基于金屬應(yīng)變計(jì)的便攜式血管阻斷拉力儀

劉 琳，王偉佳，霍 炬，郇 帥,3，趙 瑛

(1.哈爾濱商業(yè)大學(xué) 藥學(xué)院，哈爾濱 150076； 2.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 電氣工程及自動(dòng)化學(xué)院，哈爾濱 150006；3.哈爾濱商業(yè)大學(xué) 基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)院，哈爾濱 150028)

腦缺血是以大腦中動(dòng)脈缺血為主的腦血管疾病，是世界范圍內(nèi)導(dǎo)致疾病和死亡的主要疾病之一，具有高發(fā)病率、高致殘率、高死亡率和高復(fù)發(fā)率等特點(diǎn)[1-2].腦缺血后腦血流量呈低灌注或血流減少，導(dǎo)致氧和能量供應(yīng)中斷，神經(jīng)細(xì)胞死亡并引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙[3].隨著腦缺血情況的不斷加劇，引發(fā)的血管性癡呆(vascular dementia, VD)已成為腦缺血困擾社會(huì)和家庭的主要并發(fā)癥之一[4].目前實(shí)驗(yàn)建立腦缺血模型方法主要有兩血管阻斷法(two-vessel occlusion, 2-VO)、三血管阻斷法(three-vessel occlusion, 3-VO)、低氧缺氧法、化學(xué)試劑法、急性重復(fù)缺氧法等[5].基于2-VO法建立腦缺血模型是研究血管性認(rèn)知障礙(vascular cognitive impairment, VCI)及VD的常用建模方法.既往在2-VO法建立腦缺血模型過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，不同操作者或同一操作者在不同次操作過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行結(jié)扎后，其腦血流量變化程度及腦組織形態(tài)學(xué)變化程度不盡相同，結(jié)扎力施加至最大且無(wú)限位量化，最終導(dǎo)致模型建立的一致性不佳，重復(fù)性較差，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物具有較高死亡率[6].

阻斷拉力儀是一種能夠檢測(cè)物體承受拉力數(shù)值的檢測(cè)工具，目前在對(duì)血管進(jìn)行結(jié)扎過(guò)程中，往往需要進(jìn)行拉力檢測(cè)，既要保證不同操作者結(jié)扎一致性，又要防止出現(xiàn)結(jié)扎不到位導(dǎo)致后期血管崩裂現(xiàn)象.基于上述背景需求，目前在對(duì)血管進(jìn)行結(jié)扎過(guò)程中檢測(cè)技術(shù)還存在以下不足：一是安全性較低，在操作時(shí)往往是通過(guò)手感進(jìn)行檢測(cè)，在手動(dòng)拉伸時(shí)很難掌控力度，如拉力過(guò)大容易造成血管崩裂現(xiàn)象[7-8]；二是機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜且結(jié)構(gòu)不夠完善，現(xiàn)有裝置在檢測(cè)中，因未設(shè)置相應(yīng)的限位結(jié)構(gòu),很難快速精準(zhǔn)地找到規(guī)定位置，反復(fù)調(diào)整浪費(fèi)檢測(cè)時(shí)間[9-10]，無(wú)法保證不同操作者之間的一致性.

以應(yīng)變計(jì)為核心元件研制的阻斷拉力儀具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可實(shí)現(xiàn)拉力量化、限位的優(yōu)點(diǎn).根據(jù)不同應(yīng)用需求將應(yīng)變計(jì)粘貼于各種彈性敏感元件上，可制作測(cè)量拉力、壓力、加速度、位移等傳感器.目前應(yīng)變計(jì)的種類(lèi)達(dá)到上萬(wàn)種，其中金屬應(yīng)變計(jì)在生物、醫(yī)藥等學(xué)科領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[11-14]，占全世界傳感器總量的80%以上[15].在應(yīng)變、應(yīng)力、拉力等傳感器研制過(guò)程中，將金屬應(yīng)變計(jì)采用α-氰基丙烯酸酯[16]粘貼于一定尺寸的彈性基底上，然后在其表面進(jìn)行涂覆層處理以保護(hù)應(yīng)變片避免外界損傷.當(dāng)結(jié)構(gòu)件受到外力作用時(shí)，由于基底產(chǎn)生形變傳導(dǎo)至金屬應(yīng)變計(jì)進(jìn)而使其電阻發(fā)生改變，電阻與所施加外力呈線性或非線性關(guān)系，通過(guò)解調(diào)電路將電阻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種外力的測(cè)量[17].針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷及結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問(wèn)題，同時(shí)考慮生物實(shí)驗(yàn)室恒溫、恒濕環(huán)境，設(shè)計(jì)了便攜式血管阻斷拉力儀(簡(jiǎn)稱(chēng)拉力儀)，用于在2-VO法造模過(guò)程中對(duì)結(jié)扎拉力進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)扎力的量化，控制施加拉力標(biāo)準(zhǔn)偏差，減少組內(nèi)建模差異，為后續(xù)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提供客觀依據(jù)與支撐，在醫(yī)藥學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域具有重要意義.

1 金屬應(yīng)變計(jì)力學(xué)傳感原理

1.1 金屬應(yīng)變計(jì)傳感原理

金屬應(yīng)變計(jì)的工作原理是基于應(yīng)變效應(yīng)[11]，金屬絲的電阻與其材料的性質(zhì)、金屬柵絲的長(zhǎng)度及橫截面積有關(guān).將封裝好的金屬應(yīng)變計(jì)粘貼于結(jié)構(gòu)件，當(dāng)構(gòu)件受力時(shí)，金屬柵絲的長(zhǎng)度和橫截面積均隨之發(fā)生改變，進(jìn)而發(fā)生電阻變化.電阻R與應(yīng)變?chǔ)胖g關(guān)系為

(1)

式中,Ks為材料的靈敏系數(shù)，其物理意義是單位應(yīng)變的電阻變化率ε，為測(cè)試點(diǎn)處的應(yīng)變，常用με為單位表示.由此可知，金屬絲在產(chǎn)生應(yīng)變效應(yīng)時(shí)，應(yīng)變?chǔ)排c電阻變化率dR/R成線性關(guān)系.

1.2 金屬應(yīng)變計(jì)力學(xué)傳感機(jī)理

將金屬應(yīng)變計(jì)采用α-氰基丙烯酸酯或環(huán)氧樹(shù)脂粘貼于一定尺寸的彈性基底上，當(dāng)其受到外力作用時(shí)，其形變傳導(dǎo)至金屬應(yīng)變計(jì)使電阻發(fā)生改變，由于粘膠、金屬應(yīng)變計(jì)、基底材料具有不同的彈性模量，因此通常在應(yīng)變、應(yīng)力檢測(cè)中存在傳遞減敏效應(yīng)帶來(lái)的誤差.故此，研究者在采用金屬應(yīng)變計(jì)設(shè)計(jì)力學(xué)傳感器時(shí)通常要考慮待測(cè)量程，進(jìn)而選取靈敏度足夠大的應(yīng)變計(jì)結(jié)合基底參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)[18].

2 便攜式金屬應(yīng)變計(jì)血管阻斷拉力儀制備

本文設(shè)計(jì)的便攜式血管阻斷拉力儀由傳感探頭、解調(diào)電路及外殼3部分組成，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1.

圖1 便攜式血管阻斷拉力儀結(jié)構(gòu)示意

2.1 探頭設(shè)計(jì)

通過(guò)仿真應(yīng)力分析，基底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為圓柱與薄片結(jié)合結(jié)構(gòu)，以降低重復(fù)性誤差，見(jiàn)圖2.

圖2 血管阻斷拉力儀探頭設(shè)計(jì)

由于金屬應(yīng)變計(jì)尺寸小、質(zhì)地脆、易折斷，故采用704軟膠對(duì)其進(jìn)行封裝保護(hù).為了避免金屬應(yīng)變計(jì)粘貼不均導(dǎo)致受力不均現(xiàn)象，懸臂梁采用粗、細(xì)砂紙打磨光滑，乙醇清洗、擦拭后采用α-氰基丙烯酸酯用聚四氟乙烯薄膜按壓固定.用此方法按壓固定金屬應(yīng)變計(jì)的優(yōu)點(diǎn)為受力均勻，同時(shí)聚四氟乙烯不會(huì)與α-氰基丙烯酸酯產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而被粘結(jié).按壓待1 min左右，去掉聚四氟乙烯薄膜，使懸臂梁發(fā)生輕度形變以釋放粘貼初始應(yīng)力，均勻涂704軟膠于金屬應(yīng)變計(jì)導(dǎo)線根部，將雙導(dǎo)線粘接于基底，同時(shí)覆蓋金屬應(yīng)變計(jì)作為涂覆層保護(hù)，固化24 h.

2.2 解調(diào)電路設(shè)計(jì)

便攜式血管阻斷拉力儀解調(diào)電路由供電電路、前放電路及數(shù)字電壓表3部分組成，見(jiàn)圖3.

本文所設(shè)計(jì)的供電電路為調(diào)制解調(diào)儀提供+5 V、-5 V直流供電，采用該設(shè)計(jì)方式節(jié)省交流變壓器的一個(gè)抽頭，輸出電壓穩(wěn)定且降低成本.前置放大電路可將信號(hào)放大至0～250 mV，最終由數(shù)字電壓表電路的四位數(shù)碼管顯示.

2.3 便攜式血管阻斷拉力儀的標(biāo)定

便攜式血管阻斷拉力儀標(biāo)定裝置主要由探頭、解調(diào)電路、外殼及標(biāo)定系統(tǒng)組成，見(jiàn)圖4.

1)標(biāo)定實(shí)驗(yàn).標(biāo)定過(guò)程中采用砝碼加載，操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，通過(guò)使加載力的方向旋轉(zhuǎn)90°模擬了2-VO法結(jié)扎過(guò)程中外力的加載過(guò)程.采用鋼鍍鉻的M1級(jí)精度物理天平砝碼，細(xì)線為外殼手術(shù)用“0”號(hào)手術(shù)縫合線，線徑0.5 mm，最大承受100 N.將探頭固定端事先固定到標(biāo)定平臺(tái)并延伸出標(biāo)定平臺(tái)，探頭形變方向與地面垂直，在探頭拉力端的結(jié)扎線上，累加掛以不同質(zhì)量的砝碼，讀取儀器主板的電壓輸出信號(hào)，記錄砝碼重力與輸出電壓的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù).

2)標(biāo)定結(jié)果.將鋼鍍鉻的M1級(jí)精度物理天平砝碼以0.1 N為步長(zhǎng)逐個(gè)加載至探頭，得出砝碼重力與電壓輸出之間的數(shù)據(jù)，見(jiàn)表1.

表1 標(biāo)定數(shù)據(jù)表

3)標(biāo)定曲線.隨著砝碼重力的增加，解調(diào)電路示數(shù)隨之增大，其標(biāo)定曲線見(jiàn)圖5.

圖5 砝碼重力與解調(diào)電路示數(shù)關(guān)系曲線

經(jīng)分析可知，血管阻斷拉力儀的靈敏度為70 mV/N，在0～3.0 N變化范圍對(duì)應(yīng)電壓輸出為0～199 mV，分辨率為1 mV(0.014 N).結(jié)果表明，該血管阻斷拉力儀在量程范圍內(nèi)具有較好的線性度.誤差主要來(lái)源于金屬應(yīng)變計(jì)粘貼工藝及鋁合金基底結(jié)構(gòu)加工偏差.

3 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)

3.1 血管阻斷拉力儀體外驗(yàn)證

在血管阻斷拉力儀進(jìn)行雙側(cè)頸總動(dòng)脈結(jié)扎前，需驗(yàn)證其可行性.因我們無(wú)法將大鼠血管進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)，因此選取和大鼠血管彈性相近的靜脈輸液管及大鼠的小腸進(jìn)行實(shí)驗(yàn).血管阻斷拉力儀的使用范圍在0～3.0 N之間，按每0.5 N遞增，選取0 N、0.5 N、1 N、1.5 N、2 N、2.5 N進(jìn)行體外試驗(yàn).

3.2 單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)體積結(jié)果

結(jié)扎靜脈輸液管和小腸在單位時(shí)間內(nèi)體積的變化表明血管阻斷拉力儀設(shè)備的可行性.可應(yīng)用于大鼠雙側(cè)頸總動(dòng)脈結(jié)扎的實(shí)驗(yàn)中，鑒于量程為0～3.0 N，且以0.5 N為步長(zhǎng)作用于靜脈輸液管和小腸時(shí)單位時(shí)間流過(guò)體積變化不明顯，如表2所示；同時(shí)考慮較低樣本量即可完成對(duì)儀器可行性的研究.因此，在進(jìn)行大鼠雙側(cè)頸總動(dòng)脈結(jié)扎時(shí)擬選取0.5 N、1.5 N、2.5 N 3個(gè)力開(kāi)展實(shí)驗(yàn).

表2 單位時(shí)間流過(guò)體積

3.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組

SPF級(jí)成年健康Wistar大鼠100只，體重為(300±30) g，由長(zhǎng)春億斯實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限責(zé)任公司提供，合格證編號(hào)：201900018900.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物采用標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)期間自由飲水、攝食.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)于溫度(23±1)℃，相對(duì)濕度(50±5)%且12 h明暗交替的環(huán)境中.

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物適應(yīng)飼養(yǎng)7 d后，根據(jù)體重按照隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為：假手術(shù)(sham operation, SO)組、非儀器結(jié)扎(2-VO)組、儀器結(jié)扎(0.5 N結(jié)扎組、1.5 N結(jié)扎組、2.5 N結(jié)扎組)組.

3.4 血管性認(rèn)知障礙模型建立

非儀器結(jié)扎(2-VO)組：大鼠術(shù)前12 h禁食，4 h禁水，采用1%的戊巴比妥那注射麻醉大鼠仰臥位固定，頸部去毛，消毒，手術(shù)刀開(kāi)口，鈍性分離頸部肌肉，暴露雙側(cè)頸總動(dòng)脈，分離神經(jīng)，采用0號(hào)手術(shù)線結(jié)扎雙側(cè)，0號(hào)線縫合，術(shù)后每天肌肉注射青霉素，防止術(shù)后感染.

儀器結(jié)扎組：儀器結(jié)扎組基于血管阻斷拉力儀,采用雙側(cè)頸總動(dòng)脈結(jié)扎的方法對(duì)大鼠雙側(cè)頸總動(dòng)脈套以0號(hào)絲線在0.5 N、1.5 N、2.5 N雙重結(jié)扎，逐層縫合，除結(jié)扎拉力與非儀器結(jié)扎組不同，其余條件相同.

假手術(shù)組(SO組)：只分離暴露頸總動(dòng)脈不結(jié)扎，其余條件相同.

3.5 大鼠額葉皮層腦血流量的測(cè)定

腦血流量實(shí)驗(yàn)前的預(yù)處理：實(shí)驗(yàn)前7 d，所有大鼠麻醉后仰臥，放置于腦立體定位儀上，固定頭部，采取平顱固定法進(jìn)行大鼠頭顱的立體定位.之后頭部剃毛，剪開(kāi)頭部皮膚2 cm，用過(guò)氧化氫擦拭清除軟組織，暴露出顱骨[19]，確定額葉(FrA)位置[20]，為后期正式試驗(yàn)做準(zhǔn)備.分別于模型建立0 d、14 d、28 d、42 d后，采用雙通道激光多普勒腦血流儀進(jìn)行腦血流量的測(cè)定.大鼠腹腔注射1%戊巴比妥鈉麻醉20 min后，將多普勒探頭固定至額葉處，記錄腦血流量，測(cè)定時(shí)間為10 min.腦血流量單位采用血流灌注單位PU.

3.6 蘇木素-伊紅(HE)染色法

采用4%多聚甲醛的磷酸緩沖液固定大鼠后，參照《大鼠腦立體定位圖譜》確定好海馬區(qū)域取材.將取好的海馬組織固定于4%多聚甲醛中24 h后采用石蠟包埋并切片，切片厚度4 μm.切片并脫蠟后，采用蘇木素初染、伊紅復(fù)染，并脫水封片后于顯微鏡下觀察并拍照.

3.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1)大鼠死亡率.基于血管阻斷拉力儀采用雙側(cè)頸總動(dòng)脈結(jié)扎法建立的血管性認(rèn)知障礙模型降低了動(dòng)物死亡率，由以往的53.33%降低為11.11%，見(jiàn)表3.基于此方法的成模率增加.

表3 各組大鼠死亡率

2)腦血流量測(cè)定結(jié)果.于模型建立0 d、14 d、28 d、42 d后，與SO組相比，0.5 N結(jié)扎組、1.5 N結(jié)扎組、2.5 N結(jié)扎組、2-VO組腦血流量顯著下降(P<0.01)；與2-VO組相比，0.5 N結(jié)扎組腦血流量顯著上升(P<0.01，P<0.05)、2.5 N結(jié)扎組顯著下降，1.5 N結(jié)扎組無(wú)明顯變化.結(jié)果顯示，腦缺血后腦血流量顯著下降，且不同程度腦缺血腦血流量遞增下降.并且非儀器結(jié)扎(2-VO)組的結(jié)扎力介于0.5 N～2.5 N之間，與1.5 N結(jié)果比較接近，見(jiàn)圖6.

注：SO組n=10；2-VO組 n=10；0.5 N結(jié)扎組 n=10；1.5 N結(jié)扎組n=10；2.5 N結(jié)扎組n=10與SO組比較，**P<0.01有非常顯著性差異；與2-VO組比較，△△P<0.01，有非常顯著性差異；△P<0.05有顯著性差異.

3)大鼠海馬組織染色結(jié)果.海馬是與認(rèn)知功能密切相關(guān)的大腦組織結(jié)構(gòu)，根據(jù)解剖學(xué)可知，海馬是大腦邊緣系統(tǒng)的重要組成部分，在信息處理中發(fā)揮重要作用，是掌握學(xué)習(xí)記憶功能的重要腦區(qū)，目前關(guān)于認(rèn)知的研究大多集中于海馬組織，海馬神經(jīng)元損傷后，表現(xiàn)出典型認(rèn)知障礙[21].所以本研究選取海馬組織作HE染色研究.

在光鏡下，海馬組織見(jiàn)圖7，從(a)到(f)依次為SO組、2-VO組、0.5 N結(jié)扎組、1.5 N結(jié)扎組、2.5 N結(jié)扎組海馬組織圖.從圖中可以看出，SO組海馬組織細(xì)胞排列整齊緊密，細(xì)胞核圓而大，核仁清晰；2-VO組CA1區(qū)可見(jiàn)神經(jīng)元排列稍亂，神經(jīng)元減少，神經(jīng)元胞漿染色變淡，尼氏小體減少；0.5 N結(jié)扎組海馬組織偶見(jiàn)固縮神經(jīng)元，表現(xiàn)為胞核和胞漿收縮；1.5 N結(jié)扎組海馬組織神經(jīng)元排列松散，神經(jīng)元減少，齒狀回偶見(jiàn)固縮神經(jīng)元；2.5 N結(jié)扎組CA1區(qū)可見(jiàn)神經(jīng)元減少，神經(jīng)元消失，可見(jiàn)神經(jīng)元固縮，神經(jīng)氈排列疏松.結(jié)果表明，大鼠除在行為上的變化外，其腦部組織也會(huì)出現(xiàn)不同損傷，且不同結(jié)扎拉力對(duì)應(yīng)大鼠腦組織形態(tài)學(xué)的改變也不同.

圖7 海馬部位HE染色切片

對(duì)大鼠海馬組織錐體細(xì)胞數(shù)進(jìn)行處理，見(jiàn)圖8，與SO組相比，2-VO組、0.5 N結(jié)扎組、1.5 N結(jié)扎組、2.5 N結(jié)扎組錐體細(xì)胞數(shù)減少.表明腦缺血后核破碎情況增加.

4)大鼠Morris水迷宮測(cè)定結(jié)果.Morris水迷宮法是檢測(cè)大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的最典型的方法，是關(guān)于學(xué)習(xí)記憶實(shí)驗(yàn)最常用的檢測(cè)方法，Morris水迷宮定位航行實(shí)驗(yàn)可考察大鼠學(xué)習(xí)能力，空間探索可考察大鼠記憶能力，本研究采用Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)檢測(cè)大鼠42 d學(xué)習(xí)記憶能力.

a)搜索策略.試驗(yàn)開(kāi)始初期各組大鼠的搜索策略均為隨機(jī)式以及邊緣式，隨著訓(xùn)練次數(shù)增加，首先SO組，其次手術(shù)組的搜索策略轉(zhuǎn)變趨向式及直線式.如圖9(a)所示，SO組呈現(xiàn)趨向式的搜索策略，而相比較手術(shù)組仍以隨機(jī)式以及邊緣式為主要搜索策略.

注：SO組n=10；2-VO組n=10；0.5 N結(jié)扎組n=10；1.5 N結(jié)扎組n=10；2.5 N結(jié)扎組n=10與SO組相比較，*P<0.05有顯著性差異.

圖9 水迷宮試驗(yàn)各組大鼠搜索策略

b)Morris水迷宮結(jié)果.模型建立42 d后，對(duì)各組大鼠進(jìn)行Morris水迷宮測(cè)試，如圖10所示.與SO組比，1.5 N結(jié)扎組、2.5 N結(jié)扎組大鼠逃避潛伏期顯著增加(P<0.05)，1.5 N結(jié)扎組大鼠站臺(tái)穿越次數(shù)顯著下降(P<0.05)；可視平臺(tái)結(jié)果顯示，受試大鼠均能登上平臺(tái)，排除了因2-VO造成的全腦低灌注狀態(tài)引起的視神經(jīng)缺血損傷對(duì)結(jié)果造成的影響.平均速度結(jié)果顯示各組大鼠的平均速度無(wú)明顯變化，排除了動(dòng)物自身的因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響.腦缺血后學(xué)習(xí)記憶能力下降，不同結(jié)扎拉力對(duì)應(yīng)大鼠學(xué)習(xí)記憶能力不同，1.5 N結(jié)扎組大鼠學(xué)習(xí)記憶能力個(gè)體差異小，模型建立更穩(wěn)定.

注：SO組n=10；2-VO組n=10；0.5 N結(jié)扎組n=10；1.5 N結(jié)扎組n=10；2.5 N結(jié)扎組n=10與SO組比較，P<0.05有顯著性差異.

4 結(jié) 論

本文設(shè)計(jì)了一種用于2-VO法建立腦缺血模型使用的便攜式血管阻斷拉力儀.該血管阻斷拉力儀量程為0～3.0 N，分辨率為0.014 N，靈敏度為70 mV/N，在量程內(nèi)具有較高的靈敏度，較好的線性度重復(fù)性.從腦血流量檢測(cè)、形態(tài)學(xué)和行為學(xué)進(jìn)行生物學(xué)驗(yàn)證,結(jié)果表明:通過(guò)該便攜式血管阻斷拉力儀建立的腦缺血模型具有穩(wěn)定性高、死亡率低、重現(xiàn)性佳、組內(nèi)動(dòng)物個(gè)體差異小等特點(diǎn).

在此便攜式血管阻斷拉力儀監(jiān)控下將不同結(jié)扎力施加于大鼠雙側(cè)頸總動(dòng)脈后，與2-VO組比較，死亡率由原來(lái)的53.33%降低為11.11%.通過(guò)結(jié)扎力量化后組間觀察，大鼠腦血流量顯著下降，且下降程度與結(jié)扎力遞增呈對(duì)應(yīng)關(guān)系；HE染色后光鏡檢測(cè)發(fā)現(xiàn)組間神經(jīng)元形態(tài)發(fā)生改變，組內(nèi)大鼠海馬組織形態(tài)個(gè)體差異降低；Morris水迷宮測(cè)試發(fā)現(xiàn)，腦缺血后學(xué)習(xí)記憶能力下降，不同結(jié)扎拉力對(duì)應(yīng)大鼠學(xué)習(xí)記憶能力不同，1.5 N結(jié)扎組大鼠學(xué)習(xí)記憶能力個(gè)體差異較小，模型建立更穩(wěn)定.本課題組前期在2-VO法建立腦缺血模型中采用手動(dòng)快速結(jié)扎的造模方式導(dǎo)致動(dòng)物死亡率過(guò)高，不能控制結(jié)扎拉力的量化及標(biāo)準(zhǔn)偏差導(dǎo)致成模動(dòng)物個(gè)體差異較大.采用該便攜式血管阻斷拉力儀實(shí)現(xiàn)了結(jié)扎力的量化，降低了動(dòng)物死亡率，提高了動(dòng)物成模率并減小組內(nèi)動(dòng)物個(gè)體性差異.本文設(shè)計(jì)的便攜式血管阻斷拉力儀可用于涉及腦缺血、卒中、腦低灌注引發(fā)的認(rèn)知障礙的研究中，實(shí)現(xiàn)對(duì)2-VO法模型建立過(guò)程中結(jié)扎力的實(shí)時(shí)檢測(cè)，為后續(xù)降低實(shí)驗(yàn)動(dòng)物死亡率及精準(zhǔn)診療的模型建立提供基本保障.