專利名稱：一種小動(dòng)物氧耗量動(dòng)態(tài)變化同步測(cè)定和記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)藥學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置，具體的說，涉及一種小動(dòng)物氧耗量動(dòng)態(tài)變化同步測(cè)定和記錄裝置。
背景技術(shù)：
小動(dòng)物氧耗量指標(biāo)的測(cè)定和耐缺氧能力的評(píng)價(jià)是耐缺氧藥物篩選及機(jī)制研究重要的內(nèi)容之一。小動(dòng)物氧耗量指標(biāo)的測(cè)定主要是依據(jù)置于密閉容器中的動(dòng)物吸收空氣中的氧氣，釋放二氧化碳，二氧化碳被適量鈉石灰做二氧化碳吸收劑吸收從而使密閉容器壓力降低，然后計(jì)量外部補(bǔ)償?shù)难鯕狻⒖諝饣蛩馁|(zhì)量進(jìn)行動(dòng)物氧耗量和氧耗速率的計(jì)算。無論是正常環(huán)境或低氧環(huán)境中測(cè)定小動(dòng)物氧耗量，如果有一種小動(dòng)物氧耗量動(dòng)態(tài)變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄裝置，無疑將使小動(dòng)物氧耗量測(cè)定工作更加準(zhǔn)確、方便。目前研究者使用的多為自制的各種補(bǔ)氧及測(cè)定裝置，測(cè)定過程中需要人密切觀察及人工記錄比如一定時(shí)間內(nèi)一定大小氧氣氣泡的進(jìn)入數(shù)量多少、水柱移動(dòng)的距離等，在人工記錄過程中需要大量的人力而且人為誤差不可避免。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種小動(dòng)物氧耗量動(dòng)態(tài)變化同步測(cè)定和記錄裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中小動(dòng)物氧耗量指標(biāo)測(cè)定費(fèi)時(shí)費(fèi)力，誤差大的問題。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種小動(dòng)物氧耗量動(dòng)態(tài)變化同步測(cè)定和記錄裝置，包括動(dòng)物艙，所述動(dòng)物艙內(nèi)放置吸收劑瓶，動(dòng)物艙上口連接第一水檢計(jì)，第一水檢計(jì)的兩電極與第一繼電器控制系統(tǒng)相連，第一繼電器控制系統(tǒng)的兩端通過橡膠管分別與純氧儲(chǔ)存瓶和動(dòng)物艙相連，純氧儲(chǔ)存瓶上口連接第二水檢計(jì)，第二水檢計(jì)的兩電極與第二繼電器控制系統(tǒng)相連，第二繼電器控制系統(tǒng)的兩端通過橡膠管分別與純氧儲(chǔ)存瓶和儲(chǔ)水瓶相連，儲(chǔ)水瓶置于天平上，天平通過數(shù)據(jù)輸出線與電腦連接。所述純氧儲(chǔ)存瓶置于恒溫水浴箱內(nèi)，純氧儲(chǔ)存瓶內(nèi)放有一定體積的石蠟油。一種小動(dòng)物氧耗量動(dòng)態(tài)變化同步測(cè)定和記錄裝置，包括動(dòng)物艙，所述動(dòng)物艙內(nèi)放置吸收劑瓶，動(dòng)物艙分為上下兩部分，中間設(shè)置有帶孔的隔板，動(dòng)物艙上口連接水檢計(jì)，水檢計(jì)的兩電極與繼電器控制系統(tǒng)相連，繼電器控制系統(tǒng)的兩端通過橡膠管分別與動(dòng)物艙隔板下部和儲(chǔ)水瓶相連，儲(chǔ)水瓶置于天平上，天平通過數(shù)據(jù)輸出線與電腦連接。所述電腦安裝有重量變化記錄軟件。所述吸收劑瓶內(nèi)裝有二氧化碳吸收劑鈉石灰和水汽吸收劑氯化鈣。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過自動(dòng)補(bǔ)氧和補(bǔ)水系統(tǒng)以及儲(chǔ)水瓶重量變化的信號(hào)采集，動(dòng)物艙中動(dòng)物的氧耗量及氧耗速率過程可以自動(dòng)連續(xù)的記錄進(jìn)Microsoft Office Excel文檔中便于數(shù)據(jù)處理和作圖。由于重量變化記錄軟件是可以多通道(通道數(shù)目與電腦連接的天平數(shù)目相同)，比如可以同時(shí)進(jìn)行3個(gè)甚至更多的動(dòng)物的氧耗量動(dòng)態(tài)變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)連續(xù)記錄，不但節(jié)省人力而且試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)處理方便。本發(fā)明建立了一套氣液聯(lián)動(dòng)及實(shí)時(shí)記錄裝置，具有多通路、自動(dòng)實(shí)時(shí)記錄、記錄數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，可以用于自動(dòng)連續(xù)測(cè)定多種模型的整體動(dòng)物氧耗量和氧耗速率的測(cè)定及記錄，實(shí)驗(yàn)簡便、聞效、精確。


圖I為本發(fā)明小動(dòng)物氧耗量動(dòng)態(tài)變化同步測(cè)定和記錄裝置；圖2為本發(fā)明小動(dòng)物氧耗量動(dòng)態(tài)變化同步測(cè)定和記錄裝置的另一種實(shí)施方式；圖3A常壓常氧大鼠氧耗量過程記錄的代表性曲線圖；圖3B常壓低氧大鼠氧耗量過程記錄的代表性曲線圖；圖4A常壓常氧大鼠時(shí)間-累計(jì)氧耗量線性回歸圖；圖4B常壓常氧大鼠時(shí)間-累計(jì)氧耗量線性回歸圖；圖5常壓常氧小鼠氧耗量過程記錄的代表性曲線圖；圖6常壓密閉小鼠的時(shí)間-累計(jì)氧耗量曲線回歸圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。實(shí)施例I如圖I所示，動(dòng)物艙15中由于動(dòng)物17不斷吸入氧氣，產(chǎn)生的二氧化碳被吸收劑瓶 16中鈉石灰吸收而使第一水檢計(jì)13水柱向動(dòng)物艙15內(nèi)部方向流動(dòng)，全部浸入生理鹽水液面下的液位繼電器12的兩個(gè)電極14中較短的一個(gè)電極脫離液面使液位繼電器12的電路觸發(fā)，打開控制自動(dòng)進(jìn)氣裝置的進(jìn)氣閥門，通過橡膠管11向動(dòng)物艙15供氧；當(dāng)補(bǔ)償了動(dòng)物消耗的氧氣后動(dòng)物艙15內(nèi)氣壓將升高從而使水檢計(jì)13水柱向動(dòng)物艙15艙外方向流動(dòng)，液位繼電器12的兩個(gè)電極14又全部浸入生理鹽水液面下，液位繼電器12關(guān)閉控制自動(dòng)進(jìn)氣裝置的進(jìn)氣閥門停止向動(dòng)物艙15供氧；此過程周而復(fù)始從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)物艙15內(nèi)氣體成分和壓力保持在動(dòng)物剛進(jìn)入動(dòng)物艙15并封閉艙門后的水平。如果是常壓氧耗量的測(cè)定，則動(dòng)物艙15內(nèi)的氣體成分和壓力與動(dòng)物艙15外大氣相同；如果封閉艙門后通入低氧混合氣并調(diào)整艙內(nèi)外壓力一致后進(jìn)行試驗(yàn)，則動(dòng)物艙內(nèi)的氣體成分保持在低氧混合氣的水平，其內(nèi)部壓力與艙外大氣壓相同。與純氧儲(chǔ)存瓶7相通的第二水檢計(jì)8通過其兩個(gè)電極9感知水位的變化控制第二繼電器控制系統(tǒng)6的進(jìn)水閥門通過橡膠管5補(bǔ)償流入動(dòng)物艙15中氧氣的體積以維持其內(nèi)部壓力的恒定。純氧儲(chǔ)存瓶7中由于其中氧氣流入動(dòng)物艙15補(bǔ)償了動(dòng)物氧耗量而使與其相通的水檢壓計(jì)8水柱向純氧儲(chǔ)存瓶7內(nèi)部方向流動(dòng)，第二液位繼電器自動(dòng)進(jìn)水控制系統(tǒng)6 的進(jìn)水閥門打開向純氧儲(chǔ)存瓶7內(nèi)部供水；在恒定的溫度條件下Iml的水的體積和Iml氧氣的體積是相同的，水的質(zhì)量是恒定的并可以用天平測(cè)定；當(dāng)流入的水補(bǔ)償了流入動(dòng)物艙 15的氧氣后純氧儲(chǔ)存瓶7內(nèi)氣壓將升高從而使水檢壓計(jì)8水柱向純氧儲(chǔ)存瓶7外部方向流動(dòng)，第二液位繼電器自動(dòng)進(jìn)水控制系統(tǒng)6的進(jìn)水閥門關(guān)閉從而停止向純氧儲(chǔ)存瓶進(jìn)水；此過程周而復(fù)始從而實(shí)現(xiàn)純氧儲(chǔ)存瓶7內(nèi)氣體壓力保持恒定；純氧儲(chǔ)存瓶7內(nèi)放入一定體積的石蠟油(如20ml)以形成石蠟油層阻止氧氣與瓶內(nèi)的氧氣溶入水中造成壓力下降。由于氣體的體積容易受到溫度的影響，因此純氧儲(chǔ)存瓶整個(gè)放于恒溫水浴箱10中。流入純氧儲(chǔ)存瓶7的水是由放于天平3上的儲(chǔ)水瓶4進(jìn)行供給，其流失量將實(shí)時(shí)的通過天平數(shù)據(jù)輸出線2被安裝有重量變化記錄軟件的電腦I自動(dòng)連續(xù)的記錄進(jìn) Microsoft Office Excel文檔中便于數(shù)據(jù)處理和作圖。通過以上過程動(dòng)物艙中動(dòng)物的氧耗量及氧耗速率過程就可以自動(dòng)連續(xù)的記錄進(jìn)Microsoft Office Excel文檔中便于數(shù)據(jù)處理和作圖。記錄軟件為WeightRecorder vl. 2. 0，精度為0. lg，可以連續(xù)以一定時(shí)間間隔記錄數(shù)據(jù)，也可以只在進(jìn)水時(shí)儲(chǔ)水瓶重量有變化時(shí)記錄數(shù)據(jù)。電腦時(shí)間與當(dāng)時(shí)的儲(chǔ)水瓶重量嚴(yán)格同步。試驗(yàn)例應(yīng)用小動(dòng)物氧耗量動(dòng)態(tài)變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)連續(xù)記錄裝置，觀察了正常大鼠在常壓常氧和模擬6000m常壓低氧環(huán)境中的氧耗量，裝置運(yùn)轉(zhuǎn)良好。I.實(shí)驗(yàn)方法取體重500 520g SD雄性大鼠3只。將大鼠稱重后放入動(dòng)物艙中， 動(dòng)物艙內(nèi)部體積約5L，封閉艙門后立即進(jìn)行氧耗量的測(cè)定。按照15秒的間隔記錄儲(chǔ)水瓶重量的變化入Microsoft Office Excel文檔，記錄15分鐘。常壓常氧大鼠氧耗量測(cè)定后向動(dòng)物艙中通入含有10%氧氣的低氧混合氣(相當(dāng)于模擬6000m的高原低氧環(huán)境)15分鐘，流量為5L/min。停止低氧混合氣通氣后調(diào)整動(dòng)物艙內(nèi)、外壓力相同后立即進(jìn)行模擬6000m常壓低氧環(huán)境中大鼠的氧耗量的測(cè)定，按照15秒的間隔記錄儲(chǔ)水瓶重量的變化入Microsoft Office Excel文檔，記錄15分鐘。利用Microsoft Office Excel進(jìn)行氧耗量的計(jì)算。15 分鐘內(nèi)動(dòng)物氧耗量平穩(wěn)，數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸后得到的回歸曲線的斜率再除以體重即為動(dòng)物的氧耗量(如圖3A、圖3B、圖4A、圖4B)。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果常壓常氧和常壓低氧大鼠氧耗量分別為(22. 1±2. 5)ml O2/(kg. min)和(13. 9 ±1.9) ml O2/(kg. min)。實(shí)施例2本實(shí)施例為本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，與實(shí)施例I的不同之處在于補(bǔ)償?shù)乃苯舆M(jìn)入動(dòng)物艙9下部，動(dòng)物艙分為上下兩部分，中間設(shè)置有帶孔的隔板12，動(dòng)物艙9其上部有開口與水檢壓計(jì)7的一端相連，另一端放置兩個(gè)電極8與自動(dòng)控制系統(tǒng)6相連。如圖2所示，動(dòng)物艙9中由于動(dòng)物10不斷吸入氧氣，產(chǎn)生的二氧化碳被動(dòng)物艙9中的吸收瓶11中的鈉石灰吸收而使水檢壓計(jì)7水柱向動(dòng)物艙9內(nèi)部方向流動(dòng)，全部浸入生理鹽水液面下的液位繼電器控制系統(tǒng)6的兩個(gè)電極8中較短的一個(gè)電極脫離液面使液位繼電器的電路觸發(fā)， 打開控制自動(dòng)進(jìn)水裝置的進(jìn)水閥門，通過橡膠水管5向動(dòng)物艙9供水；當(dāng)補(bǔ)償了動(dòng)物消耗的氧氣的相同體積的水后動(dòng)物艙9內(nèi)氣壓將升高從而使水檢壓計(jì)7水柱向動(dòng)物艙9艙外方向流動(dòng)，液位繼電器控制系統(tǒng)6的兩個(gè)電極8又全部浸入生理鹽水液面下，液位繼電器控制系統(tǒng)6關(guān)閉進(jìn)水閥門停止向動(dòng)物艙9供水；此過程周而復(fù)始從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)物艙9內(nèi)氣體壓力保持與動(dòng)物艙9外大氣壓相同。流入動(dòng)物艙9的水是由放于天平3上的儲(chǔ)水瓶4進(jìn)行供給，其流失量將實(shí)時(shí)的通過天平數(shù)據(jù)輸出線2被安裝有重量變化記錄軟件的電腦I自動(dòng)連續(xù)的記錄進(jìn)Microsoft Office Excel文檔中便于數(shù)據(jù)處理和作圖。通過以上過程動(dòng)物艙中動(dòng)物的氧耗量及氧耗速率過程就可以自動(dòng)連續(xù)的記錄進(jìn) Microsoft Office Excel文檔中便于數(shù)據(jù)處理和作圖。
記錄軟件為WeightRecordervl. 2. O,精度為O. Ig,可以連續(xù)以一定時(shí)間間隔記錄數(shù)據(jù)，也可以只在進(jìn)水時(shí)儲(chǔ)水瓶重量有變化時(shí)記錄數(shù)據(jù)。電腦時(shí)間與當(dāng)時(shí)的儲(chǔ)水瓶重量嚴(yán)格同步。試驗(yàn)例小鼠常壓密閉缺氧模型中動(dòng)物耐缺氧與氧耗量動(dòng)態(tài)變化同步測(cè)定。I.實(shí)驗(yàn)方法取體重35 42g SD雄性小鼠8只。將小鼠稱重后放入動(dòng)物艙中， 動(dòng)物艙內(nèi)部體積約550ml，封閉艙門后立即進(jìn)行氧耗量的測(cè)定。按照3秒的間隔記錄儲(chǔ)水瓶重量的變化入Microsoft Office Excel文檔，記錄20分鐘。以上裝置的自動(dòng)控制進(jìn)水系統(tǒng)直接與放置小鼠的動(dòng)物艙(體積約550ml)相連，動(dòng)物艙分為上下兩部分，用有孔的隔板分開(圖2，12)以利用氣體交換。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果(如圖5、圖6)代表性的常壓密閉小鼠的時(shí)間-累計(jì)氧耗量曲線回歸分析，其過程符合一元二次方程。正常小鼠的存活時(shí)間平均為(46. 5±4. 6)min，死亡時(shí)氧耗總量為(75. 0±9. 9)ml 02。
權(quán)利要求
1.一種小動(dòng)物氧耗量動(dòng)態(tài)變化同步測(cè)定和記錄裝置，其特征在于，包括動(dòng)物艙(15)， 所述動(dòng)物艙(15)內(nèi)放置吸收劑瓶(16)，動(dòng)物艙(15)上口連接第一水檢計(jì)(13)，第一水檢計(jì)(13)的兩電極(14)與第一繼電器控制系統(tǒng)(12)相連，第一繼電器控制系統(tǒng)(12)的兩端通過橡膠管(11)分別與純氧儲(chǔ)存瓶(7)和動(dòng)物艙(15)相連，純氧儲(chǔ)存瓶(7)上口連接第二水檢計(jì)(8)，第二水檢計(jì)(8)的兩電極(9)與第二繼電器控制系統(tǒng)(6)相連，第二繼電器控制系統(tǒng)￠)的兩端通過橡膠管(5)分別與純氧儲(chǔ)存瓶(7)和儲(chǔ)水瓶(4)相連，儲(chǔ)水瓶 ⑷置于天平⑶上，天平⑶通過數(shù)據(jù)輸出線⑵與電腦⑴連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小動(dòng)物氧耗量動(dòng)態(tài)變化同步測(cè)定和記錄裝置，其特征在于， 所述純氧儲(chǔ)存瓶(7)置于恒溫水浴箱(10)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小動(dòng)物氧耗量動(dòng)態(tài)變化同步測(cè)定和記錄裝置，其特征在于， 所述純氧儲(chǔ)存瓶(7)內(nèi)放有石蠟油。
4.一種小動(dòng)物氧耗量動(dòng)態(tài)變化同步測(cè)定和記錄裝置，其特征在于，包括動(dòng)物艙(9)，所述動(dòng)物艙(9)內(nèi)放置吸收劑瓶(11)，動(dòng)物艙(9)分為上下兩部分，中間設(shè)置有帶孔的隔板 (12)，動(dòng)物艙(9)上口連接水檢計(jì)(7)，水檢計(jì)(7)的兩電極(8)與繼電器控制系統(tǒng)(6)相連，繼電器控制系統(tǒng)(6)的兩端通過橡膠管(5)分別與動(dòng)物艙(9)隔板(12)下部和儲(chǔ)水瓶 ⑷相連，儲(chǔ)水瓶⑷置于天平⑶上，天平⑶通過數(shù)據(jù)輸出線⑵與電腦⑴連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述小動(dòng)物氧耗量動(dòng)態(tài)變化同步測(cè)定和記錄裝置，其特征在于， 所述電腦安裝有重量變化記錄軟件。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述小動(dòng)物氧耗量動(dòng)態(tài)變化同步測(cè)定和記錄裝置，其特征在于， 所述吸收劑瓶內(nèi)裝有二氧化碳吸收劑鈉石灰和水汽吸收劑氯化鈣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種小動(dòng)物氧耗量動(dòng)態(tài)變化同步測(cè)定和記錄裝置，包括動(dòng)物艙，所述動(dòng)物艙內(nèi)放置吸收劑瓶，動(dòng)物艙上口連接第一水檢計(jì)，第一水檢計(jì)的兩電極與第一繼電器控制系統(tǒng)相連，第一繼電器控制系統(tǒng)的兩端通過橡膠管分別與純氧儲(chǔ)存瓶和動(dòng)物艙相連，純氧儲(chǔ)存瓶上口連接第二水檢計(jì)，第二水檢計(jì)的兩電極與第二繼電器控制系統(tǒng)相連，第二繼電器控制系統(tǒng)的兩端通過橡膠管分別與純氧儲(chǔ)存瓶和儲(chǔ)水瓶相連，儲(chǔ)水瓶置于天平上，天平通過數(shù)據(jù)輸出線與電腦連接。本發(fā)明建立了一套氣液聯(lián)動(dòng)及實(shí)時(shí)記錄裝置，具有多通路、自動(dòng)實(shí)時(shí)記錄、記錄數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，可以用于自動(dòng)連續(xù)測(cè)定及記錄多種模型的整體動(dòng)物氧耗量和氧耗速率，實(shí)驗(yàn)簡便、高效、精確。
文檔編號(hào)A61B5/00GK102579006SQ20121004405
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者劉曉華, 南文考, 崔文玉, 張志清, 張艷芳, 曾祥芝, 段瑞峰, 汪海, 王重, 紀(jì)佳麗, 郭劍, 黃軻, 龍超良 申請(qǐng)人:中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所