[实用新型]脊柱运动节段恒力加载装置

说明书

技术领域

本公开涉及临床医学实验器械领域，具体地，涉及一种脊柱运动节段恒力加载装置。

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，例如单纯压力导致椎间盘退变的影响或者单纯拉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和拉力的相关研究仍是空白。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种脊柱运动节段恒力加载装置，该加载装置能够满足恒定拉力加载和恒定压力加载两种不同的加载需求。

为了实现上述目的，本公开提供一种脊柱运动节段恒力加载装置，包括：底座；培养皿，放置在所述底座上，用于离体培养脊柱运动节段；导向轴，沿上下方向延伸，下端固定于所述底座；加载台，位于所述培养皿的上方且滑动配合于所述导向轴；载物台，位于所述加载台的上方且滑动配合于所述导向轴，所述载物台上用于放置砝码；滑轮机构，包括定滑轮和缠绕在所述定滑轮上的钢丝绳，所述定滑轮位于所述载物台的上方，所述钢丝绳的第一端可拆卸地连接所述载物台，所述钢丝绳的第二端可拆卸地连接所述加载台；脊柱下支座，设置在所述培养皿中且相对于所述培养皿固定，用于与脊柱运动节段的下端相连；脊柱上支座，至少部分地设置在所述培养皿中且固定于所述加载台，用于与脊柱运动节段的上端相连。

可选地，所述培养皿的底部设置有安装孔，所述脊柱下支座经由穿过所述安装孔的紧固件连接于所述底座。

可选地，所述底座包括底座本体和培养皿固定支座，所述培养皿固定支座的上表面设置有培养皿定位槽，所述培养皿固定支座的周围形成有安装法兰，所述安装法兰通过紧固件连接于所述底座本体。

可选地，所述加载装置还包括上支座，所述导向轴的上端固定于所述上支座，所述加载台和所述载物台均位于所述上支座和所述底座之间。

可选地，所述导向轴为关于所述培养皿的中心轴线对称布置的两个，所述定滑轮为关于所述培养皿的中心轴线对称布置的两个。

可选地，所述定滑轮安装在所述上支座上。

可选地，所述上支座上具有第一过孔和第二过孔，所述钢丝绳的第一端穿过所述第一过孔以与所述载物台相连，所述钢丝绳的第二端穿过所述第二过孔以与所述加载台相连。

可选地，所述上支座上设置有用于避让所述砝码的通孔。

可选地，所述载物台的上表面上形成有砝码定位槽，所述脊柱上支座固定于所述加载台的下表面，所述砝码定位槽的中心轴线与所述脊柱上支座的中心轴线基本重合。

可选地，所述脊柱下支座具有用于容纳脊柱运动节段的下端的第一凹槽，所述第一凹槽的侧壁设有第一组螺纹孔，其中设有能抵顶脊柱运动节段的顶丝；所述脊柱上支座具有用于容纳脊柱运动节段的上端的第二凹槽，所述第二凹槽的侧壁设有第二组螺纹孔，其中设有能抵顶脊柱运动节段的顶丝。

通过上述技术方案，使得能够提供一种脊柱运动节段恒定加载装置，该装置通过改变加载台和载物台的连接方式，分别将砝码的重力转化为加载在脊柱运动节段上的拉力或压力，并且可以实现恒力的输出。该装置操作简单，能够在脊柱运动节段的离体培养过程中提供恒定的拉力或压力加载，可以用来研究脊柱运动节段在不同的力加载下的力学特性。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：