[發明專利]用于檢測生物體肺功能的裝置

在審

• 申請號: 201410571944.4
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104305997A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 譚文;陳峻;宋星漢;劉菲
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A61B5/087
• 分類號: A61B5/087;A61B5/03;A61D7/00
• 代理公司: 北京高文律師事務所 11359
• 代理人: 程義貴

技術領域

本發明涉及肺功能測量裝置，特別涉及一種用于清醒生物體肺功能的檢測裝置。

背景技術

呼吸道疾病及肺功能障礙疾病是嚴重威脅人類健康的慢性呼吸系統疾病。在過去的五十年里，西方國家患呼吸道疾病及肺功能障礙疾病的人群增加顯著，這主要歸咎于城市化和不斷改變的飲食以及生活方式。同時呼吸道疾病和肺功能疾病的流行性、發病率和死亡率也是逐年增加，在我國的患病率也呈逐年上升趨勢。相關研究表明，肺功能檢查能夠對呼吸道疾病和肺功能障礙疾病進行評定，同時對其治療藥物的藥效進行評估，有利于對患者的呼吸疾病嚴重程度及藥物的選擇起到很好的輔助作用。

所有藥物在進入人體試驗前，首先要在動物身上進行藥效、藥理以及毒理試驗，確保該藥物在對人體沒有重大副作用的情況下，對治療疾病起到積極的作用。其中，在呼吸道藥物的藥效實驗中，往往采用的是麻醉動物，因為麻醉動物相對來說具有操作簡單，費用較小的優點。但是，由于麻醉藥物的化學成分對動物本身具有很大的影響，導致各項生理指標的改變，因此無論是麻醉給藥還是捆綁給藥，所測得的生理參數均不能準確反應出動物的生理參數。

本發明是在動物清醒狀態下進行肺功能指標的測試。基于現有的封閉體積描記箱技術，如魏爾清的《一種測量鎮靜大鼠氣道反應性的非侵入式新方法》^①，文中用到的是大鼠的密封體積描記箱法，但是該方法是整個動物放置于箱子中，這樣動物的潮氣量和口腔呼吸的氣體則會互相干擾。同時該方法沒有記錄動物的胸內壓，無法求得肺功能檢測的關鍵指標，即氣道阻力和肺順應性。

THOMAS?GLAAB的《Tidal?midexpiratory?flow?as?a?measure?of?airway?hyperresponsiveness?in?allergic?mice》^②中采用的雙腔體積描記箱法，其系統能夠很好的檢測到潮氣量，是相對比較穩定的檢測系統。但是仍存在數據不全的問題，它采用的是胸腔內插管的方法測得胸內壓，直接將導管插入動物體內，會直接導致動物的疼痛，對動物可能會造成未知的刺激因素；除此以外，該系統不能測得清醒動物的口腔流速，因此也無法得到氣道阻力這一關鍵指標。

與本發明相關性較大的是Dennis?J.?Murphyf發表的A?novel?method?for?chronic?measurement?of?respiratory?function?in?theconscious?monkey^③，該方法中動物的口腔流速是通過一個全身體積描記箱中的壓力傳感器進行換算的，其包括了動物口腔呼吸的氣體和腹腔變化擠壓箱子中的氣體。首先從本質來說，動物口腔呼吸的氣體和腹腔變化擠壓箱子中的氣體是相反的關系，該方法將這兩者的和等同于胸腔變化的值，存在很大的問題。口腔流速僅代表動物口腔中呼吸的氣體，與潮氣量無可運算的關系。其次，兩者之間也因為發生的時間不同，從而存在一個相位差，口腔流速的變化會稍微領先于胸腔體積的變化，因此該方法中口腔流速的計算并不準確。同時，該方法中動物的潮氣量是通過固定在動物胸腔上的電極，在胸腔伸縮時電極之間的變化導致阻抗的變化進行換算的，因此該方法并不能獲得體積描記箱中動物真實的潮氣量值。除此以外，該系統不存在霧化給藥系統，只是通過單純的刺激物對系統進行驗證，不具有對肺功能治療藥物檢測藥效的功能，因此該系統仍存在較大不足，應用受到很大的限制。

因此，關于清醒動物肺功能檢測方法的技術有數種，但是現有市面上未有全面獲取直接呼吸生理參數的系統，也未有既能準確得到氣道阻力，又能準確檢測到肺順應性，同時還能通過各種給藥方式，并最終能獲得給藥后對動物支氣管擴張效果檢測的裝置以及應用技術。

有鑒于上述現有的清醒動物肺功能檢測裝置存在的缺陷，本發明人基于實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種清醒動物肺功能檢測裝置，使其更具有實用性。

本發明針對現有技術的不足，設計了一種清醒動物肺功能檢測裝置，能夠反應動物真實生理參數，可以測量多個指標，包括胸內壓、口腔氣體流速和潮氣量，而且能夠實現給藥功能。

發明內容

本發明主要目的在于，克服生物體(動物)麻醉給藥或捆綁給藥時所測得的肺功能的生理參數不能準確反應出動物真實的生理參數的缺陷，而提供一種新的用于檢測生物體肺功能的裝置，其利用體積描記箱固定動物，在動物清醒、相對自由和不處于高度緊張的狀態下，進行測量清醒動物的口腔流速、胸內壓和潮氣量，從而準確獲取生物體(動物)肺功能的有關參數，從而更加適于實用，且具有產業上的利用價值。