凹槽对应的内螺纹管的侧壁开设有纵向条形通孔，贯穿纵向条形通孔设有与凹槽相配合的限位柱，限位柱的端部延伸至内螺纹管外且与杠杆的阻力臂端部固定连接、杠杆的动力臂位于内螺纹管上部，第二弹簧连接在杠杆的阻力臂与内螺纹管外壁之间；所述内螺杆通过螺纹配合装配在内螺纹管顶端内，第一弹簧的顶端与内螺杆的底部固定连接，第一弹簧的末端贯穿限位环与打击杆顶端相接触，所述内螺杆顶端垂直连接有测量杆，测量杆上设有刻度线，所述测量杆顶端固定有把手。
4.上述方式提供了一种颅脑损伤打击模型，但其试验过程需根据胡克定律计算并确定测量杆下压长度，同时需通过肉眼观察测量杆刻度，以判定测量杆下压长度，计算、测量方式相对复杂，且人为肉眼观察刻度存在一定误差，导致实际打击力度与预设力度存在误差，影响试验结果准确性。


技术实现要素：

5.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置，其可改善现有技术中存在计算、测量方式相对复杂，实际打击力度与预设力度存在误差，影响试验结果准确性的问题。
6.根据本实用新型的实施例，一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置，其包括底座、设置于底座上且用于固定脑部的目标固定单元以及固定于底座上且用于打击脑部的打击单元，所述打击单元包括固定于底座的安装组件、竖向滑动连接于安装组件的施力组件、设置于施力组件下端的精准打击组件以及用于驱动施力组件和精准打击组件向下移动的
驱动组件，所述驱动组件位于精准打击组件正上方；所述安装组件设置有显示单元，所述显示单元包括固定于安装组件的支架、设置于支架的称重传感器以及连接于称重传感器的触屏显示控制器，所述驱动组件的上端抵接于称重传感器。
7.优选的，所述驱动组件包括竖向设置的导向管、施力弹簧、下端滑动连接于导向管内的伸缩杆以及固定于伸缩杆上端的施压板，所述导向管的下端连接于施力组件，所述施力弹簧设置于导向管内，所述伸缩杆的下端抵接于处于自然状态下的施力弹簧上端。
8.优选的，所述施力组件包括竖向滑动连接于安装组件的施力杆、一端固定于施力杆下端的横向板以及用于保持施力杆水平高度的保持件，所述精准打击组件设置于横向板的另一端下侧，所述驱动组件连接于横向板的另一端上侧。
9.优选的，所述施力杆的下端滑动连接于安装组件，且所述施力杆下端的横截面呈多边形。
10.优选的，所述施力杆的上端成型有外螺纹；所述保持件包括水平滑动连接于安装组件的保持板、一端固定于保持板的夹板以及螺纹连接于施力杆上端的限位螺母，所述夹板的另一端开设有供施力杆伸入的开口，所述限位螺母抵接于夹板上侧。
11.优选的，所述目标固定单元包括固定于底座的u形夹和两根相向滑动连接于u形夹的固定杆，两根所述固定杆相向的一端呈“t”状，且所述固定杆的“t”状端套设有固定弹簧，所述固定弹簧的两端分别抵接于u形夹和固定杆的“t”状端。
12.优选的，所述精准打击组件包括固定于施力组件下端的螺纹套、同轴设置于螺纹套内的激光摄像头以及可拆卸连接于螺纹套的打击头，所述激光摄像头的激光照射点位于打击头的中心轴线上。
13.优选的，所述安装组件包括固定于底座的x向基座、沿x向滑动于x向基座的y向基座、沿y向滑动于y向基座的第二龙门架、用于驱动y向基座滑动的第一直线驱动件以及用于驱动第二龙门架滑动的第二直线驱动件，所述施力组件滑动于第二龙门架，所述显示单元设置于第二龙门架。
14.优选的，所述激光摄像头与触屏显示控制器连接，用于将包含有激光照射点的拍摄目标画面传递于触屏显示控制器，所述触屏显示控制器用于输入目标打击点，并控制第一直线驱动件和第二直线驱动件启闭，使得激光摄像头的激光照射点移动到目标打击点。
15.综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：
16.1、通过设置目标固定单元固定目标脑部，在竖向滑动连接于安装组件的施力组件上设置精准打击组件，并在施力组件上设置驱动组件，以间接驱动精准打击组件竖向移动，同时，在安装组件上设置支架，在支架上设置抵接于驱动组件的称重传感器，以在试验时，通过对施力组件施加向上的力，使得施力组件带动精准打击组件向上移动，该过程中，驱动组件蓄力，同时，所产生的力通过施压板传递给称重传感器，进而设置连接于称重传感器的触屏显示控制器，将通过触屏显示控制器将该压力值直观、准确的显示出来；直至达到目标压力值时，松开施力组件，在驱动组件的作用下，精准打击组件向下移动并完成对目标脑部的打击动作；整个试验过程中，不需通过胡克定律计算施力组件向上移动的距离，通过称重传感器对压力的计算，并通过触屏显示控制器即可将压力值直观、准确显示，从而改善了现有技术中存在计算、测量方式相对复杂，实际打击力度与预设力度存在误差，影响试验结果准确性的问题。
17.2、驱动组件包括施力弹簧，在通过施力组件使得精准打击组件、施力杆向上移动的过程中，施力弹簧蓄力，直至达到目标压力值时，松开施力组件，施力弹簧回弹，间接驱动精准打击组件实施对目标的打击动作；
18.3、通过设置与触屏显示控制器连接的激光摄像头，以通过激光摄像头将目标拍摄，形成具有激光照射点的拍摄画面，并传输于触屏显示控制器，通过触屏显示控制器输入目标打击点；通过设置x向基座、沿x向滑动于x向基座的y向基座、沿y向滑动于y向基座的第二龙门架，并将施力组件和显示单元设置于第二龙门架上，同时设置与触屏显示控制器连接的第一直线驱动件和第二直线驱动件，以通过触屏显示控制器驱动第一直线驱动件和第二直线驱动件启闭，间接实现螺纹套，使得激光照射点与目标打击点重合，从而实现安装后的打击头的精准打击动作。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例一的整体结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例的局部剖面结构示意图，主要展示精准打击组件和驱动组件；
21.图3是本实用新型实施例二的整体结构示意图；
22.图4是本实用新型实施例二的局部结构示意图，主要展示安装组件。
23.上述附图中：1、底座；2、u形夹；3、固定杆；31、固定弹簧；4、安装组件；41、第一龙门架；42、x向基座；43、y向基座；44、第二龙门架；45、第一直线驱动件；46、第二直线驱动件；47、卡槽；5、施力组件；51、施力杆；52、横向板；53、保持件；531、保持板；532、夹板；5321、开口；533、限位螺母；6、精准打击组件；61、螺纹套；62、激光摄像头；63、打击头；7、驱动组件；71、导向管；72、施力弹簧；73、伸缩杆；731、套管；732、螺杆；74、施压板；8、显示单元；81、支架；82、称重传感器；83、触屏显示控制器。
具体实施方式
24.下面结合附图1-4对本实用新型作进一步说明。
25.实施例一
26.参照图1和图2，本实用新型实施例一提出了一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置，包括底座1、目标固定单元以及打击单元，底座1固定于桌台等设施上，目标固定单元和打击单元均固定于底座1上，且目标固定单元用于固定于目标脑部，而打击单元则用于对目标的脑部实施打击，以形成所需颅脑损伤模型。
27.其中，目标固定单元包括u形夹2和两根固定杆3；u形夹2固定于底座1上，且u形夹2的开口端朝向操作者，以便将目标放置于u形夹2内，并通过u形夹2的封闭端形成对目标的限位作用。两根固定杆3分别通过预开于u形夹2两直臂端的孔滑动连接于u形夹2的两直臂端，且两根固定杆3相向的一端呈“t”状，在固定杆3的“t”状端套设有固定弹簧31，固定弹簧31的两端分别抵接于u形夹2和固定杆3的“t”状端，以通过固定弹簧31的回弹作用使得两个固定杆3夹持于目标脑部，形成固定。固定杆3的“t”状端侧呈圆弧形，以减少对目标脑部的损坏。
28.打击单元包括安装组件4、施力组件5、精准打击组件6以及驱动组件7；本实施例一
种，安装组件4包括呈下开口结构的第一龙门架41，第一龙门架41的两直臂端固定于底座1上侧，且在第一龙门架41的上侧开设有卡槽47，卡槽47为燕尾槽或者阶梯槽。施力组件5竖向滑动连接于第一龙门架41上，且精准打击组件6设置于施力组件5下端的下侧，并朝向固定于目标固定单元的打击目标向下伸出，以对目标进行打击。
29.驱动组件7设置于施力组件5下端的上侧，并与精准打击组件6呈上下对称位置。驱动组件7包括导向管71、施力弹簧72、伸缩杆73以及施压板74；导向管71为方管，其竖向设置且下端固定于施力组件5上；施力弹簧72放置于导向管71内；伸缩杆73竖向设置，且下端伸入导向管71并抵接于施力弹簧72上端，此时，施力弹簧72处于自然状态；施压板74固定于伸缩杆73上端。
30.在第一龙门架41的上侧还固定有显示单元8，显示单元8包括支架81、称重传感器82以及触屏显示控制器83，支架81固定于第一龙门架41；称重传感器82可由市场购得，其设置于支架81上，并抵接于施压板74，以通过施压板74朝向承重传感器82施加压力。触屏显示控制器83包括控制器和连接于控制器的触屏显示模块，控制器可采用plc控制器或单片机等，且控制器与称重传感器82连接，以通过触屏显示模块显示称重传感器82所受压力值。
31.试验时，先将目标(动物)麻醉之后，将目标脑部(头部)固定于目标固定单元内，并使得目标打击点正对于精准打击组件6之下；然后对施力组件5施加向上的力，使得施力组件5带动精准打击组件6向上移动，该过程中，施力弹簧72形变(从自然状态到被压缩)，并将所产生的力通过施压板74传递给称重传感器82，称重传感器82将信息传递给触屏显示控制器83，通过触屏显示控制器83将该压力值直观、准确的显示出来；直至达到目标压力值时，松开施力组件5，在施力弹簧72的回弹下，精准打击组件6向下移动并完成对目标脑部的打击动作。
32.整个试验过程中，不需通过胡克定律计算施力组件5向上移动的距离，也不需要计算施力弹簧72的形变量，弹簧称重传感器82对压力的计算，并通过触屏显示控制器83即可将压力值直观、准确显示，从而改善了现有技术中存在计算、测量方式相对复杂，实际打击力度与预设力度存在误差，影响试验结果准确性的问题。
33.参照图1和图2，施力组件5包括施力杆51、横向板52以及保持件53；施力杆51竖向设置，其下端通过开设于第一龙门架41上的多边形孔竖向滑动连接于第一龙门架41上，即施力杆51下端的横截面呈多边形，使得施力杆51不能转动，只能竖向滑动；且施力杆51的上端成型有外螺纹。横向板52水平设置，其一端固定于施力杆51的下端，另一端水平延伸并连接于精准打击组件6和导向管71。
34.保持件53包括保持板531、夹板532以及限位螺母533，保持板531竖向设置且下端适配并滑动连接于卡槽47；夹板532横向设置，且一端固定于保持板531的上端，另一端开设有开口5321，施力杆51竖向滑动于开口5321内；限位螺母533螺纹连接于施力杆51的上端，并抵接于夹板532上侧，以保持施力杆51的水平高度。
35.试验时，对施力杆51施加力，使其带动横向板52向上移动，继而带动精准打击组件6、导向管71向上移动，使得施力弹簧72压缩；直至触屏显示控制器83的显示值为目标值时，松开施力杆51即可。在松开施力杆51之前，需要将保持件53滑开，以防止夹板532通过限位螺母533形成对施力杆51的下移形成阻挡，进而影响试验效果。
36.精准打击组件6包括螺纹套61、激光摄像头62以及打击头63；螺纹套61固定于横向
板52延伸端的下侧，且向下开口，开口内壁成型有内螺纹；激光摄像头62固定于螺纹套61的开口内，其可采用由市场购得且兼具摄像、发射激光斑点的摄像头，例如：激光测绘仪的摄像模块；激光摄像头62的激光照射点位于螺纹套61的中心轴线上。且激光摄像头62与触屏显示控制器83连接，以将对目标的拍摄画面传递于触屏显示控制器83，并通过触屏显示控制器83的触屏显示模块进行显示。
37.打击头63螺纹连接于螺纹套61的开口端，且与螺纹套61同中心轴线；打击头63和螺纹套61螺纹连接，以便选用圆锥型、球形、圆柱形或其他形状的打击头63，以通过打击头63打击目标，并形成所需形态的打击结果。
38.打击前，激光摄像头62发出激光并照射于打击目标，形成激光照射点，以相对准确的提前了解打击点。同时，激光照射点呈现于触屏显示控制器83所显示的画面上。
39.参照图1和图2，伸缩杆73包括套管731和螺杆732；套管731的一端成型有内螺纹，另一端固定于施压板74；螺杆732的一端螺纹连接于套管731内，另一端呈“t”状并伸入导向管71内，螺杆732的“t”状端抵接于施力弹簧72，且螺杆732抵接于施力弹簧72的一端周向侧面抵接于导向管71内壁，以防止螺杆732发生转动。
40.在试验前后，可通过转动套管731的方式，使得伸缩杆73的下端能够伸入或者伸出导向管71，以便于更换不同类型的施力弹簧72。在试验过程中，抵接于导向管71内壁的螺杆732可保证施力弹簧72的顺利挤压、形变，并可防止伸缩杆73本身在试验过程中发生转动，对试验结果造成不必要的影响。
41.套管731的外径不大于导向管71的内接圆直径，以保证套管731能够进入到导向管71内，进而保证施力弹簧72的顺利挤压、形变。
42.实施例二
43.参照图3和图4，本实用新型实施例二提出了一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置，其与实施例一的区别在于：
44.安装组件4包括x向基座42、y向基座43、第二龙门架44、第一直线驱动件45以及第二直线驱动件46。
45.x向基座42设置为两个，并间隔固定于底座1上，且在x向基座42的上侧开设有第一滑槽，第一滑槽可以是燕尾槽或阶梯槽，图中展示为阶梯槽，第一滑槽的槽向可以是x向。
46.y向基座43设置为两个，并分别滑动于两个x向基座42上；y向基座43的下端适配并滑动连接于x向基座42的第一滑槽；且在y向基座43的上端开设有第二滑槽，第二滑槽可以是燕尾槽或阶梯槽，图中展示为阶梯槽，第二滑槽的槽向可以是y向，即第一滑槽和第二滑槽的槽向垂直。
47.第二龙门架44呈下开口结构，其两个支臂端分别适配并滑动连接于两个y向基座43的第二滑槽；施力杆51竖向滑动连接于第二龙门架44上，且支架81固定于第二龙门架44，卡槽47开设于第二龙门架44的上侧。
48.第一直线驱动件45采用气缸，其活塞端连接于y向基座43，且缸体通过第一支架固定于x向基座42或者底座1，图中展示为固定于x向基座42，以通过第一直线驱动件45活塞端的伸缩，带动y向基座43发生x向滑动。
49.第二直线驱动件46采用气缸，其活塞端通过连接板连接于第二龙门架44，且缸体通过第二支架固定于y向基座43上，以随y向基座43的移动而发生移动，同时通过第二直线
驱动件46活塞端的伸缩，带动第二龙门架44发生y向滑动。
50.第一直线驱动件45和第二直线驱动件46均连接于触屏显示控制器83，以通过触屏显示控制器83控制第一直线驱动件45和第二直线驱动件46的启闭。
51.本实用新型实施例二中，触屏显示控制器83的触屏显示模块还可用于根据激光摄像头62的拍摄画面输入目标打击点，目标打击点为需要对目标进行实际打击动作的点。
52.作为本实用新型实施例二的操作原理，在将目标固定于两根固定杆3之间后，先将打击头63从螺纹套61上取下；再通过激光摄像头62对目标进行拍摄，同时，激光摄像头62发出激光并照射于目标，形成激光照射点；激光摄像头62将拍摄画面传递于触屏显示控制器83，触屏显示控制器83将该拍摄画面呈现，同时，拍摄画面中呈现有激光照射点；之后，工作人员通过该拍摄画面确定进行实际打击作用的目标打击点，并进行输入；触屏显示控制器83接受命令，并控制第一直线驱动件45和第二直线驱动件46先后启闭，使得激光照射点移动到目标打击点，实现重合；最后将打击头63进行安装，进行如实施例一的打击动作即可。通过第一直线驱动件45和第二直线驱动件46的启闭，实现打击定位，间接使得打击头63进行更加精准的打击动作。
53.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置，包括底座(1)、设置于底座(1)上且用于固定脑部的目标固定单元以及固定于底座(1)上且用于打击脑部的打击单元，其特征在于：所述打击单元包括固定于底座(1)的安装组件(4)、竖向滑动连接于安装组件(4)的施力组件(5)、可拆卸连接于施力组件(5)下端的精准打击组件(6)以及用于驱动施力组件(5)和精准打击组件(6)向下移动的驱动组件(7)，所述驱动组件(7)位于精准打击组件(6)正上方；所述安装组件(4)设置有显示单元(8)，所述显示单元(8)包括固定于安装组件(4)的支架(81)、设置于支架(81)的称重传感器(82)以及连接于称重传感器(82)的触屏显示控制器(83)，所述驱动组件(7)的上端抵接于称重传感器(82)。2.根据权利要求1所述的一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置，其特征在于：所述驱动组件(7)包括竖向设置的导向管(71)、施力弹簧(72)、下端滑动连接于导向管(71)内的伸缩杆(73)以及固定于伸缩杆(73)上端的施压板(74)，所述导向管(71)的下端连接于施力组件(5)，所述施力弹簧(72)设置于导向管(71)内，所述伸缩杆(73)的下端抵接于处于自然状态下的施力弹簧(72)上端。3.根据权利要求1所述的一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置，其特征在于：所述施力组件(5)包括竖向滑动连接于安装组件(4)的施力杆(51)、一端固定于施力杆(51)下端的横向板(52)以及用于保持施力杆(51)水平高度的保持件(53)，所述精准打击组件(6)可拆卸连接于横向板(52)的另一端下侧，所述驱动组件(7)连接于横向板(52)的另一端上侧。4.根据权利要求3所述的一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置，其特征在于：所述施力杆(51)的下端滑动连接于安装组件(4)，且所述施力杆(51)下端的横截面呈多边形。5.根据权利要求3所述的一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置，其特征在于：所述施力杆(51)的上端成型有外螺纹；所述保持件(53)包括水平滑动连接于安装组件(4)的保持板(531)、一端固定于保持板(531)的夹板(532)以及螺纹连接于施力杆(51)上端的限位螺母(533)，所述夹板(532)的另一端开设有供施力杆(51)伸入的开口(5321)，所述限位螺母(533)抵接于夹板(532)上侧。6.根据权利要求5所述的一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置，其特征在于：所述安装组件(4)开设有卡槽(47)，所述保持板(531)的下端适配并滑动连接于卡槽(47)。7.根据权利要求1所述的一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置，其特征在于：所述目标固定单元包括固定于底座(1)的u形夹(2)和两根相向滑动连接于u形夹(2)的固定杆(3)，两根所述固定杆(3)相向的一端呈“t”状，且所述固定杆(3)的“t”状端套设有固定弹簧(31)，所述固定弹簧(31)的两端分别抵接于u形夹(2)和固定杆(3)的“t”状端。8.根据权利要求1-7任一所述的一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置，其特征在于：所述安装组件(4)包括呈下开口结构的第一龙门架(41)，所述第一龙门架(41)的两直臂端固定于底座(1)，所述施力组件(5)滑动于第一龙门架(41)，所述显示单元(8)设置于第一龙门架(41)。9.根据权利要求1-7任一所述的一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置，其特征在于：所述安装组件(4)包括固定于底座(1)的x向基座(42)、沿x向滑动于x向基座(42)的y向基座(43)、沿y向滑动于y向基座(43)的第二龙门架(44)、用于驱动y向基座(43)滑动的第一直线驱动件(45)以及用于驱动第二龙门架(44)滑动的第二直线驱动件(46)，所述施力组件(5)滑动于第二龙门架(44)，所述显示单元(8)设置于第二龙门架(44)。
10.根据权利要求9所述的一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置，其特征在于：所述精准打击组件(6)包括固定于施力组件(5)下端的螺纹套(61)、同轴设置于螺纹套(61)内的激光摄像头(62)以及可拆卸连接于螺纹套(61)的打击头(63)，所述激光摄像头(62)的激光照射点位于打击头(63)的中心轴线上；所述激光摄像头(62)与触屏显示控制器(83)连接，用于将包含有激光照射点的拍摄目标画面传递于触屏显示控制器(83)，所述触屏显示控制器(83)用于输入目标打击点，并控制第一直线驱动件(45)和第二直线驱动件(46)启闭，使得激光摄像头(62)的激光照射点移动到目标打击点。

技术总结
本实用新型提供了一种制作轻度闭合性颅脑损伤模型的装置，其包括底座、用于固定脑部的目标固定单元以及用于打击脑部的打击单元，所述打击单元包括固定于底座的安装组件、竖向滑动连接于安装组件的施力组件、设置于施力组件下端的精准打击组件以及用于驱动施力组件和精准打击组件向下移动的驱动组件，所述驱动组件位于精准打击组件正上方；所述安装组件设置有显示单元，所述显示单元包括固定于安装组件的支架、设置于支架的称重传感器以及连接于称重传感器的触屏显示控制器，所述驱动组件的上端抵接于称重传感器。本实用新型具有改善现有技术中存在计算、测量方式相对复杂，实际打击力度与预设力度存在误差，影响试验结果准确性的问题的效果。性的问题的效果。性的问题的效果。


技术研发人员：戴双双 任家奎 贺文辉 刘阳珷玥 杨腾
受保护的技术使用者：中国人民解放军陆军军医大学
技术研发日：2022.09.29
技术公布日：2023/8/2