用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置及其实现方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种实验装置及其实现方法，尤其是一种用于建立呼吸衰竭动物模型 的气源汲送装置及其实现方法。
【背景技术】
[0002] 现阶段，引发实验动物形成呼吸功能不全的方法较多，目前国内外大多采用复制 急性肺损伤模型的方法。一般认为引起急性肺损伤的危险因素分为直接肺损伤因素（即肺 内型肺损伤）和间接肺损伤因素（即肺外型肺损伤）。肺内型肺损伤实验造模方法包括生 理盐水肺泡灌洗型、盐酸吸入型、机械通气相关肺损伤、油酸型W及烟雾吸入型等。该类实 验方法诱发的呼吸衰竭程度很难控制，且呼吸衰竭状态重复性差。
[0003] 因此，基于当前呼吸衰竭动物模型的研究进展的需求，研究新型装置针对实验动 物建立较为稳定、精准的呼吸衰竭状态动物模型，具有十分重要的应用价值。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲 送装置。 阳〇化]本发明所要解决的另一技术问题在于提供上述用于建立呼吸衰竭动物模型的气 源汲送装置的实现方法。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0007] 一种用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置，包括气源供气装置、压力调节 装置、混流阀、储气装置、气体流量控制装置和呼吸机，所述气源供气装置由氧气气罐、氮气 气罐和二氧化碳气罐组成，该=个气罐分别与对应连接有各自的压力调节装置，=个压力 调节装置分别与同一混流阀管路连通，所述混流阀连接储气装置的进气口，所述储气装置 的出气口与气体流量控制装置管路连通，所述气体流量控制装置同时与呼吸机连接。
[0008] 优选的，上述用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置，所述混流阀和储气装 置采用混合气罐来实现，所述=个压力调节装置直接与混合气罐的进气口管路连通。
[0009] 优选的，上述用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置，所述混合气罐的=个 进气口等高且每个进气口呈30°夹角设置。
[0010] 上述用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置的实现方法，通过使氧气、氮气 和二氧化碳=种气体W任意混合浓度比输出，来建立I型和/或II型呼吸衰竭动物模型供 呼吸实验使用，具体方法为通过调节=种气体的压力来实现气体混合浓度比的控制，其中 压力调节方法考虑因素如下：
[0011] 在室溫条件下气体在管路中的运动可视为设稳定流动，贝U 阳 01引 Qi=ViSi (1)
[0013]式中Qi为气体的体积流量，Vi为气体流速，Si为气流管道的横截面积，i= 1、2、3， 分别对应氧、氮和二氧化碳=种气体；
[0014] 考虑到气体的粘滞性，利用流体的泊肃叶定律
[001 引
口）
[0016] 式中Ri为气流管道的半径，L1为气流管道的长度，^P1为气体混合前后压强差， n1为气体的粘滞系数。取Ri、Li均为常数，则气体的流量仅是粘滞系数和压强差的函数，即 阳017] Qi=f(APi，rii) 做
[0018]在溫度一定时，n1为实验常数，只需调节^P1便可实现该气体的流量控制；
[0019] 由于是稳定流动，某种气体的浓度比决定于其体积流量之比，因此某种气体的体 积浓度比为
「 1 巧）[0022] (4》
[0020]
[002U把似式和做式带入（4)式
阳02引 由妨式便可W求出某种气体的浓度。
[0024] 优选的，上述用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置的实现方法，考虑到在 室溫条件下，=种气体的粘滞系数差异不大，且试验中，气体在小范围内流动，可W认为ni为常数，（5)式可简化为
(6)。 阳0巧] 阳0%] 本发明结构有如下有益效果：
[0027] 上述用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置，可W较为稳定、精准的建立 呼吸衰竭状态动物模型，通过对吸入气体的成分、配比的调节，逐步降低吸入气中〇2浓度 (Fi〇2)和/或提高吸入气的C〇2浓度（FiCO2)，并稳定在某一设定的范围，当化〇2<60mmHg和 /或化C〇2巧OmmHg时，即形成实验动物的急性呼吸衰竭状态。
【附图说明】
[0028] 图1是本发明所述用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0029]为进一步说明本发明，现配合附图进行详细阐述： 阳〇3〇] 实施例1
[0031] 如图1所示，所述用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置，包括气源供气装 置、压力调节装置、混流阀、储气装置、气体流量控制装置和呼吸机，所述气源供气装置由氧 气气罐、氮气气罐和二氧化碳气罐组成，该=个气罐分别与对应连接有各自的压力调节装 置，=个压力调节装置分别与同一混流阀管路连通，所述混流阀连接储气装置的进气口，所 述储气装置的出气口与气体流量控制装置管路连通，所述气体流量控制装置同时与呼吸机 连接。 阳0巧实施例2
[0033] 所述用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置，包括气源供气装置、压力调节 装置、混合气罐、气体流量控制装置和呼吸机，所述气源供气装置由氧气气罐、氮气气罐和 二氧化碳气罐组成，该=个气罐分别与对应连接有各自的压力调节装置，=个压力调节装 置分别与混合气罐的=个进气口管路连通，该=个进气口等高且每个进气口呈30°夹角设 置，所述混合气罐的出气口与气体流量控制装置管路连通，所述气体流量控制装置同时与 呼吸机连接。
[0034] 应用例
[0035] 具体应用上，上述用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置的使用方法为：通 过使氧气、氮气和二氧化碳=种气体W任意混合浓度比输出，来建立I型和/或II型呼吸 衰竭动物模型供呼吸实验使用，具体方法为通过调节=种气体的压力来实现气体混合浓度 比的控制。具体实验动物模型建立方法如下：
[0036] 1、实验动物：健康成年雄性杂种犬9只，体重25~3化g(天津市津南区实验动物 饲养站提供）。
[0037] 2、分析与计算：
[0038] =种气体性质稳定，常溫条件下不会发生化学反应。为讨论问题方便，设=种气体 含量均为100%。因为试验在室溫条件下进行，压强不太高，气体在管路中的运动可视为设 稳定流动，则有
[0039] Qi=ViSi (1)
[0040] 式中Qi为气体的体积流量，V1为气