一种动物头外露式单室体积描记器的制作方法

本实用新型涉及生物医药器械领域，具体而言，涉及一种动物头外露式单室体积描记器。

背景技术：

在呼吸相关生理实验或动物医药研究中，常需要对实验对象的呼吸活动进行监测，以便及时客观地了解实验动物呼吸活动的变化情况。目前小动物呼吸体积描记系统主要包括：体积描记器、传感装置、给药系统、放大器、数模转换器、分析软件等组成部分，其中体积描记器为该系统重要组成部分，可分为全身体积描记器、头和躯体双腔式体积描记器以及头外露式单室体积描记器三种形式。头外露式单室体积描记器是将动物的躯体置于一个密闭的装置中，动物颈部装一个密封圈，将动物的头暴露在外面，可给予不同的气体或雾化等处理，该装置既可对清醒动物也可对处于麻醉状态动物的呼吸进行监测。实验过程中，通过记录密闭的躯体室内气体压力变化(主要由动物胸廓扩张或者缩小产生)来观察不同处理因素对动物呼吸活动的影响。

发明人在研究中发现，现有的体积描记器至少存在以下缺点：现有的体积描记器具有较大的局限性，对新生动物难以描记。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种动物头外露式单室体积描记器，以改善现有体积描记器具有局限性的问题。

本实用新型是这样实现的：

基于上述目的，本实用新型提供了一种动物头外露式单室体积描记器，包括体积描记室、伸缩固定部、压力传感器和用于对动物呼吸活动进行描记的计算机，所述体积描记室包括一个腔体，所述伸缩固定部安装在所述体积描记室内，所述伸缩固定部位于所述腔体内，且所述伸缩固定部将所述腔体分为两个连通的空腔，所述伸缩固定部包括一个通孔，且所述通孔的直径可调节，两个所述空腔通过所述通孔连通，所述压力传感器安装于所述体积描记室，所述计算机安装于所述体积描记室外，且所述计算机与所述压力传感器电连接。

本实用新型提供的动物头外露式单室体积描记器可以根据动物体的体积差异来调整伸缩固定部在腔体内的位置以及通孔孔径的大小，使之与动物体契合，以便对不同体积的动物体进行呼吸描记，大大地扩宽了动物头外露式单室体积描记器的使用范围。

进一步地，所述伸缩固定部包括安装部和环形气囊，所述安装部安装在所述体积描记室内，所述环形气囊安装于所述安装部，所述安装部位于所述体积描记室和所述环形气囊之间，所述环形气囊形成所述通孔。

气囊本身较为柔软，在与动物体接触时，不会使动物体感到不适，也不会对动物体造成伤害，在动物体的体积较大时，可以将气囊内的部分气体排出，使气囊变瘪，从而增大通孔的直径；当动物体的体积较小时，可以向气囊内充气，气囊被充入气体后，会逐渐膨胀，使通孔变小，此时就可以适应较小体积的动物体了。

进一步地，所述动物头外露式单室体积描记器还包括用于控制所述气囊的大小的控制装置，所述控制装置安装于所述体积描记室外。

控制装置的设置可以方便调节气囊的体积，同时，使用控制装置对气囊体积进行控制可以使气囊的体积被控制的更加精确，使气囊体积最适合当前体积的动物体。

进一步地，所述控制装置包括固定管和滑动部，所述固定管的一端与所述气囊连通，所述滑动部安装在所述固定管内，且所述滑动部与所述固定管滑动连接，所述滑动部沿所述固定管的中心线方向相对于所述固定管滑动。

滑动部可以将固定管完全封闭，使固定管的一端与气囊形成一个联通的密闭储气腔，随着滑动部的滑动，密闭储气腔的体积会发生改变，因为在密闭储气腔内的气体总量是不变的，因此在滑动滑动部时，气囊的体积会发生改变。

进一步地，所述滑动部包括滑块和推杆，所述滑块安装在所述固定管内，所述推杆的一端与所述滑块连接，所述推杆的另一端沿所述固定管的中心线伸出所述固定管，所述推杆位于所述固定管远离所述气囊的一端。

操作者使用这种动物头外露式单室体积描记器，在需要对气囊的体积进行调节时，只需通过推杆将滑块向外拉或者向内推即可改变气囊的体积。

进一步地，所述控制装置还包括软管，所述软管位于所述气囊与所述固定管之间，所述软管的一端与所述气囊连通，所述软管的另一端与所述固定管连通，所述固定管通过所述软管与所述气囊连通。

气囊与固定管之间采用软管过度，在安装和使用时更加的方便。

进一步地，所述体积描记室的侧壁设置有开口，所述压力传感器与所述开口连接。

压力传感器与该开口连接后，可以保证体积描记室的密闭状态，体积描记室内的压力变化随时都受到压力传感器的监测。

进一步地，两个所述空腔分别为第一空腔和第二空腔，所述开口与所述第二空腔连通，所述压力传感器与所述第二空腔连接；所述动物头外露式单室体积描记器还包括送气装置，所述送气装置的输出端与所述第一空腔连通。

在放置动物体时，使动物体的头部位于第一空腔内，动物体的身体位于第二空腔内，在第一空腔内可以进行不同气体或雾化等处理。

进一步地，所述动物头外露式单室体积描记器还包括用于检测所述体积描记室内的温度的温度检测装置，所述温度检测装置安装于所述体积描记室。

温度检测装置可以通过对第二空腔的温度的检测来反应出动物体当前的状态。

进一步地，所述温度检测装置包括温度检测探头、智能恒温控制仪和恒温平板，所述检测探头安装在所述第二空腔内，所述恒温平板安装在体积描记室外，且所述检测探头和所述恒温平板分别与所述智能恒温控制仪电连接。

检测探头对第二空腔内的温度进行检测，然后将检测到的信号传给智能恒温控制仪，智能恒温控制仪在将信号处理过后，再给恒温平板传递一个新的信号，对第二空腔内的温度进行控制，避免温度改变对动物体的呼吸等生理活动造成影响，使动物头外露式单室体积描记器的描记结果更加的准确。

与现有技术相比，本实用新型实现的有益效果是：

本实用新型提供的动物头外露式单室体积描记器可以根据动物体的体积差异来调整伸缩固定部在腔体内的位置以及通孔孔径的大小，使之与动物体契合，以便对不同体积的动物体进行呼吸描记，大大地扩宽了动物头外露式单室体积描记器的使用范围。

附图说明

图1示出了本实用新型实施例1提供的动物头外露式单室体积描记器的示意图；

图2示出了本实用新型实施例1提供的体积描记室的示意图；

图3示出了本实用新型实施例1提供的伸缩固定部未充气时的示意图；

图4示出了本实用新型实施例1提供的伸缩固定部充气后的示意图。

图中：

体积描记室101；伸缩固定部102；计算机103；控制装置104；压力传感器105；温度检测装置106；送气装置107；第一空腔108；第二空腔109；腔体110；通孔111；安装部112；环形气囊113；固定管114；滑块115；推杆116；滑动部117；软管118；夹子119。

具体实施方式

在呼吸相关生理实验或动物医药研究中，常需要对实验对象的呼吸活动进行监测，以便及时客观地了解实验动物呼吸活动的变化情况。目前小动物呼吸体积描记系统主要包括：体积描记器、传感装置、给药系统、放大器、数模转换器、分析软件等组成部分，其中体积描记器为该系统重要组成部分，可分为全身体积描记器、头和躯体双腔式体积描记器以及头外露式单室体积描记器三种形式。全身体积描记器用于监测小动物的呼吸功能及气道反应，实验过程中小动物在描记器中清醒自由活动，无需气管插管和麻醉，适宜长期跟踪性研究。双腔式体积描记器用于观察在描记过程中不同处理因素对呼吸功能的影响，实验过程中，将动物的头和躯体分别置于不同的描记室内并测定双室内的压力变化，采用该方法测定动物呼吸活动时，实验动物虽处于清醒状态但不能自由活动。头外露式单室体积描记器是将动物的躯体置于一个密闭的装置中，动物颈部装一个密封圈，将动物的头暴露在外面，可给予不同的气体或雾化等处理，该装置既可对清醒动物也可对处于麻醉状态动物的呼吸进行监测。实验过程中，通过记录密闭的躯体室内气体压力变化(主要由小动物胸廓扩张或者缩小产生)来观察不同处理因素对动物呼吸活动的影响。发明人在研究中发现，现有的体积描记器至少存在以下缺点：现有的体积描记器具有较大的局限性，对新生动物难以描记。

为了使上述问题得到改善，本实用新型提供了一种动物头外露式单室体积描记器，包括体积描记室、伸缩固定部、压力传感器和用于对动物呼吸活动进行描记的计算机，所述体积描记室包括一个腔体，所述伸缩固定部安装于所述体积描记室，所述伸缩固定部位于所述腔体内，且所述伸缩固定部将所述腔体分为两个连通的空腔，所述伸缩固定部包括一个通孔，且所述通孔的直径可调节，两个所述空腔通过所述通孔连通，所述压力传感器安装在所述体积描记室，所述计算机安装于所述体积描记室外，且所述计算机与所述压力传感器电连接。

本实用新型提供的动物头外露式单室体积描记器可以根据动物体的体积差异来调整伸缩固定部在腔体内的位置以及通孔孔径的大小，使之与动物体契合，以便对不同体积的动物体进行呼吸描记，大大地扩宽了动物头外露式单室体积描记器的使用范围。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，对以上附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

参照图1至图4，一种动物头外露式单室体积描记器，包括体积描记室101、伸缩固定部102和用于对动物呼吸活动进行描记的计算机103，体积描记室101包括一个腔体110，伸缩固定部102安装在体积描记室101内，伸缩固定部102位于腔体110内，且伸缩固定部102将腔体110分为两个连通的空腔，伸缩固定部102包括一个通孔111，且通孔111的直径可调节，两个空腔通过通孔111连通，计算机103安装在体积描记室101外。

本实用新型提供的动物头外露式单室体积描记器可以根据动物体的体积来调节通孔111的孔径大小，使通孔111的大小恰好可以和动物契合，这种伸缩固定部102可以根据动物体的个体差异调整其在体积描记室101内的位置，以便对不同体态的动物体进行呼吸描记，大大地扩宽了动物头外露式单室体积描记器的使用范围。

伸缩固定部102包括安装部112和环形气囊113，安装部112安装在体积描记室101内，环形气囊113安装于安装部112，安装部112位于体积描记室101和环形气囊113之间，环形气囊113形成通孔111。

动物体在受到伤害或者感觉不适时，其情绪会发生波动，呼引发吸频率和呼吸幅度的改变，这会给呼吸描记带来极大的误差，气囊本身较为柔软，在与动物体接触时，不会使动物体感到不适，也不会对动物体造成伤害，在动物体的体积较大时，可以将气囊内的部分气体排出，使气囊变瘪，从而增大通孔111的直径；当动物体的体积较小时，可以向气囊内充气，气囊被充入气体后，会逐渐膨胀，使通孔111变小，此时就可以适应较小体积的动物体了。

同时，由于气囊的柔软性，在对气囊的体积进行调节时，可以使气囊与动物体完全解除，腔体110被分为完全隔离的第一空腔108和第二空腔109。

动物头外露式单室体积描记器还包括用于控制气囊的大小的控制装置104，控制装置104安装于体积描记室101外。控制装置104的设置可以使气囊的体积改变更加方便，同时，用控制装置104对气囊体积进行控制可以使气囊的体积被控制的更加精确，使气囊体积最适合当前体积的动物体。

控制装置104包括固定管114和滑动部117，固定管114的一端与气囊连通，滑动部117安装在固定管114内，且滑动部117与固定管114滑动连接，滑动部117沿固定管114道的中心线方向相对于固定管114滑动。滑动部117可以将固定管114完全封闭，使固定管114的一端与气囊形成一个联通的密闭储气腔，随着滑动部117的滑动，密闭储气腔的体积会发生改变，因为在密闭储气腔内的气体总量是不变的，因此在滑动滑动部117时，气囊的体积会发生改变。

在滑动部117滑动的过程中，固定管114由于材质较硬，因此气体优先将固定管114充满，当滑动部117向外滑动，令固定管114与气囊连通的一端的体积变大时，气囊内的体积被抽入固定管114内，气囊内气体的总量变少，体积变小；当滑动部117向内滑动，令固定管114与气囊连接的一端的体积变小时，固定管114内的气体被充入气囊内，此时气囊体积变大。

滑动部117包括滑块115和推杆116，滑块115安装在固定管114内，推杆116的一端与滑块115连接，推杆116的另一端沿固定管114的中心线伸出固定管114，推杆116位于固定管114远离气囊的一端。操作者使用这种动物头外露式单室体积描记器，在需要对气囊的体积进行调节时，只需通过推杆116将滑块115向外拉或者向内推即可改变气囊的体积。

控制装置104还包括软管118，软管118位于气囊与固定管114之间，软管118的一端与气囊连通，软管118的另一端与固定管114连通，固定管114通过软管118与气囊连通。气囊与固定管114之间采用软管118连接，在安装和使用时更加的方便。

动物头外露式单室体积描记器还包括压力传感器105，压力传感器105安装在体积描记室101外，压力传感器105与计算机103电连接。在体积描记室的侧壁上可以设置一个开口，然后将压力传感器105与该开口连接，压力传感器与该开口连接后，可以保证体积描记室的密闭状态，体积描记室内的压力变化随时都受到压力传感器的监测，压力传感器105可以将信号传给计算机，由计算机103内的软件对传入信号进行分析。。

两个空腔分别为第一空腔108和第二空腔109，开口是与第二空腔连通，压力传感器105与第二空腔109连接；动物头外露式单室体积描记器还包括送气装置107，送气装置107的输出端与第一空腔108连通。在放置动物体时，使动物体的头部位于第一空腔108内，动物体的身体位于第二空腔109内，在第一空腔108内可以进行不同气体或雾化等处理。

动物头外露式单室体积描记器还包括用于检测体积描记室101内的温度的温度检测装置106，温度检测装置106安装于体积描记室101内。温度检测装置106可以通过对第二空腔109的温度的检测来检测动物体当前的状态。

温度检测装置106包括温度检测探头、智能恒温控制仪和恒温平板，检测探头安装在第二空腔109内，恒温平板安装在体积描记室101外，且检测探头和恒温平板分别与智能恒温控制仪电连接。

检测探头对第二空腔109内的温度进行检测，然后将检测到的信号传给智能恒温控制仪，智能恒温控制仪对传入信号处理过后，再发出一个指令信号到恒温平板，对第二空腔109内的温度进行控制，避免温度改变对动物体的呼吸等生理活动造成影响，使动物头外露式单室体积描记器的描记结果更加准确。

实施例2

本实施例提供了一种动物头外露式单室体积描记器，本实施例是在实施例1的技术方案的基础上的进一步改进，实施例1描述的技术方案同样适用于本实施例，实施例1已公开的技术方案不再重复描述。

具体的，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例提供的动物头外露式单室体积描记器的体积描记室101：将一个60ml注射器针筒居中截断，保留带有针头套管部分的半截针筒；针筒断端采用自制环形球囊封闭，针头套管端通过导管与压力转换器连接，形成一个密闭的体积描记室101。

环形球囊：将60ml注射器橡胶活塞中心掏空，形成厚约5mm的橡胶圆环；再将一根长约4cm，自然状态直径为5mm的可扩张橡胶管两端崁插后粘合，形成圆形橡胶圈；再将橡胶圈外缘与橡胶圆环的内缘粘合；然后，将一根橡胶导管穿入密闭的橡胶管内，粘合穿破处；导管另一端连接一个注射器。

本实施例创新原件包括体积描记室101和环形球囊两个元件：体积描记室101采用临床60ml注射器针筒制备，主要原料为医用级塑料聚丙烯和聚乙烯；环形球囊式由60ml注射器推杆116橡胶活塞和弹性橡胶管制成。

本实施例的动物体采用新生鼠作为描记对象，新生鼠头外露式单室体积描记器与现有的单室体积描记器相比具有以下几方面优点：

1、本体积描记器采用橡胶环形球囊，具有以下优点：

(1)当环形橡胶球囊充填液体或空气后扩张，其扩张后的形态可随着新生鼠颈部形态变化而变化，因此可与之充分契合，形成良好的密闭效果。

(2)环形球囊对新生鼠颈部的挤压力均匀，且可根据新生鼠的个体差异进行适当的调整，减少活塞挤压对新生鼠呼吸的影响。

(3)根据新生鼠躯体大小，扩张的环形球囊活塞可在注射器针筒内前后调节，形成一个与新生鼠躯体相匹配的最佳描记室，利于精确反应新生鼠呼吸运动所产生的压力变化，进而被压力转换器感应并转化为电信号显示出来。

2、本体积描记器采用60ml注射器针筒制作，取材便利，制作过程简单，成本低廉，便于推广。

(1)采用60ml注射器针筒制备体积描记室101；

(2)可扩环形球囊；

(3)环形球囊活塞可在描记室内进行位置调节，形成与新生鼠躯体相适应的描记室。

与现有技术相比，本专利的优点：

1、环形球囊可充气或液体，对新生鼠颈部挤压力均匀且可根据个体差异进行调整，便于对不同体积的新生鼠进行呼吸描记。

2、采用注射器橡胶活塞与针筒制备的体积描记室101密闭性好，可根据新生鼠个体大小前后移动调整描记空间，便于精确地将新生鼠呼吸运动所产生的气体压力变化(主要由新生鼠胸廓扩张与缩小产生)转换为电信号。同时注射器取材方便，环形球囊及体积描记室101制备过程简单。

环形球囊制备过程：将60ml注射器活塞拨出，将黑色橡胶封闭塞子取下，用小剪刀将橡胶塞子中心部分剪掉，形成橡胶环；将一根长约4cm，自然状态直径为5mm的可充气橡胶管两端崁插后粘合，形成圆形橡胶圈；再将圆形橡胶圈外缘与橡胶环的内缘粘合。

然后，将一根导管穿入密闭的橡皮管内，粘合穿破处，成功制备可充气扩张的环形球囊。

3、环形球囊使用模式：使用环形球囊进行体积描记时，首先将环形球囊套在新生鼠的颈部，并将球囊的注气管与注射器连接，在没有注气之前环形球囊内径较大；向环形球囊中注入空气，球囊内径逐渐缩小，与新生鼠颈部充分契合，形成密闭“围脖”式封接；最后调整环形球囊在新生鼠颈部的位置和注气量，用一个小夹子119夹住注气管。

4、调整环形球囊在新生鼠颈部的位置和注气量，确定没有影响新生鼠呼吸，将环形球囊活塞及新生鼠装入体积描记室101，根据新生鼠体积大小调整环形球囊活塞在描记室中的位置，进行体积描记。

本实施例中的体积描记室101和环形球囊采用较易取得的材料制成，制作方式简单，制作成本较低。但其制作方式和制作材料仅限于本实施例中使用，在其他的实施方式中，体积描记室101和环形球囊采用其他的制作材料和制作方法制成也是可以的。

综上所述，本实用新型提供的动物头外露式单室体积描记器可以根据动物体的体积来调整伸缩固定部在体积描记室内的位置，改变通孔孔径的大小，让通孔的大小恰好可以和动物契合，这种伸缩固定部可以根据动物体的个体差异进行调整，以便于对不同体积的动物体进行呼吸描记，大大地扩宽了动物头外露式单室体积描记器的使用范围。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。