[实用新型]脊柱运动节段的离体培养和加载装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种脊柱运动节段的离体培养和加载装置，使脊柱运动节段在体外培养的同时，能够观察到力学对椎间盘的影响。

背景技术

目前，对椎间盘退变与力学相关性的研究，主要有两类方法，一类为对生物体内的椎间盘施加外力干预，动态观察在体内环境下力学对椎间盘的影响；另一类为对离体培养的椎间盘细胞或器官施加外力，研究外力对椎间盘组织的直接影响。

然而，目前的方法中，具有以下不足：

一、第一种体内施力方式中，由于在体内很难控制所有的生物化学与生物力学因素，因此，不利于研究特定力学因素的影响，例如对单纯压力导致椎间盘退变的影响；

二、另一种离体培养方式中的细胞模型，其通常是在六孔板中进行的，难以观察力学对模型的影响，且由于失去了特有的细胞外基质环境而致细胞增殖率低、表型易缺失，难以维持活力以及各种类型细胞之间的相互作用，故细胞模型的力学特性很难真实反映脊柱的力学特性，其结果往往不够准确；

三、离体培养方式中的椎间盘器官模型，由于椎间盘本身的特性（中央具有富于弹性的胶状髓核，外部具有由多层纤维软骨按同心圆排列的纤维环），使得椎间盘器官模型在体外接受施力（通常为压力）时，往往与其在体内时的脊柱运动节段的受力情况相差较大，例如施力表面的状态等细节，往往会对整个受力情况带来很大的影响，使得难以对生物体内的脊柱的受力情况实现真实的模拟；

四、目前对于离体培养脊柱运动节段与静态压力的相关研究仍是空白。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型目的在于提供一种脊柱运动节段的离体培养和加载装置，不仅能够实现对包括整个椎间盘器官连同椎体的脊柱运动节段的离体培养，同时可以实现对该离体培养的脊柱运动节段的力学加载，从而进一步观察脊柱运动节段的椎间盘的力学特性。

本实用新型的主要设计思路为：

为便于控制和观察静态负荷对椎间盘的影响，本实用新型提出一种脊柱运动节段离体培养加载装置，使包括整个椎间盘器官连同椎体的脊柱运动节段能够离体培养，同时在模型上加载静态压力，从而进一步观察椎间盘对力学刺激的反应；

由于脊柱运动节段自身的结构和特性不同于椎间盘器官其具有纵轴长、中间的椎间盘相对两端的椎体质软的特性，故加压时易发生侧弯变形，这就不仅使得压力负荷难以垂直加载，同时还易损伤椎间盘组织，而本发明通过结构上的改进，能够使脊柱运动节段始终保持直立状态，从而使压力负荷能够垂直地加载于椎间盘的表面。

为了达到上述目的，本实用新型提供的主要技术方案包括：

一种脊柱运动节段的离体培养装置，其包括：

一个培养皿，其中具有供离体培养的容置空间，该培养皿的顶部设有一个连通该容置空间的第一开口；

一个下支座，设于该培养皿中，具有一个第一端，该第一端与该脊柱运动节段的下端相接；

一个上支座，设于该培养皿中，具有一个第二端，该第二端与该脊柱运动节段的上端相接；以及

至少一个导向组件，该导向组件的导引方向与该脊柱运动节段的延伸方向相平行，

其中，所述脊柱运动节段为具有至少两块椎体的一段脊柱。

在一个优选实施例中，所述下支座的第一端具有一个第一表面，该第一表面具有一个第一凹槽，该脊柱运动节段的下端设于该第一凹槽中，其下端的端面接于该第一表面。

在一个优选实施例中，所述上支座的第二端具有一个第二表面，该第二表面具有一个第二凹槽，该脊柱运动节段的上端设于该第二凹槽中，其上端的端面接于该第二表面。

在一个优选实施例中，所述第一凹槽的侧壁设有第一组螺纹孔，其中设有能抵顶该脊柱运动节段的螺钉。

在一个优选实施例中，所述第二凹槽的侧壁设有第二组螺纹孔，其中设有能抵顶该脊柱运动节段的螺钉。

在一个优选实施例中，所述培养皿的第一开口设有一个盖体，该盖体的下表面的中部具有一个凸起的平台，当该盖体盖设于第一开口时，该平台伸入该培养皿的容置空间中，该平台的顶面与所述上支座的上表面（即与所述第二表面相对的一侧表面）相接。

在一个优选实施例中，该盖体的下表面的外围具有一个环墙，该环墙与所述平台之间形成一个环槽，所述培养皿的第一开口的侧壁套设于该环槽中，且该环槽的内底面与所述培养皿的第一开口的侧壁的顶面间具有一段距离。

在前述实施例中，所述盖体与所述上支座可以为分离式的，或者为一体式的，或者为相互固定连接的。