一种用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种实验装置，尤其是一种用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲 送装置。
【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、油酸型以及烟雾吸入型等。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。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型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。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
[0006] -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，该三个气罐分别与对应连接有各自的压力调节装置，三个压力 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。
[0007] 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，所述三个压力调节装置直接与混合气罐的进气口管路连通。
[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，所述混合气罐的三个 进气口等高且每个进气口呈30°夹角设置。
[0009] 本实用新型结构有如下有益效果：
[0010] 上述用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置，可以较为稳定、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 (Fi02)和/或提高吸入气的C02浓度（FiCO 2)，并稳定在某一设定的范围，当Pa02〈60mmHg和 /或PaC02>50mmHg时，即形成实验动物的急性呼吸衰竭状态。
【附图说明】
[0011] 图1是本实用新型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】
[0012] 为进一步说明本实用新型，现配合附图进行详细阐述：
[0013] 实施例1
[0014] 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，该三个气罐分别与对应连接有各自的压力调节装 置，三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。
[0015] 实施例2
[0016] 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，该三个气罐分别与对应连接有各自的压力调节装置，三个压力调节装 置分别与混合气罐的三个进气口管路连通，该三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。
[0017] 应用例
[0018] 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、氮气和二氧化碳三种气体以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三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：
[0019] 1、实验动物：健康成年雄性杂种犬9只，体重25~35kg(天津市津南区实验动物 饲养站提供）。
[0020] 2、分析与计算：
[0021] 三种气体性质稳定，常温条件下不会发生化学反应。为讨论问题方便，设三种气体 含量均为100%。因为试验在室温条件下进行，压强不太高，气体在管路中的运动可视为设 稳定流动，则有
[0022] Q,= V.S, (1)
[0023] 式中％为气体的体积流量，V i为气体流速，S i为气流管道的横截面积，i = 1、2、3， 分别对应氧、氮和二氧化碳三种气体。
[0024] 考虑到气体的粘滞性，有流体的泊肃叶定律知
[0026] 式中民为气流管道的半径，L i为气流管道的长度，」P i为气体混合前后压强差， n i为气体的粘滞系数。取R ^^均为常数，则气体的流量仅是粘滞系数和压强差的函数，SP
[0027] Qi= f(APi, n,) (3)
[0028] 在温度一定时，n i为实验常数，故只需调节」ρ ^更可实现该气体的流量控制。
[0029] 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
[0031] 把⑵式和（3)式带入⑷式
[0033] 由（5)式便可以求出某种气体的浓度。
[0034] 考虑到在室温条件下，三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，可以认为n 常数，（5)式可简化为
[0036] 由上式可知，通过调节三种气体的压力，便可以实现气体混合浓度比的控制。
[0037] 3、实验方法
[0038] 实验动物入室后，称重、保定，于前肢静脉给药全麻后，经口插入加长（I.D.)9.0#气管导管，逐次连接呼末二氧化碳探头、呼吸机管路，行机械通气。机械通气条件：呼吸机 气源接口与可调式气源汲送装置送气端口连接，潮气量：8-10ml/kg，频率：15次/min，吸呼 比=1:1.5，呼气末压力：2〇11!120。实验中维持麻醉并阻断自主呼吸。100%空气持续201^11 以上，依据动脉血气适当调节通气设置，以实验动物无低氧和〇)2潴留作为基础状态，于 2-4小时内，逐次降低Fi02，提高FiC02，监测动脉血气，逐步使实验犬体动脉血Pa0 2达到 彡50mmHg、PaC02达到彡70mmHg状态后（即呼吸衰竭状态，低氧血症和高碳酸血症），维持送 气设置，于1小时、2小时，采集动脉血，进行血气分析，记录送气设置参数，进行数据分析。
[0039] 4、统计方法
[0040] 测量数据以均数土标准差（i ± S)表示，应用SPSS11. 0统计软件包，对各组数据 组间比较进行F检验，结果以P〈0. 05有统计学意义。
[0041] 5、实验结果：实验犬基础、造模lh、2h血气结果如表1所示。
[0042] 实验犬基础状态时 Pa02110 . 64 ±8. 56mmHg，PaC0239. 67 ±3. 38mmHg。造模 lh 时， 血气分析各项指标均较基础状态有显著改变，P值< 〇. 01，Pa0246. 17 ±3. 03mmHg。
[0043] 表1呼吸衰竭动物模型动脉血气分析统计结果
[0044]
[0045] 注：表1中?示该状态的血气指标与基础状态比较，其P值< 0. 01 ; J示此状态组较 另外两组比较其Ρ值均< 0. 01
[0046] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置，其特征在于：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，该三个气罐分别与对应连接有各自的压力调节装 置，三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。2. 根据权利要求1所述的用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置，其特征在于： 所述混流阀和储气装置采用混合气罐来实现，所述三个压力调节装置直接与混合气罐的进 气口管路连通。3. 根据权利要求2所述的用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置，其特征在于： 所述混合气罐的三个进气口等高且每个进气口呈30°夹角设置。
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于建立呼吸衰竭动物模型的气源汲送装置，所述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，该三个气罐分别与对应连接有各自的压力调节装置，三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；通过使氧气、氮气和二氧化碳三种气体以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。
【IPC分类】G09B23/36
【公开号】CN205050461
【申请号】CN201520802918
【发明人】吴琦, 孙昕, 闫忠芳, 陈怀永, 邢维梅, 于新航, 史丽霞
【申请人】天津市海河医院
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月16日
【公告号】CN105225590A