本發(fā)明涉及醫(yī)療實驗裝置領域，具體是涉及一種脊柱體外模擬系統(tǒng)。

背景技術：

1、脊柱是人體的重要組成部分，位于身體背部中央，從顱骨底部延伸至骨盆。它由一系列椎骨、椎間盤、韌帶、肌肉和神經(jīng)等結構組成，為身體提供支撐和保護，同時參與身體的運動和姿勢維持。人體解剖學對脊柱的結構和功能進行了深入研究，為脊柱疾病的診斷和治療提供了基礎。

2、脊柱作為人體的重要支撐結構，其穩(wěn)定性和運動功能受到生物力學特性的影響，生物力學特征發(fā)生變化引起椎間盤、關節(jié)囊、韌帶等組織蛋白質(zhì)表達異常，從而導致這些組織的病理改變。然而針對生物力學改變影響蛋白表達異常機制的研究進展緩慢。主要原因有目前使用的體外模擬系統(tǒng)脫離活體，細胞死亡，不能觀察蛋白質(zhì)的表達異常。市面上的體外模擬系統(tǒng)如機械臂、六維脊柱測試系統(tǒng)等體積大，無法在培養(yǎng)箱中進行測試，并且標本暴露在空氣中，細胞組織失活，模擬的效果差，無法滿足實際使用所需。

3、因此，需要提供一種脊柱體外模擬系統(tǒng)，旨在解決上述問題。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種脊柱體外模擬系統(tǒng)，旨在解決背景技術中提出的技術問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、一種脊柱體外模擬系統(tǒng)，包括上箱體和下箱體，所述上箱體適配密封安裝連接于下箱體上，且上箱體和下箱體均為透明材質(zhì)，所述上箱體內(nèi)設置有用于固定脊柱一端的脊柱上安裝座，所述下箱體內(nèi)設置有用于固定脊柱另一端的脊柱下安裝座，所述脊柱下安裝座固定安裝于密封升降板上，所述密封升降板適配密封滑動連接于下箱體的內(nèi)部，還包括：

4、負荷模擬機構，其安裝于上箱體上，用于模擬脊柱各個自由度方向上的受載，所述負荷模擬機構包括用于模擬延伸施加負荷的第一伸縮桿和第二伸縮桿以及用于施加負荷驅(qū)動的第一電磁鐵和第二電磁鐵，所述第一伸縮桿和第二伸縮桿均通過密封套密封滑動連接于上箱體上，且脊柱上安裝座上設置有與第一伸縮桿和第二伸縮桿均適配連接的連接套；

5、限位安裝模擬避位機構，其安裝于下箱體上，用于解除脊柱上安裝座的彈性限位進行負荷模擬以及對接限位安裝上箱體和下箱體，所述限位安裝模擬避位機構包括用于解除脊柱上安裝座限位的楔形推桿以及用于限位安裝連接上箱體和下箱體的限位插桿，所述限位插桿通過上連接座固定安裝于上箱體上，所述楔形推桿通過下連接座固定安裝于下箱體上，所述上連接座上活動安裝有與楔形推桿適配連接驅(qū)動的楔形塊；

6、脊柱限位機構，其安裝于脊柱下安裝座的外側，用于對插入脊柱下安裝座內(nèi)的脊柱進行限位固定，所述脊柱限位機構包括用于限位脊柱安裝的夾持桿，所述夾持桿通過固定座活動安裝于密封升降板上，所述脊柱下安裝座上開設有用于避位連接夾持桿的避位槽；

7、升降調(diào)節(jié)機構，其安裝于密封升降板與下箱體的內(nèi)部連接處，用于根據(jù)脊柱的長度進行升降調(diào)節(jié)限位。

8、作為本發(fā)明進一步的方案，所述負荷模擬機構還包括用于適配連接第一電磁鐵驅(qū)動的第一磁頭和適配連接第二電磁鐵驅(qū)動的第二磁頭，所述第一磁頭固定連接于第一伸縮桿的一端處，且第一電磁鐵固定安裝于上連接座的內(nèi)部，所述第一伸縮桿通過導向滑板限位滑動連接于上連接座的內(nèi)部，且第一磁頭位于第一電磁鐵的一側設置，所述第二磁頭固定連接于第二伸縮桿的一端處，且第二電磁鐵通過頂部連接座固定安裝于上箱體的頂部，且第二磁頭位于第二電磁鐵的一側設置。

9、作為本發(fā)明進一步的方案，所述限位安裝模擬避位機構還包括用于解除第一伸縮桿橫向限位脊柱上安裝座的第一l型連接板和第二l型連接板，所述第一l型連接板通過第二導向滑桿限位滑動連接于上連接座的內(nèi)部，所述第二l型連接板通過第三導向滑桿限位滑動連接于上連接座的內(nèi)部，所述第一l型連接板的一側設置有第一彈簧，所述第一l型連接板和第二l型連接板的內(nèi)側設置有第一轉(zhuǎn)動齒輪，且第一l型連接板靠近導向滑板的一側設置，所述第一轉(zhuǎn)動齒輪通過第一連接軸轉(zhuǎn)動安裝于上連接座的內(nèi)部，且第一l型連接板和第二l型連接板上均設置有與第一轉(zhuǎn)動齒輪嚙合連接的齒牙，所述第二l型連接板上固定連接有楔形塊，所述楔形塊通過第一導向滑桿限位滑動連接于上連接座的外側。

10、作為本發(fā)明進一步的方案，所述限位安裝模擬避位機構還包括用于限位安裝連接限位插桿的限位桿，所述限位插桿上開設有與限位桿適配插接的限位槽，所述限位桿通過拉桿限位滑動連接于下連接座的內(nèi)部，所述限位桿的一側設置有用于復位的第二彈簧。

11、作為本發(fā)明進一步的方案，所述脊柱限位機構還包括用于驅(qū)動夾持桿對脊柱進行限位驅(qū)動的第二轉(zhuǎn)動齒輪和雙面齒板，所述夾持桿通過第二轉(zhuǎn)動齒輪轉(zhuǎn)動安裝于固定座的內(nèi)部，所述第二轉(zhuǎn)動齒輪嚙合連接于雙面齒板上，所述雙面齒板限位滑動連接于固定座的內(nèi)部，所述雙面齒板上螺紋連接有第一絲桿，所述第一絲桿轉(zhuǎn)動安裝于固定座的內(nèi)部。

12、作為本發(fā)明進一步的方案，所述脊柱限位機構還包括用于驅(qū)動第一絲桿旋轉(zhuǎn)的蝸桿和第一調(diào)節(jié)旋鈕，所述第一絲桿通過第一錐齒輪副的轉(zhuǎn)動連接有第二連接軸，所述第二連接軸轉(zhuǎn)動安裝于固定座的內(nèi)部，所述第二連接軸上固定連接有蝸輪，所述蝸輪上嚙合連接有蝸桿，所述蝸桿轉(zhuǎn)動安裝于固定座上，所述蝸桿的一端固定連接有第一調(diào)節(jié)旋鈕，且下箱體上開設有用于避位連接蝸桿的調(diào)節(jié)槽。

13、作為本發(fā)明進一步的方案，所述脊柱上安裝座內(nèi)還設置有用于限位脊柱的夾持塊，所述夾持塊通過第三彈簧活動安裝于脊柱上安裝座的內(nèi)部。

14、作為本發(fā)明進一步的方案，所述升降調(diào)節(jié)機構包括用于升降驅(qū)動的伸縮柱和固定柱，所述伸縮柱的一端固定連接于密封升降板上，所述固定柱的一端固定連接于下箱體的底部，且伸縮柱限位滑動連接于固定柱的內(nèi)部，所述伸縮柱上螺紋連接有第二絲桿，所述第二絲桿轉(zhuǎn)動安裝于固定柱的內(nèi)部，所述第二絲桿通過第二錐齒輪副的轉(zhuǎn)動連接有第三連接軸，所述第三連接軸轉(zhuǎn)動安裝于固定柱上。

15、作為本發(fā)明進一步的方案，所述升降調(diào)節(jié)機構還包括用于驅(qū)動第三連接軸旋轉(zhuǎn)的第四連接軸和第二調(diào)節(jié)旋鈕，所述第三連接軸通過同步帶轉(zhuǎn)動連接有第四連接軸，所述第四連接軸通過固定板轉(zhuǎn)動安裝于下箱體上，所述第四連接軸的一端固定連接有第二調(diào)節(jié)旋鈕。

16、作為本發(fā)明進一步的方案，所述上箱體上設置有用于加入培養(yǎng)液的進液管，所述上箱體上還設置有排液管，所述上箱體的頂部設置有用于提拉的提手。

17、綜上所述，本發(fā)明實施例與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果：

18、本發(fā)明通過設置的脊柱限位機構使得安裝過程更加直觀和簡單，無需復雜的工具和專業(yè)技能，即可快速完成安裝，且通過設置的升降調(diào)節(jié)機構可根據(jù)脊柱的高度進行適配安裝限位連接，從而節(jié)省了大量時間和人力成本，不僅提高了工作效率，還減少了安裝過程中可能出現(xiàn)的錯誤和返工情況，保證了其穩(wěn)定性和安全性。

19、通過設置的限位安裝模擬避位機構可很好的實現(xiàn)被限位固定的脊柱上安裝座與下方下箱體中脊柱的對接，從而便于后續(xù)的模擬實驗，同時可解除脊柱上安裝座的卡接限位，便于實現(xiàn)對脊柱自由度的模擬實驗，也可實現(xiàn)對脊柱的拆卸處理，無需使用復雜的工具或繁瑣的步驟，從而大幅縮短安裝時間，提高整體的工作效率。

20、通過設置的負荷模擬機構可很好的實現(xiàn)已裝夾的脊柱的自由度的模擬設置，使脊柱處于營養(yǎng)液中便于更好的進行模擬活體在生理或病理狀態(tài)下的受載情況，能夠很好的模擬人體在不同活動和姿態(tài)下脊柱的彎曲和伸展等動作，從而更為準確地模擬真實脊柱的運動狀態(tài)，為醫(yī)學研究和康復訓練提供更為貼近實際的模擬環(huán)境，從而使得醫(yī)療專業(yè)人員能夠根據(jù)患者的具體情況制定個性化的治療計劃和康復訓練，從而提高治療效果和患者的康復速度。

21、為更清楚地闡述本發(fā)明的結構特征和功效，下面結合附圖與具體實施例來對本發(fā)明進行詳細說明。