[实用新型]一种可精准致伤的颅脑水下冲击伤实验装置

说明书

本实用新型涉及一种可精准致伤的颅脑水下冲击伤实验装置，包括引爆装置、冲击波发生器、压力探测仪、大鼠和头部固定器。引爆装置包括Nd：YAG激光器和石英光纤；冲击波发生器包括爆炸舱和微型爆源；压力探测仪包括水听器、数据线和数字示波器。Nd：YAG激光器可激发脉冲激光，引爆微型爆源；椭球形爆炸舱可以反射冲击波，并将其聚焦于大鼠左侧海马CA1区；水听器位于爆炸舱侧壁，将测得冲击波压力数据传输至数字示波器。实验时，大鼠麻醉后颅骨钻孔，用头部固定器固定；头部固定器和爆炸舱内装满生理盐水，避免能量衰减。本实用新型结构简单、稳定性高、重复性好，可实现水下冲击波精准致伤和单纯颅脑致伤，适用于水下冲击伤等潜水医学科研实验。

技术领域

本实用新型属于潜水医学，具体涉及一种可精准致伤的颅脑水下冲击伤实验装置。

背景技术

现代海战中，武器装备和作战方式都发生了重大变化，水下战位人员越来越多，鱼雷、水雷、深水炸弹等水中兵器大规模装备和应用。因此，水下爆炸冲击波致水下战位人员损伤越来越多，已成为世界军事医学关注的热点和难点。水的密度为空气的800倍，并具有相对的不可压缩性，与空气冲击波相比，水下冲击波具有传播速度快、传播距离远及无典型的压缩区和稀疏区等特点，所以其致伤机制和损伤特点不同于空气冲击波。

颅脑作为人体的“司令部”，控制着生命中枢和全身各个器官系统的生理功能调控，结构相对复杂、功能高度集中，颅脑损伤后轻者可造成头痛、头晕、反应速度下降、注意力不集中等，重者可造成昏迷、肢体瘫痪、生命体征不稳定甚至死亡。因颅脑损伤机制复杂、水下爆炸实施难度较高且水下动物呼吸困难，目前国内外尚无成熟、稳定、可精准致伤的颅脑水下冲击伤实验装置，前期研究虽对水下爆炸冲击波致肺部、骨骼等部位的研究有零星报道，但对水下爆炸致颅脑损伤的致伤机理和损伤特点相关研究罕见报道，也无实验方法和经验可循。

因此，为了研究水下爆炸致伤员颅脑损伤的特点及机制，保证颅脑水下冲击伤实验的安全性、科学性及有效性，亟须建立一种相对简单、稳定性高、抗爆性好、可操作性强且可精准致伤的颅脑水下冲击伤实验装置。

实用新型内容

本实用新型针对上述不足，提供一种可精准致伤的颅脑水下冲击伤实验装置，不仅克服了实验动物在水下无法正常呼吸的缺陷，而且解决了爆炸冲击伤动物模型难以单一因素致伤的问题。本实用新型结构简单、设计合理，利用冲击波的物理反射，可以实现水下冲击波精准致伤；同时，水听器可以测量并记录水下动物头部冲击波压力大小。

本实用新型是通过以下的技术方案实现的，本实用新型包括引爆装置、冲击波发生器、压力探测仪、大鼠和头部固定器。引爆装置包括Nd：YAG激光器和石英光纤；冲击波发生器包括爆炸舱和微型爆源；压力探测仪包括水听器、数据线和数字示波器。

进一步地，所述Nd：YAG激光器为钇铝石榴石晶体激光器，属固体激光，可激发脉冲激光，用于引爆微型爆源，其波长为1064mm，脉冲宽度为7μs，脉冲能量为25mJ；石英光纤材料为石英玻璃，外覆有机聚硅氧烷树脂保护层，纤芯直径为400μm，外径2mm，长约2～4m，其一端连接至Nd：YAG激光器，另一端连接至微型爆源，用于引导脉冲激光，最终引爆微型爆源。