申请/专利权人：沈阳工业大学

申请日：2019-01-07

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN109645982B

主分类号：A61B5/318

分类号：A61B5/318;A61B5/283

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2019.05.14#实质审查的生效;2019.04.19#公开

摘要：本发明属于动物实验器械领域，特别涉及实验大鼠心肌细胞动作电位采集装置。本发明的采集装置包括穿刺针和对接固定器，穿刺针与对接固定器插接；采集方法通过穿刺针与对接固定器的配合使用，采出心室肌的动作电位信号。本发明解决了现有常规大鼠心肌细胞动作电位需要打开胸腔采集，对操作手法和时间要求高，时间稍长则大鼠心脏停止跳动，不能采集到心肌的动作电位等问题，开发出一种无须打开大鼠胸腔，即可采集心肌的动作电位的采集装置及方法。

主权项：1.实验大鼠心肌细胞动作电位采集装置，其特征在于：采集装置包括穿刺针（1）和对接固定器（2），穿刺针（1）与对接固定器（2）插接；“L”型钢材质的对接固定器（2）的远端固定穿刺部（7）与近端杆部（8）呈110~120度角度，远端固定穿刺部（7）外侧三分之一处设有倒水滴尖状的针孔（9），针孔（9）与穿刺针（1）靠近针尖（3）的倒水滴形绝缘物（4）吻合。

全文数据：实验大鼠心肌细胞动作电位采集装置技术领域本发明属于动物实验器械领域，特别涉及实验大鼠心肌细胞动作电位采集装置。背景技术动物实验为医学科学进步提供理论基础，心肌细胞的动作电位是研究各种引起心电图改变致病因素的基础。常规大鼠心肌细胞动作电位是打开胸腔采集，操作过程要求迅速，熟练，时间稍长一些，心脏即停止跳动，就不能采集到心肌的动作电位。发明内容发明目的：本发明旨在提出实验大鼠心肌细胞动作电位采集装置，在不打开大鼠胸腔的条件下，采集心肌细胞的动作电位。技术方案：实验大鼠心肌细胞动作电位采集装置，采集装置包括穿刺针和对接固定器，穿刺针与对接固定器插接。整体为钢材质的穿刺针下端设有针尖，针尖上方固定有倒水滴形绝缘物，穿刺针上设有针柄；穿刺针上端设有与心电信号采集器连接的导线。穿刺针针长30~40毫米，针尖长0.3~0.5毫米，针尖上方的倒水滴形绝缘物短径0.5~1.0毫米，长径2.0~3.0毫米，水滴垂直方向的长度2.5~4.0毫米；针柄水平面呈椭圆形，冠状面呈梯形，矢状面呈梯形。椭圆柱形的针柄上椭圆面长轴8~12毫米，短轴5~7毫米；下椭圆面长轴4~6毫米，短轴5~7毫米；针柄的垂直方向的长度是18~20毫米；针柄的椭圆柱面上有一长方形平面，长方形平面的长是8~10毫米，宽度是3~2毫米；长方形平面有一条与穿刺针整体平行的直线。在针柄的长方形平面上有一道与穿刺针平行的直线，该直线与对接固定器上的辅助直线平行，能够指示穿刺针的方位，使针尖插进对接固定器远端固定穿刺部的针孔中后与对接固定器的近端杆部平行。“L”型钢材质的对接固定器的远端固定穿刺部与近端杆部呈110~120度角度，远端固定穿刺部设有倒水滴尖状的针孔，针孔与穿刺针靠近针尖的倒水滴形绝缘物吻合。对接固定器厚度为0.1~0.4毫米；近端杆部长30~50毫米，厚0.5~1毫米，宽2~4毫米；远端固定穿刺部长4~5毫米，远端固定穿刺部7外侧边缘有刀刃。针孔内侧涂有绝缘体物质；针孔周围设有多条周向从外至内的由浅至深的指向条沟。对接固定器的近端杆部上设有一条与针柄上的直线平行的辅助直线。一种实验大鼠心肌细胞动作电位采集方法，该采集方法具体包括：步骤一：穿刺针沿穿刺点刺入大鼠胸腔，对接固定器由下一肋间刺进胸腔；步骤二：穿刺针的针柄长方形平面上的直线与对接固定器上的辅助直线在同一平面；步骤三：穿刺针的针尖与对接固定器的远端固定穿刺部接触，沿上面的指向条沟滑入针孔中，一起移向实验大鼠心脏，针尖刺进心室璧，持握的指端会有波动感；穿刺针上端导线与心电信号采集器连接，即可采出心肌细胞的动作电位信号。优点及效果：本发明具有以下优点和有益效果：心肌细胞的动作电位是研究各种引起心电图改变致病因素的基础，本发明的采集装置在不打开大鼠胸腔的条件下，采集心肌细胞的动作电位。大鼠能够存活较长时间，穿刺针配合对接固定器可以迅速定位于大鼠胸腔。同时穿刺针与对接固定器配合使用，可以轻松采集心室细胞动作电位，能够节省很多实验动物。配合本发明的采集装置无须打开大鼠胸腔，采集过程迅速，采集位置准确。附图说明：图1是穿刺针结构结构示意图。图2是对接固定器结构示意图。图3是本发明的采集装置实际使用的示意图。图4是穿刺针的针柄结构示意图。图5是针孔与倒水滴形绝缘物插接示意图。附图标记说明：1.穿刺针；2.对接固定器；3.针尖；4.倒水滴形绝缘物；5.针柄；6.导线；7.远端固定穿刺部；8.近端杆部；9.针孔；10.指向条沟；11.辅助直线。具体实施方式：下面结合附图对本发明做进一步的说明：如图1、图2和图3所示，实验大鼠心肌细胞动作电位采集装置，采集装置包括穿刺针1和对接固定器2，穿刺针1与对接固定器2插接；所述插接是指穿刺针1的针尖3通过对接固定器2的针孔9插入大鼠胸腔中，通过水滴形针孔9和与其形状相匹配的倒水滴形绝缘物4限定针尖3进入心肌的深度，防止针尖3过度穿进心壁室。本发明的采集装置通过穿刺针1和对接固定器2配合采集大鼠心肌细胞动作电位；在不打开大鼠胸腔的条件下，即可采集心肌细胞的动作电位。如图1所示，整体为钢材质的穿刺针1下端设有针尖3，针尖3上方固定有倒水滴形绝缘物4，穿刺针1上设有针柄5；穿刺针1上端设有与心电信号采集器连接的导线6。穿刺针1最下端的尖端为针尖3，针尖3的作用是穿透大鼠表皮，采集心肌细胞的动作电位，针尖3上方的倒水滴形绝缘物4采用硬质材料，不易变形，确保穿刺针1插接在对接固定器2上，不会插入过深，针柄5中间预留有贯穿孔，针柄5通过贯穿孔固定在穿刺针1的针体上，针柄5设置在穿刺针1的中后端，一般距离穿刺针1的最上端3~5毫米，针柄5的作用是操作人员手持针柄5，不易打滑，操作控制更方便。穿刺针1的针尖3与穿刺针1为一个整体结构，倒水滴形绝缘物4固定在穿刺针1上，针柄5固定在穿刺针1上端，倒水滴形绝缘物4与针柄5之间的针体外有绝缘层，防止混入大鼠身体其它部位的电信号。从图2可以看出与穿刺针1最上端的导线6连接处还有一定距离，穿刺针1上方未涂有绝缘层的部分与导线6连接，连接方式可以是焊接、交合连接或其他连接方式，导线6与心电信号采集器连接。如图1所示，穿刺针1整体针长30~40毫米，针尖3长0.3~0.5毫米，针尖3上方的倒水滴形绝缘物4短径0.5~1.0毫米，长径2.0~3.0毫米，垂直方向的长度2.5~4.0毫米；倒水滴形绝缘物4能够方便穿刺针1进入胸腔，同时在连接穿刺孔后阻挡针尖3过度穿进心室璧。穿刺针1的针尖3上方表面覆以绝缘物，针尖3不覆盖绝缘物，防止穿刺针1其他部分导电，影响穿刺针1上端连接的导线6，造成心电信号采集器采集的心肌动作电位不准。如图4所示，针柄5水平面呈椭圆形，冠状面呈梯形，矢状面呈梯形。针柄5是绝缘体，穿刺针1的针心是导体，穿刺针1从针尖3依次设置倒水滴形绝缘物4、穿刺针1针体部分、针柄5，再通过导线6连接心电信号采集器。如图4所示，椭圆柱形的针柄5上椭圆面长轴8~12毫米，短轴5~7毫米；下椭圆面长轴4~6毫米，短轴5~7毫米；针柄5的垂直方向的长度是18~20毫米；针柄5的椭圆柱面上有一长方形平面，长方形平面的长是8~10毫米，宽度是3~2毫米；长方形平面有一条与穿刺针整体平行的直线。该长方形平面是在针柄5的椭圆柱面上截出一个长方形平面，主要是为了设置一条与穿刺针1的针体平行的直线。在针柄5的长方形平面上有一道与穿刺针1平行的直线，该直线可以是直接在穿刺针1上划刻上的也可以是通过有色颜料画上的直线，同理，对接固定器2上的辅助直线11也是采用相同设置方法，长方形平面上的直线与对接固定器2上的辅助直线11平行，能够指示穿刺针1的方位，使针尖3插进对接固定器2远端固定穿刺部7的针孔9中后与对接固定器2的近端杆部8平行。“L”型钢材质的对接固定器2的远端固定穿刺部7与近端杆部8之间的夹角呈110~120度角度，远端固定穿刺部7设有倒水滴尖状的针孔9，针孔9与穿刺针1靠近针尖3的倒水滴形绝缘物4吻合。如图5所示，所述吻合是指倒水滴形绝缘物4的前端的水滴尖与针孔9大小相匹配，保持形状吻合同时不使针尖部分插入过深，也就是对针尖的深入距离进行限定，防止针尖刺入心脏太深，导致大鼠死亡；倒水滴尖状的针孔9是将远端固定穿刺部7贯穿设置的孔，该针孔9距离远端固定穿刺部7外端距离是1.2~2.0毫米。对接固定器2厚度为0.1~0.4毫米；近端杆部8长30~50毫米，厚0.5~1毫米，而远端固定穿刺部7的尖端会更薄，宽2~4毫米；远端固定穿刺部7长4~5毫米，远端固定穿刺部7外侧边缘有刀刃；远端固定穿刺部7外侧三分之一处附近设有倒水滴尖状的针孔9，该倒水滴尖状的针孔9大小与穿刺针1的倒水滴形绝缘物4吻合，有利于穿刺针1向不同方向摆动。如图2所示，对接固定器2的远端固定穿刺部7外侧是刀刃部分，该设置是便于对接固定器2在下一肋间刺进胸腔，因此远端固定穿刺部7的厚度更薄。针孔9内侧涂有的绝缘体物质；针孔9周围设有多条周向从外至内的由浅至深的指向条沟10。针孔9内侧以及针孔9周围1~2毫米范围内都覆盖有硬质绝缘体物质，防止大鼠体表心电信号混入及干扰。针孔9周围设置了数条以针孔9为圆心周向均匀设置的指向条沟10，该指向条沟10由针孔9向外是由深到浅的，方便操作人员确认针孔9位置，无需用肉眼观察。如图2所示，指向条沟10数量可以是4条、6条、8条等。所述的绝缘物质可以现有的无机绝缘涂料，也可以是橡胶、硅胶等材质涂覆在针孔9内侧以及针孔9周围。对接固定器2的近端杆部8上设有一条与针柄5上的直线平行的辅助直线11。在采集心机细胞动作电位时辅助直线11与穿刺针1的针柄5上的直线平行。如图3所示，一种实验大鼠心肌细胞动作电位采集方法，该采集方法具体包括：步骤一：大鼠麻醉后，穿刺针1沿穿刺点刺入大鼠胸腔，对接固定器2由下一肋间刺进胸腔；步骤二：穿刺针1的针柄5矢状面的前端的长方形平面上的直线与对接固定器2上的辅助直线11在同一平面；步骤三：穿刺针1的针尖3与对接固定器2的远端固定穿刺部7接触，沿上面的指向条沟10滑入针孔9中，一起移向实验大鼠心脏，针尖3刺进心室璧，持握的指端会有波动感；穿刺针1上端导线6与心电信号采集器连接，即可采出心室肌的动作电位信号。采用该采集方法的优点是不用对大鼠开胸腔采集，防止大鼠因操作时间过长，导致心脏停止跳动，进而不能采集到心肌细胞的动作电位。

权利要求：1.实验大鼠心肌细胞动作电位采集装置，其特征在于：采集装置包括穿刺针（1）和对接固定器（2），穿刺针（1）与对接固定器（2）插接。2.根据权利要求1所述的实验大鼠心肌细胞动作电位采集装置，其特征在于：整体为钢材质的穿刺针（1）下端设有针尖（3），针尖（3）上方固定有倒水滴形绝缘物（4），穿刺针（1）上设有针柄（5）；穿刺针（1）上端设有与心电信号采集器连接的导线（6）。3.根据权利要求2所述的实验大鼠心肌细胞动作电位采集装置，其特征在于：穿刺针（1）针长30~40毫米，针尖（3）长0.3~0.5毫米，针尖（3）上方的倒水滴形绝缘物（4）短径0.5~1.0毫米，长径2.0~3.0毫米，垂直方向的长度2.5~4.0毫米；针柄（5）水平面呈椭圆形，冠状面呈梯形，矢状面呈梯形。4.根据权利要求3所述的实验大鼠心肌细胞动作电位采集装置，其特征在于：椭圆柱形的针柄（5）上椭圆面长轴8~12毫米，短轴5~7毫米；下椭圆面长轴4~6毫米，短轴5~7毫米；针柄（5）的垂直方向的长度是18~20毫米；针柄（5）的椭圆柱面上有一长方形平面，长方形平面的长是8~10毫米，宽度是3~2毫米；长方形平面有一条与穿刺针（1）整体平行的直线。5.根据权利要求4所述的实验大鼠心肌细胞动作电位采集装置，其特征在于：在针柄（5）的长方形平面上有一道与穿刺针（1）平行的直线，该直线与对接固定器（2）上的辅助直线（11）平行，能够指示穿刺针（1）的方位，使针尖（3）插进对接固定器（2）远端固定穿刺部（7）的针孔（9）中后与对接固定器（2）的近端杆部（8）平行。6.根据权利要求1所述的实验大鼠心肌细胞动作电位采集装置，其特征在于：“L”型钢材质的对接固定器（2）的远端固定穿刺部（7）与近端杆部（8）呈110~120度角度，远端固定穿刺部（7）设有倒水滴尖状的针孔（9），针孔（9）与穿刺针（1）靠近针尖（3）的倒水滴形绝缘物（4）吻合。7.根据权利要求6所述的实验大鼠心肌细胞动作电位采集装置，其特征在于：对接固定器（2）厚度为0.1~0.4毫米；近端杆部（8）长30~50毫米，厚0.5~1毫米，宽2~4毫米；远端固定穿刺部（7）长4~5毫米，远端固定穿刺部（7）外侧边缘有刀刃。8.根据权利要求6所述的实验大鼠心肌细胞动作电位采集装置，其特征在于：针孔（9）内侧涂有绝缘体物质；针孔（9）周围设有多条周向从外至内的由浅至深的指向条沟（10）。9.根据权利要求6或7所述的实验大鼠心肌细胞动作电位采集装置，其特征在于：对接固定器（2）的近端杆部（8）上设有一条与针柄（5）上的直线平行的辅助直线（11）。10.一种实验大鼠心肌细胞动作电位采集方法，其特征在于：该采集方法具体包括：步骤一：穿刺针（1）沿穿刺点刺入大鼠胸腔，对接固定器（2）由下一肋间刺进胸腔；步骤二：穿刺针（1）的针柄（5）长方形平面上的直线与对接固定器（2）上的辅助直线（11）在同一平面；步骤三：穿刺针（1）的针尖（3）与对接固定器（2）的远端固定穿刺部（7）接触，沿上面的指向条沟（10）滑入针孔（9）中，一起移向实验大鼠心脏，针尖（3）刺进心室璧，持握的指端会有波动感；穿刺针（1）上端导线（6）与心电信号采集器连接，即可采出心肌细胞的动作电位信号。

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