فائدة نموذج فيما يتعلق الكهربائية الجمجمة إصابة الحبل الشوكي تأثير الصك ، الذي هو دقة المعدات التجريبية المستخدمة لمحاكاة إصابة الجمجمة أو الحبل الشوكي التي تضررت من قوة خارجية . وظيفتها الأساسية هي محاكاة المشهد الحقيقي من خلال التحكم في الصدمة الميكانيكية ، وتوفير منصة موحدة لدراسة آلية الإصابة ، وتقييم تأثير العلاج وتطوير معدات الحماية . وفيما يلي وصف تفصيلي لوظائفها :
وحدة وظيفة أساسية
1 . دقة التحكم في قوة تأثير الإخراج
متعددة طريقة التحكم في الصدمة :
دعم تأثير السقوط الحر ، الكهرومغناطيسية أو pneumatic تأثير ، يمكن اختيار طريقة تأثير وفقا لمتطلبات التجربة .
قابل للتعديل المعلمات تشمل : تأثير السرعة ( 0.5-10m / s ) ، تأثير الطاقة ( 0.1-50j ) ، تأثير مدة ( 1-100ms ) و تأثير زاوية ( 0 ° - 90 درجة ) .
قوة نظام التغذية المرتدة :
مجهزة عالية الدقة استشعار القوة ( مثل كهرضغطية أو سلالة غيج ) ، في الوقت الحقيقي رصد قوة تأثير حجم ( القرار ≤ 0.01n ) ، من خلال حلقة مغلقة السيطرة لضمان دقة تأثير المعلمات .
2 - نموذج محاكاة إصابات الدماغ / الحبل الشوكي
نموذج إصابة الجمجمة
يمكن محاكاة أنواع مختلفة من الإصابات ، مثل ارتجاج خفيف ( mtbi ) منتشر إصابة المحور العصبي ( داي ) أو الاتصال كدمة في الدماغ .
من خلال تعديل شكل تأثير الرأس ( على سبيل المثال ، الجولة ، شقة ، مخروطي الشكل ) و المواد ( على سبيل المثال ، المعادن ، والسليكا هلام ) لمحاكاة إصابة مختلفة ( على سبيل المثال ، أداة حادة ، السقوط ) .
نموذج إصابة الحبل الشوكي
الهدف من دراسة تأثير إصابة العمود الفقري العنقي ، الفقرات الصدرية أو القطنية شرائح .
التنسيق مع الحبل الشوكي جهاز التثبيت لضمان دقة تحديد المواقع ( على سبيل المثال ، t8-t10 ) .
3 - ملاءمة العينات البيولوجية
التوافق المتعدد الأنواع :
نماذج المنفعة هي مناسبة لأنّ الدماغ / الحبل الشوكي نماذج من الفئران والجرذان والأرانب والخنازير وغيرها من الحيوانات المختبرية .
دعم المختبر / في المختبر :
في الجسم الحي : التجربة باستخدام المجسم لتحديد رأس الحيوان أو العمود الفقري ، جنبا إلى جنب مع نظام التخدير لتحقيق محاكاة الجسم الحي من الإصابة .
في المختبر : دراسة التغيرات الكهربية من الحبل الشوكي أو أنسجة المخ في المختبر بعد الإصابة .
ثانياً - الخصائص التقنية الرئيسية
1 . عالية الدقة لتحديد المواقع والتكرار
نظام تحديد المواقع ثلاثي الأبعاد :
المتكاملة ميكرون الدقة التشرد منصة ( على سبيل المثال ، خطوة ذات المحركات ) يمكن ضبط دقة الموقف النسبي من تأثير رأس العينة ( س / ص / ض محور الخطأ ≤ 0.05mm ) .
برنامج التحكم الآلي :
تأثير المعلمات ( على سبيل المثال ، السرعة ، الطاقة ، وعدد مرات ) مسبقا من خلال دعم البرامج ، والتي يمكن أن تدعم عملية مستمرة من عدة مجموعات من التجارب ، وضمان تكرار التجربة ( السيرة الذاتية ٪ < 5 في المائة ) .
2 - الرصد في الوقت الحقيقي والحصول على البيانات
تسجيل متزامن متعدد المعلمة :
قوة تأثير ، والتشريد ، والتسارع ، سلالة من العينات التي تم جمعها في وقت واحد ، تردد أخذ العينات أكثر من 10 كيلو هرتز .
توسيع وحدة تسجيل الكهربية ( على سبيل المثال ، التخطيط الدماغي ، EMG ) لرصد التغيرات في النشاط الكهربائي العصبي في لحظة الإصابة .
نظام مزامنة الفيديو :
مع كاميرا عالية السرعة ( ≥ 1000fps ) لتسجيل أثر العملية ، جنبا إلى جنب مع برامج تحليل الصور ( مثل تعقب ) لحساب أثر رئيس الحركة و تشوه العينة .
3 - حماية السلامة والامتثال الأخلاقي
آليات حماية الحيوان
المدمج في نظام استرداد غاز التخدير و درجة حرارة الجسم الحفاظ على الجهاز ( مثل التدفئة وسادة ) للحد من الإجهاد رد فعل الحيوان .
عندما قوة تأثير يتجاوز عتبة محددة مسبقا ، الكبح في حالات الطوارئ تلقائيا تشغيلها لمنع الإفراط في الضرر .
تشفير البيانات ومراجعة الحسابات تتبع :
البيانات التجريبية تلقائيا احتياطيا إلى سحابة ، ودعم الإدارة الهرمية ، تمشيا مع GLP ( مختبر جيد المواصفات ) الاحتياجات .
تطبيق نموذجي المشهد
1 - دراسة آليات الصدمات
تحليل النشاط الحيوي للإصابة :
توزيع الضغط ، معدل الانفعال و عتبة الضرر في الدماغ أو الحبل الشوكي تم التحقيق فيها من خلال تغيير تأثير المعلمات مثل السرعة والطاقة .
استكشاف الآليات الجزيئية :
التعبير عن العوامل الالتهابية ( مثل IL - 6 ، TNF - α ) ، الاكسدة علامات ( مثل نجمة داود الحمراء ، الهيئة العامة للسدود ) و البروتينات ذات الصلة ( مثل عامل التغذية العصبية و gap-43 ) بعد الإصابة تم تحليلها من قبل immunohistochemistry وجافاسكريبت الغربية أو خلية واحدة التسلسل .
2 - تقييم فعالية العلاج
دراسات التدخل الدوائي :
الهدف : دراسة تأثير اعصاب ( على سبيل المثال ، ميثيل ، edaravone ) أو العلاج بالخلايا الجذعية على استعادة وظيفة العصب بعد الصدمة .
التحقق من معدات إعادة التأهيل :
الهدف من تقييم تأثير علاجي من انخفاض درجة حرارة الجسم العلاج ( hypothermia ) الأكسجين الضغط العالي ( HBOT ) أو التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة ( TM ) على إصلاح الضرر .
3 - تطوير معدات الحماية
خوذة / حماة اختبار الأداء :
محاكاة تأثير مختلف السيناريوهات ( مثل السقوط والتصادم ) لتقييم كفاءة امتصاص الطاقة ، تأثير التشتت والراحة من خوذة .
دراسة التوافق الحيوي للمواد :
الهدف : دراسة تأثير المواد الحيوية الجديدة ( على سبيل المثال ، هيدروجيل ، 3D الطباعة سقالة ) في إصلاح إصابة الحبل الشوكي ( النخاع الشوكي ) .
اتجاه التنمية
محاكاة الضرر المتعدد الوسائط :
جنبا إلى جنب مع تأثير الدورية أو قوة القص وحدة ، مجمع مشاهد الصدمة ( مثل حادث سيارة أو انفجار ) يمكن أن تتكرر في الواقع .
التحليل بمساعدة الذكاء الاصطناعي :
من أجل تحسين الكفاءة التجريبية ، عمق التعلم الخوارزمية المستخدمة تلقائيا تحديد نوع الإصابة ( مثل كدمة ونزيف ) و التنبؤ والتكهن .
التصغير و النقل :
تطوير أداة يدوية لدعم السرير أو في الهواء الطلق في الوقت الحقيقي محاكاة الضرر ، وتوسيع نطاق تطبيق المشهد ( مثل الطب العسكري أو التدريب على الإسعافات الأولية ) .
من خلال التحكم بدقة تأثير المعلمات ، في الوقت الحقيقي رصد عملية الإصابة و متوافق مع أنواع متعددة من العينات ، الكهربائية أداة تأثير الدماغ إصابة الحبل الشوكي أصبحت أداة لا غنى عنها في مجال البحوث العصبية الصدمة .