一种带有模块化水封缺氧瓶的小动物耗氧量实时监测系统技术方案

一种带有模块化水封缺氧瓶的小动物耗氧量实时监测系统，包括呼吸耗氧量实时监测装置和用于给小动物提供密闭实验空间的模块化水封缺氧瓶。本发明专利技术解决了常用经典缺耗氧装置无法自动监控呼吸及耗氧量的问题，采用光电感应及胸廓收缩引起的压力波动可在密闭容器中传递的原理，解决常规缺氧实验中采用人工目视法数呼吸频率及耗氧量的问题，使用呼吸耗氧实时监测装置可以实现任何时间段乏氧性缺氧耗氧量的自动描记，不同类型缺氧的呼吸曲线描记，通过分析呼吸曲线实现不同类型缺氧实验动物呼吸兴奋性的比较，减轻实验的劳动强度，提高实验结果的准确性。模块化水封缺氧瓶在易造成实验失败的漏气问题上做了双重加密：能确保实验不致漏气而失败。

A real-time monitoring system for oxygen consumption of small animals with modular water sealed anoxic bottles

A real-time monitoring system for oxygen consumption of small animals with modularized water seal anoxic bottles, including a real-time monitoring device for oxygen consumption and a modular water seal hypoxic bottle for small animals. The invention solves the problem that the commonly used classic oxygen deficient oxygen equipment can not automatically monitor the respiration and oxygen consumption. The principle of the pressure fluctuation caused by the photoelectric induction and the chest contraction can be transmitted in the closed container can be used to solve the problem of using artificial visual method to count the respiratory frequency and oxygen consumption in the routine anoxic experiment, and use the respiratory oxygen consumption in real time. The monitoring device can realize the automatic tracing of hypoxia oxygen oxygen consumption at any time, the respiratory curve tracing of different types of hypoxia, and the comparison of respiratory excitement of different types of hypoxia experimental animals by analyzing the respiration curve, reducing the labor intensity of the experiment and improving the accuracy of the experimental fruit. The modular water sealed anoxic bottle has double encryption on the leakage problem which is easy to cause experimental failure: it can ensure that the experiment does not leak and fails.

【技术实现步骤摘要】
一种带有模块化水封缺氧瓶的小动物耗氧量实时监测系统
本专利技术涉及一种带有模块化水封缺氧瓶的小动物耗氧量实时监测系统。
技术介绍
缺氧是机体多种疾病发病过程中重要的致病因素或重要的病理过程之一，也是高原生活、矿井坑道作业及航空航天飞行中必须研究的问题。在高等医学院校实验中常用各种缺氧实验模型对缺氧进行模拟，并通过模拟的缺氧实验模型进行生理、生化、药理、病理生理及临床等方面的研究，以期解释临床多种疾病的病理过程、探索其有效的治疗手段等。目前在“全国高等院校医学实验规划教材”中，非麻醉小动物缺氧实验的经典装置常采用500ml广口瓶、25ml胖肚吸管、50ml量筒及缺氧瓶组成一个密闭系统，检测小鼠的耗氧量(见图1，图1中a为缺氧瓶、b为钠石灰、c为胖肚吸管、d为量筒)，或用125-500ml的广口瓶密闭直接检测耐缺氧时间，在规定的时间点用目视法数呼吸频率。小鼠作为实验对象，因其体积小，呼吸频率又快(200次/min～300次/min)，在缺氧过程中经常转动体位，目视法根本无法准时精确数出小鼠的呼吸频率，导致实验结果经常与预期结果相矛盾，影响了实验效果和教学质量。另外，在常规耗氧装置中，小鼠呼吸消耗氧导致量筒中的水向胖肚吸管中移动，造成缺氧瓶内压力下降，即小鼠是在负压环境中缺氧，使耗氧量测定结果产生系统性误差。近年来虽有小鼠呼吸换能放大器产品、运用生物信号采集处理系统及普通压力换能器在密闭环境中测量小鼠呼吸频率、小鼠常压急性缺氧模型装置和小鼠耗氧量动态变化测定装置的报道，但在密闭环境中能做到常压、恒压并实现耗氧量和呼吸曲线实时动态自动描记的定量分析装置未见报道。缺氧瓶是缺氧装置中必不可缺的组成部分，目前在“全国高等院校医学实验规划教材”中，常规的缺氧瓶是用120(有部分学校用250)或500ml的广口瓶当缺氧瓶使用，其缺点是：“密闭性差，实验进行一半时，时常发生漏气现象，造成实验失败；另外，缺氧瓶中的钠石灰要么直接铺瓶底，要么用纱布包裹后直接放入瓶底，使钠石灰使用一次后由于受动物大小便污染，必须更换，造成浪费”。且缺氧瓶功能单一，单瓶单用，实用性不强。
技术实现思路
为了克服缺氧装置的以上缺陷，本专利技术提供一种带有模块化水封缺氧瓶的小动物耗氧量实时监测系统，本专利技术在自制非束缚小鼠耗氧量、呼吸动态联合监测缺氧装置的基础上对缺氧装置重新设计改造，在保持常压、恒压功能的基础上，实现耗氧量和呼吸曲线实时动态自动描记。本专利技术解决上述问题的技术方案是：一种带有模块化水封缺氧瓶的小动物耗氧量实时监测系统，包括呼吸耗氧量实时监测装置和用于给小动物提供密闭实验空间的模块化水封缺氧瓶；所述呼吸耗氧量实时监测装置包括水平铺设的本体，所述本体是无色透明的亚克力板，且本体的下表面紧密贴合在平整的遮光板上；本体内镂刻有容量槽、耗氧监测槽和进气引导槽，本体的上表面上设有进气口和用于连通模块化水封缺氧瓶的出气口；进气口通过进气引导槽与所述容量槽连通；所述耗氧监测槽的一端连通容量槽，另一端连通所述出气口；所述出气口通过用于采集呼吸运动数据的高敏换能器与缺氧瓶相连；且所述高敏换能器与生物信号采集处理系统相连；容量槽与耗氧监测槽的连接处设有凸起，且所述凸起遮挡耗氧监测槽的入口的部分横截面；本体的上表面上沿着耗氧监测槽的长度方向设有刻度；耗氧监测槽的槽底上沿着耗氧监测槽的长度方向均匀地设有若干个光敏电阻；所述的光敏电阻依次串联形成采样电阻，所述的采样电阻连接在一个电阻检测电路上，所述的电阻检测电路的输出端连接生物信号采集处理系统，生物信号采集处理系统根据采样电阻的数据输出动物耗氧量数据；所述耗氧监测槽具有盘曲的形状；且耗氧监测槽包括若干段相互平行的直槽和连接相邻两直槽的弯槽；本体内还镂刻有若干个排水导槽和一个回水导槽，排水导槽的出口均通过回水导槽连通容量槽和进气引导槽；耗氧监测槽与每个排水导槽的进口之间分别通过防倒流的导流装置连通，所述导流装置包括导流块和罩设在导流块上的排水凹坑，排水凹坑与导流块之间具有连通耗氧监测槽和排水导槽的间隙；排水凹坑开设在所述本体上，导流块分别固定设置在靠近排水导槽一侧的每个弯槽与排水导槽之间；定义导流块靠近弯槽的一端为左端，靠近排水导槽的一端为右端；导流块的底面与耗氧监测槽的顶面相平齐，导流块的顶面是自左端向右端逐渐倾斜上升的斜面，且所述斜面的左端延伸至弯槽处，所述斜面的右端延伸至排水导槽内；所述模块化水封缺氧瓶包括套瓶、底筒、适应瓶和钠石灰瓶；套瓶可倒扣在底座上以形成密封腔，且套瓶的瓶口与底筒的内壁螺纹连接，套瓶的瓶底上均设有通气管，通气管的一端与密封腔连通，另一端与呼吸耗氧量实时监测装置的出气口连通；适应瓶位于密封腔内，且适应瓶的瓶身上布设有若干个通孔，适应瓶的内腔与密封腔通过所述通孔连通；钠石灰瓶悬空设置在适应瓶内，且钠石灰瓶的外壁面与适应瓶的内壁螺纹连接，钠石灰瓶配有盖板，且钠石灰瓶的瓶底和盖板上均布设有若干个网格孔，钠石灰瓶的内腔通过所述网格孔与适应瓶的内腔连通。进一步，容量槽、耗氧监测槽和进气引导槽的槽深为0.5cm。进一步，进气口和出气口均位于本体的左上方，容量槽位于本体的右下方。进一步，通气管与出气口的具体连通结构为：所述本体的一侧设有连通出气口的转换接口，所述本体的另一侧设有连通通气管的缺氧瓶外接口，且转换接口和缺氧瓶外接口通过高敏换能器连通。进一步，所述出气口和转换接口通过连接管可拆卸连接。进一步，直槽在本体上自右向左水平延伸，且直槽和弯槽垂直相连。进一步，所述导流块为锲形块。进一步，套瓶与底筒之间设有密封用硅胶垫。进一步，所述模块化水封缺氧瓶包括若干个直径相同但高度不同的套瓶，以供选用。本专利技术的有益效果主要表现在：1、实验时，本专利技术计量耗氧量用的液柱是在水平状态下的，则液柱移动时，不会对模块化水封缺氧瓶内造成压力影响，解决了常规耗氧装置中当小鼠呼吸消耗氧导致量筒中的水向胖肚吸管中移动时造成的小鼠在负压环境中缺氧，从而使耗氧量测定结果产生系统性误差的问题，本专利技术有效提高了测量精度。2、将呼吸耗氧量实时监测装置竖立，且耗氧监测槽朝上，容量槽朝下，实验中流入耗氧监测槽中的水即可通过排水导槽、硅胶管、回流槽流向容量槽，排水十分方便，同时也避免了每次实验需要加水的麻烦。3、由于钠石灰瓶的存在，在保证小动物能小范围活动同时限制缺氧动物在缺氧瓶中的活动空间，避免动物的剧烈活动影响呼吸运动曲线的描记；内置吊顶式钠石灰的存在，吸收了缺氧动物呼出的二氧化碳，避免高碳酸血症的发生；另外，处于高处的钠石灰不易受小鼠大小便的污染，延长钠石灰的使用时间，更换方便，减轻实验的劳动强度并提高缺氧实验的成功率。4、本专利技术解决了常用经典缺耗氧装置无法自动监控呼吸及耗氧量的问题，采用光电感应及胸廓收缩引起的压力波动可在密闭容器中传递的原理，解决常规缺氧实验中采用人工目视法数呼吸频率及耗氧量的问题，使用呼吸耗氧实时监测装置可以实现任何时间段乏氧性缺氧耗氧量的自动描记，不同类型缺氧的呼吸曲线描记，通过分析呼吸曲线实现不同类型缺氧实验动物呼吸兴奋性的比较，减轻实验的劳动强度，提高实验结果的准确性。5、模块化水封缺氧瓶在易造成实验失败的漏气问题上做了双重加密：能确保实验不致漏气而失败，以确保缺氧实验系统的密封性。附图说明图1是非麻醉小动物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有模块化水封缺氧瓶的小动物耗氧量实时监测系统，其特征在于：包括呼吸耗氧量实时监测装置和用于给小动物提供密闭实验空间的模块化水封缺氧瓶；所述呼吸耗氧量实时监测装置包括水平铺设的本体，所述本体是无色透明的亚克力板，且本体的下表面紧密贴合在平整的遮光板上；本体内镂刻有容量槽、耗氧监测槽和进气引导槽，本体的上表面上设有进气口和用于连通模块化水封缺氧瓶的出气口；进气口通过进气引导槽与所述容量槽连通；所述耗氧监测槽的一端连通容量槽，另一端连通所述出气口；所述出气口通过用于采集呼吸运动数据的高敏换能器与缺氧瓶相连；且所述高敏换能器与生物信号采集处理系统相连；容量槽与耗氧监测槽的连接处设有凸起，且所述凸起遮挡耗氧监测槽的入口的部分横截面；本体的上表面上沿着耗氧监测槽的长度方向设有刻度；耗氧监测槽的槽底上沿着耗氧监测槽的长度方向均匀地设有若干个光敏电阻；所述的光敏电阻依次串联形成采样电阻，所述的采样电阻连接在一个电阻检测电路上，所述的电阻检测电路的输出端连接生物信号采集处理系统，生物信号采集处理系统根据采样电阻的数据输出动物耗氧量数据；所述耗氧监测槽具有盘曲的形状；且耗氧监测槽包括若干段相互平行的直槽和连接相邻两直槽的弯槽；本体内还镂刻有若干个排水导槽和一个回水导槽，排水导槽的出口均通过回水导槽连通容量槽和进气引导槽；耗氧监测槽与每个排水导槽的进口之间分别通过防倒流的导流装置连通，所述导流装置包括导流块和罩设在导流块上的排水凹坑，排水凹坑与导流块之间具有连通耗氧监测槽和排水导槽的间隙；排水凹坑开设在所述本体上，导流块分别固定设置在靠近排水导槽一侧的每个弯槽与排水导槽之间；定义导流块靠近弯槽的一端为左端，靠近排水导槽的一端为右端；导流块的底面与耗氧监测槽的顶面相平齐，导流块的顶面是自左端向右端逐渐倾斜上升的斜面，且所述斜面的左端延伸至弯槽处，所述斜面的右端延伸至排水导槽内；所述模块化水封缺氧瓶包括套瓶、底筒、适应瓶和钠石灰瓶；套瓶可倒扣在底座上以形成密封腔，且套瓶的瓶口与底筒的内壁螺纹连接，套瓶的瓶底上均设有通气管，通气管的一端与密封腔连通，另一端与呼吸耗氧量实时监测装置的出气口连通；适应瓶位于密封腔内，且适应瓶的瓶身上布设有若干个通孔，适应瓶的内腔与密封腔通过所述通孔连通；钠石灰瓶悬空设置在适应瓶内，且钠石灰瓶的外壁面与适应瓶的内壁螺纹连接，钠石灰瓶配有盖板，且钠石灰瓶的瓶底和盖板上均布设有若干个网格孔，钠石灰瓶的内腔通过所述网格孔与适应瓶的内腔连通。...

【技术特征摘要】
1.一种带有模块化水封缺氧瓶的小动物耗氧量实时监测系统，其特征在于：包括呼吸耗氧量实时监测装置和用于给小动物提供密闭实验空间的模块化水封缺氧瓶；所述呼吸耗氧量实时监测装置包括水平铺设的本体，所述本体是无色透明的亚克力板，且本体的下表面紧密贴合在平整的遮光板上；本体内镂刻有容量槽、耗氧监测槽和进气引导槽，本体的上表面上设有进气口和用于连通模块化水封缺氧瓶的出气口；进气口通过进气引导槽与所述容量槽连通；所述耗氧监测槽的一端连通容量槽，另一端连通所述出气口；所述出气口通过用于采集呼吸运动数据的高敏换能器与缺氧瓶相连；且所述高敏换能器与生物信号采集处理系统相连；容量槽与耗氧监测槽的连接处设有凸起，且所述凸起遮挡耗氧监测槽的入口的部分横截面；本体的上表面上沿着耗氧监测槽的长度方向设有刻度；耗氧监测槽的槽底上沿着耗氧监测槽的长度方向均匀地设有若干个光敏电阻；所述的光敏电阻依次串联形成采样电阻，所述的采样电阻连接在一个电阻检测电路上，所述的电阻检测电路的输出端连接生物信号采集处理系统，生物信号采集处理系统根据采样电阻的数据输出动物耗氧量数据；所述耗氧监测槽具有盘曲的形状；且耗氧监测槽包括若干段相互平行的直槽和连接相邻两直槽的弯槽；本体内还镂刻有若干个排水导槽和一个回水导槽，排水导槽的出口均通过回水导槽连通容量槽和进气引导槽；耗氧监测槽与每个排水导槽的进口之间分别通过防倒流的导流装置连通，所述导流装置包括导流块和罩设在导流块上的排水凹坑，排水凹坑与导流块之间具有连通耗氧监测槽和排水导槽的间隙；排水凹坑开设在所述本体上，导流块分别固定设置在靠近排水导槽一侧的每个弯槽与排水导槽之间；定义导流块靠近弯槽的一端为左端，靠近排水导槽的一端为右端；导流块的底面与耗氧监测槽的顶面相平齐，导流块的顶面是自左端向右端逐渐倾斜上升的斜面，且所述斜面的左端延伸至弯槽处，所述斜面的右端延伸至排水导槽内；所述模块化水封缺氧瓶包括套瓶、底筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅汝焕，厉旭云，郑燕，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33