本發(fā)明屬于康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具體地，涉及一種動(dòng)物舌肌訓(xùn)練裝置，以及對(duì)應(yīng)的一種訓(xùn)練方法。

背景技術(shù)：

美國(guó)密西西比大學(xué)的fowlersc教授利用動(dòng)物的條件反射本能，采用“饑渴-抗阻伸舌-給水獎(jiǎng)勵(lì)”的模式實(shí)現(xiàn)大鼠伸舌運(yùn)動(dòng)。該模型按照預(yù)設(shè)的阻力實(shí)施饑渴動(dòng)物的伸舌后給水獎(jiǎng)勵(lì)，大鼠饑渴狀態(tài)下伸舌按壓連著壓力傳感器的圓盤，每次力量達(dá)到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的壓力后可給水獎(jiǎng)勵(lì)，即通過(guò)水泵泵水注入食盤。

但該設(shè)計(jì)存在缺陷，由于每次由泵水池注入食盤的水量不好控制，造成食盤中的水時(shí)而淤積溢出時(shí)而水量不足，給實(shí)際試驗(yàn)造成了極大的干擾，且試驗(yàn)數(shù)據(jù)不夠精確，而由于水盤本身即連接壓力感受器，水量過(guò)多(食盤過(guò)重)易導(dǎo)致下一次泵水程序的誤觸發(fā)，繼而造成水泵系統(tǒng)周而復(fù)始地不斷泵水，影響動(dòng)物的伸舌訓(xùn)練進(jìn)程。

而目前并沒(méi)有一種解決控制水量，防止水淤積的控制裝置，具體地，并沒(méi)有一種動(dòng)物舌肌訓(xùn)練裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種動(dòng)物舌肌訓(xùn)練裝置，基于條件反射機(jī)制實(shí)現(xiàn)動(dòng)物伸舌取水，包括給水裝置1、壓力傳感器2、中央處理單元3、微量注射泵4，所述給水裝置1連接所述壓力傳感器2，所述壓力傳感器2連接所述中央處理單元3，所述中央處理單元3連接所述微量注射泵4，所述微量注射泵4連接所述給水裝置1，其中，

所述中央處理單元3包括一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊5，所述模塊轉(zhuǎn)換模塊5連接所述壓力傳感器2，其中，

所述給水裝置1包括一底盤11，所述底盤11上端伸出一直桿12，在所述直桿12頂部固定一食盤13，所述食盤13連接所述壓力傳感器2，所述食盤13傾斜水平方向設(shè)置，在所述食盤13的垂直方向的下端設(shè)置有孔洞14。

優(yōu)選地，所述食盤13傾斜的角度為10°～30°。

優(yōu)選地，還包括一顯示屏6，所述顯示屏6連接所述中央處理單元3。

優(yōu)選地，還包括一手控板7，所述手控板7分別連接所述中央處理單元3以及所述微量注射泵4。

優(yōu)選地，所述微量注射泵4通過(guò)一給水管道8連接所述給水裝置1。

優(yōu)選地，所述微量注射泵4通過(guò)每次注射微量水量直到完成目標(biāo)水量注射。

優(yōu)選地，所述微量注射泵4每次注射的水量在0.05～1.0ml。

優(yōu)選地，所述食盤13的形狀為圓形、長(zhǎng)方形、菱形或者三角形。

優(yōu)選地，所述孔洞14的數(shù)量為1個(gè)、3個(gè)、5個(gè)或者10個(gè)。

優(yōu)選地，所述孔洞14的直徑為0.5mm～2mm。

優(yōu)選地，所述孔洞14的設(shè)置為在食盤底端開(kāi)孔或者在食盤側(cè)面開(kāi)孔。

優(yōu)選地，所述用于訓(xùn)練的動(dòng)物為大鼠。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種動(dòng)物舌肌訓(xùn)練方法，包括如下步驟：

a、根據(jù)所述壓力傳感器的壓力信息，判斷是否超過(guò)第一閾值，若超過(guò)，執(zhí)行步驟b；

b、控制所述微量注射泵注射水；

c、每隔時(shí)間t，根據(jù)所述壓力傳感器的壓力信息，判斷是否超過(guò)第一閾值，若超過(guò)，執(zhí)行步驟b，若未超過(guò)，執(zhí)行步驟d；

d、根據(jù)所述壓力傳感器的壓力信息，判斷是否超過(guò)第二閾值，若超過(guò)，生成警報(bào)指令。

優(yōu)選地，所述步驟b之前還包括：根據(jù)所述手控板調(diào)節(jié)單次注射量以及目標(biāo)注射總量。

本發(fā)明利用動(dòng)物的條件反射本能，采用“饑渴---抗阻伸舌---給水獎(jiǎng)勵(lì)”的模式實(shí)現(xiàn)大鼠伸舌運(yùn)動(dòng)。所述訓(xùn)練裝置中包括壓力傳感器、中央處理單元、微量注射泵、給水裝置。通過(guò)動(dòng)物伸舌取水按壓給水裝置，并由壓力傳感器得到壓力信號(hào)，傳輸給中央處理單元，并由中央處理單元控制微量注射泵給水。該裝置不僅克服了原方法中由動(dòng)物每次伸舌而觸發(fā)泵水系統(tǒng)后出現(xiàn)的注水量無(wú)法控制這一不足，而且可以防止殘留水淤積于壓力感應(yīng)托盤而導(dǎo)致積水的重量誤觸發(fā)泵水系統(tǒng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，具有極高的商業(yè)價(jià)值。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1示出了本發(fā)明的具體實(shí)施方式的，一種動(dòng)物舌肌訓(xùn)練裝置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例的，在所述動(dòng)物舌肌訓(xùn)練裝置中，所述給水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例的，一種動(dòng)物舌肌訓(xùn)練裝置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖4示出了本發(fā)明的另一具體實(shí)施方式的，一種動(dòng)物舌肌訓(xùn)練方法的具體流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更好的使本發(fā)明的技術(shù)方案清晰地表示出來(lái)，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1示出了本發(fā)明的具體實(shí)施方式的，一種動(dòng)物舌肌訓(xùn)練裝置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，圖1僅僅示出了本發(fā)明的一種優(yōu)選畫(huà)法，但這并不代表動(dòng)物舌肌訓(xùn)練裝置只具有圖中示出的部件，例如在圖3中示出了另一種動(dòng)物舌肌訓(xùn)練裝置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，在此不予贅述。

具體地，本發(fā)明提供了一種動(dòng)物舌肌訓(xùn)練裝置，所述舌肌訓(xùn)練裝置優(yōu)選地使用大鼠作為研究對(duì)象，以下將使用大鼠作為本發(fā)明的描述對(duì)象，而在其他的實(shí)施例中，還可以使用兔子、貓等等動(dòng)物作為研究對(duì)象，在此不予贅述。

進(jìn)一步地，所述舌肌訓(xùn)練裝置基于條件反射機(jī)制實(shí)現(xiàn)動(dòng)物伸舌取水，即通過(guò)“饑渴---抗阻伸舌---給水獎(jiǎng)勵(lì)”，當(dāng)大鼠饑渴時(shí)，大鼠會(huì)處于本能伸舌，而在大鼠伸舌時(shí)，會(huì)觸壓所述舌肌訓(xùn)練裝置，所述舌肌訓(xùn)練裝置進(jìn)而給水獎(jiǎng)勵(lì)，通過(guò)上述模式實(shí)現(xiàn)大鼠伸舌運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，如圖1所示，所述舌肌訓(xùn)練裝置包括給水裝置1、壓力傳感器2、中央處理單元3、微量注射泵4，所述給水裝置1用于為大鼠提供水源，包括支撐部分以及給水部分，這些將在后述的具體實(shí)施方式中做進(jìn)一步地描述，所述壓力傳感器2用于檢測(cè)大鼠伸舌時(shí)觸壓給水裝置時(shí)的壓力大小，所述中央處理單元3用于配合所述壓力傳感器2以及微量注射泵4的信號(hào)的收發(fā)，信號(hào)的處理，所述微量注射泵4用于在中央處理單元的控制下，向給水裝置1供給微量水。

進(jìn)一步地，所述給水裝置1連接所述壓力傳感器2，當(dāng)大鼠觸壓所述給水裝置時(shí)，所述壓力傳感器檢測(cè)實(shí)時(shí)壓力，所述壓力傳感器2連接所述中央處理單元3，所述壓力傳感器2將觸壓信號(hào)傳遞給所述中央處理單元，在這樣的實(shí)施例中，所述中央處理單元檢測(cè)所述壓力傳感器2的壓力情況優(yōu)選地設(shè)置有一定閾值，當(dāng)壓力超過(guò)所述閾值范圍時(shí)，所述中央處理單元發(fā)送處理信號(hào)給所述微量注射泵，當(dāng)壓力沒(méi)有超過(guò)所述閾值范圍時(shí)，所述中央處理單元不發(fā)送處理信號(hào)給所述微量注射泵。所述中央處理單元3連接所述微量注射泵4，所述中央處理單元控制所述微量注射泵4的注射，所述微量注射泵4連接所述給水裝置1，所述微量注射泵4通過(guò)一給水管道連接所述給水裝置，這將在后述的具體實(shí)施方式中做進(jìn)一步地描述，在此不予贅述。

圖2示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例的，在所述動(dòng)物舌肌訓(xùn)練裝置中，所述給水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，為了更好的描述本發(fā)明的核心技術(shù)方案，優(yōu)選地將核心部分給水裝置具體描述。

具體地，如圖2所示，所述給水裝置1包括一底盤11，如圖2中所述，所述底盤呈圓錐狀物，用于提供地面支撐，而用于提供地面支撐的實(shí)施方案有很多，并不局限于上述描述的形狀，例如在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施例中，所述底盤11下方設(shè)置有四個(gè)支撐腳，而在其他的實(shí)施例中，所述底盤還可以為圓柱狀物，四方體等等，還可以設(shè)置成三個(gè)支撐腳、五個(gè)支撐腳等等，在此不予贅述。

進(jìn)一步地，所述底盤11上端伸出一直桿12，所述直桿12與所述底盤11之間的連接可以有很多方式，例如在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施例中，所述底盤11的上方設(shè)置有一圓形孔洞，所述孔洞的大小、形狀與所述直桿12的直徑大小、形狀相適應(yīng)，所述孔洞內(nèi)壁設(shè)置有螺紋，在所述直桿12上設(shè)置有螺紋，所述直桿穿入所述孔洞內(nèi)并與所述底盤11螺紋連接，而在其他實(shí)施例中，所述直桿與所述底盤之間的連接還可以為卡合、焊接等等，在此不予贅述。

進(jìn)一步地，在所述直桿12頂部固定一食盤13，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述直桿12在本發(fā)明中同樣起到了支撐作用，所述食盤13用于盛放水，所述直桿12與所述食盤13之間的連接為螺紋連接、卡合、卡銷、粘結(jié)等等。

進(jìn)一步地，所述食盤13連接所述壓力傳感器2，優(yōu)選地，所述壓力傳感器2設(shè)置在所述食盤13的下方，而在其他的實(shí)施例中，所述壓力傳感器2設(shè)置在所述食盤13附近，所述壓力傳感器2實(shí)時(shí)檢測(cè)所述食盤13的壓力大小。

進(jìn)一步地，所述食盤13傾斜水平方向設(shè)置，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述食盤13并不是水平設(shè)置的，而是傾斜水平一定角度，在這樣的實(shí)施例中，根據(jù)物理學(xué)中的重力，當(dāng)食盤中注有水時(shí)，水會(huì)處于所述食盤13傾斜于水平的下游。

進(jìn)一步地，在所述食盤13的垂直方向的下端設(shè)置有孔洞14，所述孔洞14呈中空設(shè)置，所述孔洞用于將食盤13中淤積的水排盡。

進(jìn)一步地，所述食盤13傾斜的角度為10°～30°，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述食盤13傾斜的角度不可太大也不可太小，太大會(huì)導(dǎo)致食盤的整體儲(chǔ)水量降低，且加大食盤13中水的排出，在一種特殊的實(shí)施例中，大鼠還未開(kāi)始飲水，水就排完了，而傾斜的角度太小則會(huì)導(dǎo)致食盤中水排的過(guò)慢，當(dāng)角度過(guò)于小時(shí)，仍會(huì)導(dǎo)致食盤中水的淤積，故選擇傾斜的角度為10°～30°為最好。

進(jìn)一步地，如圖2所示，所述食盤13的形狀為圓形，而在其他的實(shí)施例中，所述食盤的形狀還可以為長(zhǎng)方形、菱形或者三角形，例如，當(dāng)所述食盤的形狀為三角形時(shí)，當(dāng)所述食盤呈三角形一個(gè)邊向下傾斜時(shí)，在所述三角形的角上設(shè)置有一個(gè)孔洞，當(dāng)所述食盤呈三角形兩個(gè)邊向下傾斜時(shí)，在三角形的兩個(gè)角上設(shè)置分別設(shè)置孔洞。

進(jìn)一步地，所述孔洞14的數(shù)量為1個(gè)，而在其他的實(shí)施例中，所述孔洞的數(shù)量可以根據(jù)所述食盤的形狀、傾斜的程度以及具體情況來(lái)具體分析，例如，在其他的實(shí)施例中，所述孔洞還可以為3個(gè)、5個(gè)或者10個(gè)或者更多，在此不予贅述。

進(jìn)一步地，所述孔洞14的直徑為0.5mm～2mm，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述孔洞可以為0.5mm，也可以為2mm，還可以為1mm，所述孔洞的大小影響水排出的速度，具體地，當(dāng)所述孔洞較小時(shí)，排水速度慢，當(dāng)所述孔洞較大時(shí)，排水速度快。

進(jìn)一步地，所述孔洞14的設(shè)置為在食盤底端開(kāi)孔，而在本發(fā)明的實(shí)施例中，如圖2所示，所述孔洞在食盤側(cè)面開(kāi)孔，這些都不影響本發(fā)明的具體實(shí)施方案，在此不予贅述。

圖3示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例的，一種動(dòng)物舌肌訓(xùn)練裝置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，本實(shí)施例描述出較為完整的舌肌訓(xùn)練裝置的結(jié)構(gòu)連接示意圖，具體地，所述中央處理單元3包括一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊5，所述模塊轉(zhuǎn)換模塊5連接所述壓力傳感器2，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊5用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，所述壓力傳感器2接收來(lái)自給水裝置的壓力，并形成模擬信號(hào)，通過(guò)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊5將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并發(fā)送給所述中央處理單元。

進(jìn)一步地，所述動(dòng)物舌肌訓(xùn)練裝置還包括一顯示屏6，所述顯示屏6連接所述中央處理單元3，所述顯示屏6優(yōu)選地反映出所述食盤中壓力的大小、食盤中水的多少，調(diào)節(jié)微量注射泵的顯示界面，各種緊急情況告警等等。

進(jìn)一步地，所述動(dòng)物舌肌訓(xùn)練裝置還包括一手控板7，所述手控板用于調(diào)節(jié)所述微量注射泵中單位次數(shù)內(nèi)給水量的大小以及需要給水的總量，所述手控板7分別連接所述中央處理單元3以及所述微量注射泵4。

進(jìn)一步地，所述微量注射泵4通過(guò)一給水管道8連接所述給水裝置1，所述給水管道8為一軟管，所述給水管道一端連接所述微量注射泵的出水的一端，一端連接所述食盤13，所述食盤13呈半開(kāi)放設(shè)置，所述軟管貼近所述食盤13內(nèi)壁或穿過(guò)所述食盤13內(nèi)壁設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述微量注射泵4通過(guò)每次注射微量水量直到完成目標(biāo)水量注射，進(jìn)一步地，通過(guò)所述手控板調(diào)節(jié)所述需要給水1ml，而每次注射的水量為0.2ml，則一共需要注射5次。

進(jìn)一步地，所述微量注射泵4每次注射的水量在0.05～1.0ml，進(jìn)一步地，所述微量注射泵4每次注射的水量可以為0.05ml、0.2ml、1ml等等。

進(jìn)一步地，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在人為調(diào)節(jié)好微量注射泵中單位次數(shù)內(nèi)給水量的大小以及需要給水的總量后，大鼠饑渴時(shí)，將伸舌按壓所述食盤，所述食盤受壓后反映到所述壓力傳感器，所述壓力傳感器計(jì)算所述壓力大小，當(dāng)達(dá)到某一閾值時(shí)，將所述壓力信號(hào)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并傳輸給所述中央處理單元，所述中央處理單元進(jìn)而控制所述微量注射泵給水，并將水通過(guò)所述給水管道輸出到所述食盤，進(jìn)而大鼠伸舌取水，進(jìn)一步地，大鼠取水后，食盤中水通過(guò)所述孔洞流出，食盤重新回到原始?jí)毫顟B(tài)。

圖4示出了本發(fā)明的另一具體實(shí)施方式的，一種動(dòng)物舌肌訓(xùn)練方法的具體流程示意圖，具體地，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，本方法將結(jié)合圖1至圖3中示出的優(yōu)選地實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的舌肌訓(xùn)練方法做進(jìn)一步地描述，包括如下步驟：

首先，進(jìn)入步驟s101，根據(jù)所述壓力傳感器的壓力信息，判斷是否超過(guò)第一閾值，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述第一閾值是指大鼠在一般情況下，用舌頭觸壓壓力傳感器時(shí)，所達(dá)到的壓力值的平均值，是經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)所得到的一種最優(yōu)解，當(dāng)大鼠饑渴時(shí)，用舌頭觸壓食盤，所述壓力傳感器獲取所述壓力信息，并基于所述第一閾值進(jìn)行判斷，判斷是否有超過(guò)所述第一閾值的壓力值，進(jìn)一步地，若超過(guò)，執(zhí)行步驟s102，而在另一個(gè)實(shí)施例中，若未超過(guò)，則不執(zhí)行后續(xù)步驟。

然后，進(jìn)入步驟s102，控制所述微量注射泵注射水，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，本步驟是在步驟s101之后，優(yōu)選地超過(guò)所述第一閾值，進(jìn)一步地，經(jīng)過(guò)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述中央處理單元接收來(lái)自所述壓力傳感器的壓力信號(hào)，并將生成給水指令，將所述給水指令傳輸給所述微量注射泵。

在這樣的實(shí)施例中，所述微量注射泵中的注水方式以及注水量將根據(jù)所述手控板來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，具體地，通過(guò)所述手控板調(diào)節(jié)單次注射量以及目標(biāo)注射總量，當(dāng)所述中央處理單元將給水指令傳輸給所述微量注射泵時(shí)，所述微量注射泵每次注射相適應(yīng)的水量，并注射多次，以達(dá)到目標(biāo)水量。

再然后，進(jìn)入步驟s103，每隔時(shí)間t，根據(jù)所述壓力傳感器的壓力信息，判斷是否超過(guò)第一閾值，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述時(shí)間間隔t為在一次目標(biāo)水量注射完畢后，相隔一定時(shí)間，再次進(jìn)行壓力判斷，所述時(shí)間可以是2s、5s、10s或者1min等等，具體地，當(dāng)大鼠在伸舌取水并獲取相應(yīng)水后，優(yōu)選地對(duì)大鼠的伸舌進(jìn)行再一次的判斷，看是否需要再次取水，若所述大鼠再次伸舌，并觸壓食盤使其壓力再次超過(guò)第一閾值，則再次執(zhí)行步驟s102，并在執(zhí)行完步驟s102后再次進(jìn)入步驟s103，依次循環(huán)，若未超過(guò)，則說(shuō)明大鼠不在取水，則執(zhí)行步驟s104。

在執(zhí)行完步驟s103后，優(yōu)選地執(zhí)行步驟s104，根據(jù)所述壓力傳感器的壓力信息，判斷是否超過(guò)第二閾值，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述第二閾值是指在取水完后，檢測(cè)所述食盤內(nèi)水是否有淤積，進(jìn)一步地，根據(jù)圖1至圖3中示出的優(yōu)選地實(shí)施例，當(dāng)微量注射泵注射水后，所述食盤呈一定角度傾斜，并在食盤下方設(shè)置有孔洞，利于水的流出，在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施例中，當(dāng)經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，食盤壓力狀態(tài)在水排出后會(huì)回到初始狀態(tài)，而由于一些客觀原因，例如灰塵、沙粒、毛發(fā)的堵塞，會(huì)一定程度影響正常的排水，從而導(dǎo)致淤積，此時(shí)，就需要對(duì)所述食盤的壓力狀態(tài)再一次進(jìn)行檢測(cè)，具體地，判斷所述壓力信息是否超過(guò)第二閾值，若超過(guò)，則執(zhí)行步驟s105，若未超過(guò)，則結(jié)束步驟。

最后，進(jìn)入步驟s105，生成警報(bào)指令，在這樣的實(shí)施例中，若所述壓力信息超過(guò)第二閾值，則說(shuō)明所述食盤存在水的淤積，則需要對(duì)食盤進(jìn)行清理，所述中央處理單元優(yōu)選地生成警報(bào)指令，并通過(guò)顯示屏將警報(bào)信息反映出來(lái)，而在其他的實(shí)施例中，還可以通過(guò)響鈴、指示燈等等方式實(shí)現(xiàn)警報(bào)，在此不予贅述。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。