大鼠呼吸面罩制造技术

本发明专利技术大鼠呼吸面罩，适用于大鼠急、慢性心肌缺血模型为平台的基础研究、应用研究以及药物的作用机制和治疗效果的评价等。大鼠呼吸面罩由大鼠颌骨固定器（图①）、面罩体（图②）、护齿缺口（图③）、面罩固定器（图④）、面罩进气管（图⑤）、面罩排气管（图⑥）和排气管阻力调节器（图⑦）组成。颌骨固定器由金属材料制成，前端为开口的椭圆形，用来固定大鼠的头部。在面罩前部的中央有一缺口称护齿缺口，起到保护大鼠门齿免受损伤的作用。面罩固定器位于面罩的后部，两侧各安装一根皮筋，起到面罩的固定作用。在面罩的底部分别安装了面罩进气管和排气管，进气管与呼吸机出气口相连；在面罩排气管的术端安装阻力调节器，用来调节呼吸面罩内的压力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术适用于医学心血管领域中以大鼠急、慢性心肌缺血模型为平台的基础研究、应用 研究以及药物作用机制的研究和治疗效果的评价等。
技术介绍
心肌缺血、心肌梗死及心力衰竭是人类疾病中的一大杀手，早已引起国内外医学界的高 度重视,其研究也在不断的深入，取得了可喜的成就。但大量的机理研究和药物研究都基于急 性心肌缺血，而对于慢性心肌缺血的研究却比较少，其中一个最主要的原因是大鼠慢性心肌 缺血模型制备的成功率低、死亡率高，实验周期长等，这些已成为慢性心肌缺血研究的瓶颈问 题，长期以来没有得到很好的解决。针对这些问题，我们对大鼠死亡的原因进行了分析和统 计,发现在死亡的大鼠中只有6%是由于出现严重的心律失常而导致，4%是由于术中和术后胸腔内出血而导致，而90%是由于呼吸道梗阻/窒息所导致。因此，可以明确地得出，在大鼠慢 性心肌缺血模型的制备过程中，导致大鼠死亡的主要原因是呼吸道梗阻。为什么在模型制备中容易出现呼吸道梗阻？就其原因我们进行了系列动物动物实验研 究，发现在传统的大鼠心肌缺血手术中，开胸前要进行气管切开、插管并接呼吸机进行人工呼吸。这样会导致两个结果 一方面大鼠在麻醉状态下，呼吸道内的分泌物会增多，而气管 插管后会刺激和部分损伤气管内膜，引起呼吸道内的分泌物进一歩增多；另一方面因行气管 插管，阻断了气管插管以上的呼吸通道的气流通过，这样就会加速上呼吸道内的分泌物变稠 和结痂的过程。因此，在手术进入到气管缝合时，即刻就会出现呼吸困难，严重的会因窒息 而死亡。实验进一歩发现，鼻咽管狭窄或堵塞是造成呼吸困难或窒息的直接原因，由于气管 切开插管后阻断了上呼吸道的气流通过，加上鼻咽管细长的特点，分泌物容易引起这个部位 的堵塞，同时也发现大鼠在麻醉状态下不善于用嘴呼吸这一特性。因此，如何防止鼻咽管的 狭窄或阻塞，就成为大鼠慢性心肌缺血模型制备成功与否的关键性问题。在这个基础上，我 们考虑采用大鼠呼吸面罩的方法，维持大鼠整个呼吸道保持生理状态的通气流过程，可以有 效地解决这个主要问题。
技术实现思路
大鼠呼吸面罩由大鼠颌骨固定器(图1①)、面罩体(图1②)、护齿缺口 (图1③)、面 罩固定器(图1 )、面罩进气管(图1⑤)、面罩排气管(图1 )和排气管阻力调节器(图 1⑦)组成。颌骨固定器由金属材料制成，前端为开口的椭圆形，其直径可调节，主要作用为 固定大鼠的头部；后端为两根平行的金属丝固定于大鼠手术台上。在面罩体前部的中央有一 缺口称护齿缺口，起到保护大鼠门齿免受损伤的作用。面罩固定器位于面罩的后部，两侧各 安装一根皮筋，给大鼠带上面罩后通过皮筋与手术台相连起到面罩的固定作用。在面罩的底部分别安装了面罩进气管和排气管，其中进气管与呼吸机出气口相连；在排气管的末端安装 阻力调节器，用来调节呼吸面罩内的压力。我们首次开展大鼠呼吸面罩的设计与应用实验工作，其目的就是为了解决大鼠在术中和 术后能保持鼻咽管有气流通过而不被堵塞，有效的预防大鼠术后出现的呼吸困难或窒息等严 重的呼吸道阻塞的问题。到目前为止，尚未见到有关大鼠呼吸面罩方面的报道和产品。因此， 我们在没有任何资料可参考的情况下，完全独立自主的进行大鼠面罩的设计与制作工作。在设计与制作中着重解决了以下四个方面的关键性问题(一)大鼠面罩的外型设计问题1、 面罩的大小是否要包裹大鼠的上下颌 如果这样，面罩的体积和内腔都会比较大，会对呼吸 带来诸多不利因素。我们根据大鼠在麻醉下不善于用嘴呼吸的特点，在设计面罩时,面罩的大 小只包裹上颌和鼻尖部而不包裹下颌,实验证明是可行的。2、 大鼠上下门齿特别长,而且比较容易松动,一旦造成损伤，会对术后的词养带来很大的麻烦， 严重的影响术后大鼠的生活质量，甚至会因不能进食而饿死。因此，我们在面罩的设计中已 充分的考虑到这个问题,在面罩靠近上颌门齿处留下缺口 (护齿缺口)，以避免因带呼吸面罩 而损伤门齿。3、 面罩带上后怎样保持良好的密闭性呢？我们充分利用大鼠鼻、唇部的解剖结构，发现大鼠 上颌两侧的唇部比较发达,活动度较大。这样，带上面罩后就象两块可以活动的密封圈一样， 保持了面罩良好的密闭性。(二) 面罩进气与出气问题人用呼吸面罩一般只有一根进气管道，出气是通过面罩上的出气法门来控制，面罩的体积 比较大。而大鼠的呼吸面罩体积小，无论在阀门制作、安装和工艺上都存在着问题。因此， 为了解决大鼠呼吸面罩的出气问题，我们在大鼠的呼吸面罩的底部分别安装了进气和排气管 道，进气管与呼吸机的出气口相连，在排气管道的末端安装阻力调节器，用来调节呼吸面罩 内的压力，从而维持大鼠的呼吸功能，从根本上解决面罩的进气与出气的问题。(三) 面罩死腔以及与呼吸机的连接问题为了尽量减小呼吸面罩的死腔,在面罩的设计和制作上其大小尽可能与大鼠面部相吻合。 并充分利用大鼠在麻醉状态下不善于用嘴呼吸这一特性,将呼吸面罩设计的只包裹大鼠的上 颌面部，进一歩减小了面罩内的无效腔。另外大鼠在开胸后，肺的进气阻力会增大,加上大鼠 鼻咽管细长，明显的增大了进气的阻力。只有通过增大进气量才能克服其阻力使肺膨胀。根据 这一特点，我们采用的是单管连接呼吸法,只接进气管而出气管末端接上阻力调节器，通过调 节器来调整呼气管道的阻力，维持面罩内的压力。使出气管道的阻力略低于肺阻力，这样在 进气早期面罩内的压力低于肺阻力而高于排气管道的阻力，面罩内残余的气体可以通过出气 管道排出。因而，保证进入肺泡内的气体是新鲜的空气或是加氧的气体,彻底克服了呼吸无效 腔所带来的影响。如果通气量过大，过多的气体可以通过排气管道排出，同样可以避免由于 通气量过大而造成肺泡的损伤。(四)面罩与大鼠头部的固定问题 人的呼吸面罩只要用松紧带固定在脑后即可，而大鼠的呼吸面罩怎样固定呢？开始我们 在面罩的两侧各装上一个皮筋，带上面罩扣上后，分别将皮筋固定在手术台的两侧，结果是失 败。失败的原因是，大鼠的头随着面罩两侧皮筋的拉力而向回縮，并向两侧偏移。因此，可 以得出面罩与大鼠头部固定的关键是如何固定大鼠的头部，让其不能上下、左右移动。经过 反复实验，发现大鼠的两侧颌骨角比较突出，如果有方法固定就可以解决呼吸面罩的固定问 题。因此，我们设计制作出大鼠颈部颌骨固定器，很好的解决了呼吸面罩与头部的固定问题为了验证呼吸面罩的使用情况，我们把传统的大鼠心肌缺血模型制作方法与使用呼吸面 罩进行心肌缺血模型的制作方法进行了比较。结果证明，采用呼吸面罩的方法具有简化手术 过程，降低手术风险,显著的提高了模型制备的成功率和术后动物的成活率。1、 简化手术过程①明显的縮短了手术时间。用传统的方法做一只心肌缺血模型需用1小时 左右的时间。采用呼吸面罩的方法，可以免去大鼠颈部的手术，完成一只心肌缺血模型只需 25分钟，工作效率可提高四倍。②减少了术后感染的机会。颈部是术后易感染区，其皮肤松 弛，组织的血运丰富，温度适宜，是良好的细菌生长和繁殖的培养基。采用呼吸面罩的方法， 可以免去大鼠颈部的手术，彻底消除了颈部感染的机会。2、 降低手术风险①减少手术过程中的出血。大鼠本身有效循环血量只有几毫升，出血对大 鼠整体状态、血流动力学指标、实验结果的观察以及术后的恢复都有非常大的影响，预防和 减少术中出血是非常重要的。采用呼吸面罩的方法，免去了大鼠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于心肌缺血模型制备的大鼠呼吸面罩，由面罩体、固定带、颌骨固定器三部分组成，其特征是：面罩体：为圆柱形结构，前端有一个与大鼠门齿大小相当的缺口（护齿缺口），底部连接进气管道和出气管道，在出气管道的末端连接阻力调节器；固定带：安装在面罩底部的两侧各有一根，用于面罩与大鼠头面部的固定；颌骨固定器：为开口的半椭圆型具有一定韧性的金属丝制成，半椭圆的直径可以调节，主要作用是用来固定大鼠头部的颌骨，加强和稳定面罩与大鼠头面部的固定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王跃民，裴建明，毕辉，樊荣，李明哲，
申请(专利权)人：中国人民解放军第四军医大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]