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腦立體定位儀是以三個假想的彼此相互垂直的三個平面，組成空間立體直角坐標。腦深部的某一微小結構，可以按這一坐標系統加以定位。在使用時，從電極移動架上的刻度，可讀出電極的三維坐標數值。
目前使用的腦立體定位儀可分為兩大類：
1、直線式(Rectilinear)或三平面式(Triplanar)。它是以三個假想的彼此相互垂直的三個平面，組成空間立體直角坐標。腦深部的某一微小結構，可以按這一坐標系統加以定位。在使用時，從電極移動架上的刻度，可讀出電極的三維坐標數值。大動物腦立體定位儀
2、赤道式(Equatorial)。它是由兩個互成直角的圓弧梁構成，是按照立體坐標(Polar Coordinate)的原理制成，也可以規定其腦結構的空間位置，現多用于人用的定位器。本文著重介紹直線式的立體定位儀。立體定位的基本設計原則，不外下列各項，
3、利用動物顱骨表面的某些解剖標志，如矢狀縫，外耳道的中心軸，眶下緣*部、前囪中心(Bregma)，人字縫尖(Lamda)和上門齒根部等部位，同腦表面及深部某一結構(如核、前連合等)的相對恒定關系，借以從外部確定腦深部各結構位置。
4、用立體空間直角坐標，以毫米為單位，描述腦深部結構所在的空間位置。
5、用一堅固的金屬主框，加上幾種桿、夾、組成準確、且兩側對稱的頭夾，將動物的頭按一定的幾個部位作為固定點，固定牢固(不允許1/5毫米的移動)。
6、用一組有三維立體滑動尺的、可讀出1/10毫米的電極移動架(上下滑支尺的下端裝有電極夾)來導向，可使電極準確地插入腦內某一結構。
7、電極移動架與固定動物頭的金屬框，為兩個部件，在用時能準確牢固地將電極移動架裝在金屬框上。
腦立體定位儀的性能特點：
1、有多種動物頭夾(標配一種，如需另購)，可用于多種實驗動物。例如豬、狗、貓等一些較大動物，電極移動架的滑尺可移動范轉較長。
2、部件數目少，主框較粗，主要部件均由同一種金屬構成，這樣可使各部件的膨脹系數相同，避免接觸電位。電極移動架與動物頭固定夾裝在主框上。
3、電極移動架易于裝卸。在動物頭和進行手術操作時，可將電極移動架卸下，儀器成為可以獨立使用的頭固定器。這樣可以保證電極移動架不易受損壞或碰歪。
4、儀器上裝多個*對稱的電極移動架，可以同時在兩側同名的腦結構中插放電極，或在同側插多個電極。
5、電極移動架的豎向滑尺，應可向前后和左右方向轉動一定角度，以便在固定動物頭部水平線中使用，或以一定角度向腦內插入電極。
6、電極移動架上的電極固定夾，要求靈活而易卸，當做埋藏電極時使電極易于松下脫離。
7、各滑尺的讀數，應可較準確地讀出1/10毫米。
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