[發明專利]一種全自動控氧動物艙

在審

• 申請號: 201610057980.8
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105662639A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 劉維英;余勤;岳紅梅
• 申請（專利權）人: 蘭州大學第一醫院
• 主分類號: A61D7/00
• 分類號: A61D7/00;A61G10/02;G05D27/02;A01K1/03;A01K1/035
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于醫學實驗設備技術領域，涉及一種實驗動物艙設備，尤其涉及一種全 自動控氧動物艙。

背景技術

阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征（OSAHS）是一種睡眠時引發的呼吸疾病，臨床 表現有夜間睡眠打鼾、伴呼吸暫停和白天嗜睡。由于呼吸暫停可引起反復發作的夜間低氧 和高碳酸血癥，可導致高血壓、冠心病、糖尿病和腦血管疾病等并發癥，甚至出現夜間猝死。 目前，尚無理想的OSAHS動物模型，而多以小動物置于間歇低氧環境，來模擬OSAHS患者睡眠 呼吸暫停的病理過程，以此來研究OSAHS的致病機理。

現有動物間歇低氧裝置采用的是，以控制時間為主的半自動系統，譬如申請專利 201110205532.5，因此存在諸多的技術問題：氧濃度的控制不力，往往造成艙內氧濃度與設 定值出現較大的偏差；由于裝置中設置了氧氣瓶，因而消耗氧氣，從而增加了實驗的成本； 動物艙為開放式結構，氧氣、氮氣的浪費嚴重；加之氧氣、氮氣是用導管直接通入動物艙內， 因此動物艙內的氧氣分布不均勻。部分區域富集氮氣，致使該區域的氧氣濃度極大地偏離 設定值，不但嚴重地影響實驗結果的準確性及可靠性，而且直接會造成該區域逗留小動物 的嚴重低氧甚至窒息；另外裝置中輸入的氣體未降壓，存在細股急流氣體直面小動物的現 象，不利于小動物的培養。

發明內容

為解決上述技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種全自動控氧動物艙，通 過氮氣濃度的調節，達到間接控制氧濃度的效果；并通過流量計、緩沖罐、分布器組成的減 壓系統，逐級降低輸入氣體的壓力，從而使輸入到動物艙的氣流均勻、平緩。

氮氣導管經流量計、緩沖罐后與動物艙相連。由于空氣的主要成分是氧氣和氮氣, 因此本發明動物艙內的氧氣濃度由氮氣間接控制。

所述空氣泵通過前端空氣導管經流量計、緩沖罐后與動物艙相連。

所述中央處理器為整個裝置的控制系統，負責空氣泵以及各個電磁閥的開啟與關 閉，負責動物艙內壓力以及氧濃度的數據處理。動物艙的內壓由壓力傳感器探測，氧氣濃度 由氧探頭探測，它們探測的數據傳送給中央處理器，根據不同實驗要求的設定值及時調控 艙內氧濃度。內壓數據、氧氣濃度數據以及設定的時間數據是中央處理器判斷各個功能部 件開啟與關閉的基礎。中央處理器可以由電子芯片組及一些電子元件構成，也可以用電子 計算機來擔當。

所述動物艙為一密閉容器，上部設有上蓋，上蓋可以打開，內置飼料盤可以預先放 置飼料，外置供水瓶，通過導管引入動物艙可供小動物飲用。

后端輸氣管的一端與緩沖罐相接，另一端與分布器相接。

所述分布器為一節盲管，由兩端設有封頭、上部開有許多排氣孔的一節管子構成。 分布器上部設排氣孔，下部不設排氣孔，這樣做的目的是，避免氣流直面小動物，設眾多排 氣孔的目的是盡可能使排氣均勻。

壓力傳感器、氧探頭伸入動物艙內，固定在上蓋上。

任何狀態下，當動物艙的內壓高于設定值時，排氣孔上的電磁閥打開，排氣孔向外 排放氣體。內壓一旦達到設定值，電磁閥復位。內壓的設定值可以等于大氣壓值，也可以低 于大氣壓值。

排氣孔上的電磁閥一端安裝在上蓋的接管上，自由狀態的另一端構成排氣孔。它 是氣體排放的通道。

前端空氣導管、前端氮氣導管上各裝有流量計，流量計上設有調節手柄、浮子，調 節手柄控制氣體的流量大小，浮子起緩沖作用，能減小氣體的沖擊力，使輸出的氣流平穩舒 緩。

后端氮氣導管、后端空氣導管通過三通與前端輸氣管相接。

所述緩沖罐為一球形中空容器，上下各開一口，上部開口與后端輸氣管相接，下部 開口與前端輸氣管相接。緩沖罐的作用是通過輸氣管管徑的急劇變化，減小單位面積流體 的流量，進而達到減小氣體壓力的作用。從而使輸送進入動物艙的氣體舒緩，減小甚至消除 細股急流氣體對小動物的傷害。

有益效果：本發明為一種全自動控氧動物艙，通過調節氮氣的濃度，達到間接控制 空氣中氧氣濃度的效果；氧氣濃度的大小以及維持低氧環境的時間，均由中央處理器自動 控制，自動化程度高，無須專人守候，減輕了實驗人員的勞動強度；流量計、分布器以及緩沖 罐的使用，減小甚至消除了細股急流氣體對小動物的傷害，具有供氣均勻、平緩的優點，從 源頭上消除了動物艙氧濃度分布不均勻的現象；另外設備的結構簡單、容易加工制造，成本 較低，易于推廣應用。

附圖說明