用于实验室动物的麻醉站和用于测定该麻醉站的滤器的有机卤素饱和率的方法
【专利说明】
[0001]发明
技术领域
[0002]本发明涉及针对实验室动物(小型动物)的气态麻醉剂，例如卤化的麻醉气体的应用领域。
[0003]更具体地，本发明涉及用于实验室动物的麻醉站，其具有针对麻醉气体中的卤素的过滤捕获器，以及用于测定供于所述麻醉站的滤器的有机卤素饱和率的方法。
现有技术
[0004]通常而言，麻醉站负责使卤化的气体分散，以麻醉实验室动物，并且抽吸并过滤分散的气体，以保护麻醉站的使用人员。
[0005]麻醉的实际操作通常包括两个主要阶段:第一阶段，称作诱导阶段，用于使动物入睡或使其失去知觉;和第二阶段，称作维持阶段，用于使动物维持沉睡。诱导阶段包括:向称作诱导箱或诱导室的箱的内部递送大体积的高浓度的麻醉剂，以使动物快速入睡。进而，维持阶段包括:以较低率向已被麻醉的动物递送较低浓度的气体混合物，以使其维持沉睡。在该情况中，递送气体时，伴随使用掩罩(mask)。
[0006]然后，在现有技术的麻醉站中，气体被留住有机卤素的滤器吸入并过滤，所述滤器设置在诱导室的出口处的抽吸回路中。引用作为示例，美国专利US6776158描述了用于实验室动物的麻醉系统，其包括活性炭滤器。
[0007]此外，麻醉站通常会装配有吸板(特别是在掩罩中)，从而能够局部吸入卤化的气体。
[0008]然而，现有技术的麻醉站在以下方面存在不足:必须对所用的滤器进行常规检查，以检验所述滤器尚未饱和，或尚未接近有机卤素的饱和点。事实上，就有机卤素而言完全饱和的滤器将不再发挥其功能，其后果是会让使用人员在操作所述麻醉站时暴露至麻醉气体。
[0009]为了弥补一些测量手段上的这一不足，现有技术的一些麻醉站提供基于视觉和/或基于声音的警示系统。前述专利的麻醉系统，例如，具有用于测定滤器中有机卤素的吸收率的装置，所述测定通过测量滤器出口处的有机卤素比率来进行，所述装置连接至用于警示超出预定的吸收率阈值的器件。然而，所述麻醉系统在以下方面显示出不足:其令使用人员无法在麻醉操作过程中的任何时刻检查滤器状态(滤器是仅仅轻度饱和还是接近饱和点)，因此，使用人员只能在预定的阈值水平处接到通知。在麻醉操作开始之前，使用人员也无法知晓滤器的状态。因此，在麻醉开始或在麻醉操作过程中，使用人员无法评估滤器的状态，从而无法确定如果滤器在麻醉过程中饱和，其不会暴露至有机卤素。
[0010]本发明设计为通过提出麻醉站和方法来克服这些问题，所述麻醉站和方法能够在麻醉开始之前和麻醉过程中自动化地检查滤器的饱和率，并且以可靠且对使用人员而言安全的方式使用。
[0011]发明目的
[0012]为此，在第一方面中，本发明提出一种用于一种或多种实验室动物的麻醉站，其包括:麻醉区域，其连接至接收所述实验室动物的至少一个外周部件(peripheral )，所述麻醉区域能够递送卤化的麻醉气体至所述外周部件;用于从所述外周部件抽吸卤化的气体的器件;具有预定的有机卤素浓度蓄涵容量的至少一个滤器，所述滤器以在抽吸器件的操作过程中由始于外周部件的卤化的麻醉气体穿过的方式排列;和用于以实时方式自动化测定所述滤器的有机卤素饱和率的系统，所述系统包含:用于在各给定时间间隔测量通过所述滤器的卤化的麻醉气体的瞬时流速的器件;基于在各给定时间间隔测量的卤化的麻醉气体的瞬时流速来确定保留在所述滤器中的卤化的气体的浓度的器件;和，基于在各时间间隔测定的卤化的麻醉气体的浓度和所述滤器的预定的蓄涵容量来计算所述滤器的饱和率的器件。
[0013]有利地，该计算器件被设置用于计算给定时刻下所述滤器的剩余有机卤素浓度容量。
[0014]有利地，该计算器件被设置用于计算估计的所述滤器的剩余使用时间。该剩余时间根据鉴定的使用方案来确定。更具体地，该剩余时间根据所述麻醉站的控制单元的存储器中记录的使用数据历史来估计。
[0015]有利地，所述麻醉站包括用于显示关于所述滤器的饱和率、所述滤器的剩余有机卤素浓度蓄涵容量，和/或估计的所述滤器的剩余使用时间的数据的器件。
[0016]有利地，所述麻醉区域连接至用于分配卤化的麻醉气体的至少一个外周部件装置。
[0017]有利地，所述抽吸器件和所述滤器被整合进入所述麻醉区域。用于以实时方式自动化测定所述滤器的有机卤素饱和率的系统也可以被整合进入所述麻醉区域。
[0018]有利地，所述麻醉站包括第一型外周部件，称为"诱导"外周部件，其具有气密室的形式。所述麻醉站还可包含第二型外周部件，称为〃维持〃外周部件，其具有设计以接收先前麻醉的实验室动物的掩罩的形式。所述麻醉站可包括连接至通风器件的一个或多个额外的外周部件。例如，该外周部件可具有用于局部抽吸处于第一型或第二型的外周部件的水平的卤化的气体的吸板形式。其也可以是光学成像仪，例如采用生物发光技术来鉴定并表征动物中肿瘤发展的成像仪。
[0019]有利地，所述麻醉站包括控制麻醉区域的操作的控制单元100，当计算的滤器饱和率对应于滤器的最大饱和率时，所述控制单元控制卤化的麻醉气体的递送的停止。
[0020]有利地，所述控制单元包含基于递送至所述外周部件的麻醉气体的体积来计算通过抽吸器件递送的抽吸功率的计算器件。
[0021]有利地，所述控制单元包含RFID读取仪，该RFID读取仪经设计以与所述滤器携带的RFID标签联系。
[0022]有利地，所述麻醉区域包含基于视觉和/或基于声音的警示器件，所述警示器件耦合至所述计算单元。
[0023]本发明还涉及用于测定卤化的麻醉气体流过的滤器的有机卤素饱和率的方法，所述滤器具有预定的有机卤素浓度蓄涵容量，所述方法的特征在于，其包括如下步骤:
[0024]-以有规律的时间间隔测量卤化的麻醉气体流；
[0025]-通过与各时间间隔测量的气流相关来确定滤器中保留的气体浓度;和
[0026]-通过将各时间间隔测定的气体浓度加和，并将其与所述滤器的预定的蓄涵容量做比较来计算滤器的饱和率。
[0027]有利地，所述方法包括如下步骤:基于与在时间t计算的滤器的饱和率相关的数据和与有机卤素浓度蓄涵容量相关的数据来确定剩余的有机卤素浓度蓄涵容量。
[0028]有利地，所述方法包括如下步骤:基于与剩余的有机卤素浓度蓄涵容量相关的数据，和，与基于各时间间隔测量的卤化的气体的瞬时流速计算的卤化的麻醉气体的平均流速相关的数据，来确定估计的剩余使用时间。
[0029]有利地，基于在当测量瞬时气流时的给定时刻测定的气体浓度与各时间间隔测定的气体的递增浓度的加和来计算滤器的饱和率。
[0030]附图的简要说明
[0031]通过下文描述，并参照附图，本发明的其它目的和优势将更加明晰，其中:
[0032]-图1是本发明的麻醉站的框图；和
[0033]-图2表示所述麻醉站的控制概况。
[0034]附图详述
[0035]图1表示用于实验室动物(例如，啮齿动物)的麻醉站I。
[0036]所述麻醉站I包括连接至接收所述动物的外周部件3、4的麻醉区域2。所述麻醉区域2不仅负责分配卤化的麻醉气体以麻醉动物，还负责抽吸并过滤分配在外周部件3、4中的气体。
[0037]在所示实施方式中，外周部件3、4包含用于所谓诱导阶段的麻醉阶段的诱导室30，和用于所谓维持阶段的麻醉阶段的掩罩40(在所示示例中有四个此类掩罩)。所述诱导室30具有带有门或盖的气密的容器的形式，所述门或盖是固定的，或是能够在打开位置(允许动物通过并进入容器)和关闭位置之间移动。除了诱导室30和掩罩40之外，所述麻醉站I有利地包括吸板50。该板使其能够在外周部件3、4的水平，尤其是在掩罩40的水平局部抽吸卤化的气体。
[0038]在所示示例中，所述麻醉站I包括六个外周部件，其中之一是吸板。应容易地理解，供于麻醉区域2中的外周部件的端口的数量可根据该麻醉站的所需大小而变化。一般而言，诱导室30组成麻醉站I的基本外周部件，而其它外周部件40、50(掩罩40和吸板50)可根据待麻醉的动物的数量、大小和类型而在麻醉站之间彼此变化。
[0039]尽管未显示，还可提供包含多个诱导室的麻醉站。
[0040]麻醉区域2包括:通过流体注射回路连接至各个外周部件3、4的分配点200，和两个抽吸和过滤点300，400，其中之一通过第一流体抽吸回路连接至诱导阶段(诱导室30)的外周部件，其中另一个通过第二流体抽吸回路连接至维持阶段(掩罩40和吸板50)的外周部件40、50。
[0041]在所示实施方式中，麻醉区域2的分配点200包括，位于入口处的三个流体分配管线4、5和14，各管线被设计为向蒸发器201输送气体。因此，分配点200包括用于分配氧的第一流体管线4、用于分配空气的第二流体管线