小动物在线无创肺功能监测仪的制作方法

本实用新型属于动物肺功能监测分析系统技术领域，特别是涉及一种小动物在线无创肺功能监测仪。

背景技术：

随着呼吸生理及药理学研究的发展，用于动物肺功相关参数的准确测量变得日益重要，它不但可以促进呼吸病基础研究的发展，同时也可以为临床研究提供更多的支持。传统的动物肺功能监测手段，从直接观察到近几年的生理记录仪等测量方法，由于记录纸对描笔的机械阻尼、描记的非线性、读数和计算误差影响了实验过程中各种参数测量的准确性，使呼吸生理和药理的一些研究工作不能被科学准确地评价。

为了解决上述技术问题，国外研发了一种无创气道机制监测系统，其通过双腔监测动物鼻部气流与胸部气流的相位差计算出特殊气道阻力。美国BUXCO公司申请的专利“PLETHYSMOGRAPH WITH ANIMAL RESTRAINT”(专利号：US 2011/0098581 A1）记载了该技术方案，包括具有开口的测试室和可安装在开口上的密封构件，密封构件包括具有开口的屏障密封件，开口用于接收测试动物（如大鼠、小鼠等）的头部，由此动物在密封件的一侧呼吸空气，动物的身体在屏障密封件的另一侧隔离，从而用压力传感器测量腹腔容积的变化。此外，该专利还包括了限制构件，包括定位在测试动物头部后面的夹具，从而防止动物从限制构件撤回其头部，不需要使用顶杆等推动动物的臀部，从而避免了压迫动物体位造成的呼吸异常。但上述技术的限制构件在对动物头部进行固定时，只是采用U型夹具将动物头部夹住，对于不同体积大小的动物来说，其头部大小不同，体积小的动物在被U型夹具夹住时，动物挣扎时头部容易上下移动，从而影响实验结果。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能对小动物（如大鼠、小鼠）鼻部有效固定的小动物在线无创肺功能监测仪。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种小动物在线无创肺功能监测仪，包括：

密封桶，包括密封桶内腔，所述密封桶前后两端分别密封安装有密封桶前盖和密封桶后盖，所述密封桶前盖上开设有用于通气或通入气溶胶的进气孔；

动物固定筒，包括容纳腔，设置在所述密封桶内，所述动物固定筒两端分别为动物送入端和动物呼吸端，所述动物呼吸端密封安装有固定盖；

传感器，配置成监测所述容纳腔内压力变化；

所述固定盖与所述密封桶前盖密封连接，所述固定盖上开设有与所述进气孔相连通的动物口鼻孔，所述动物口鼻孔与所述动物口鼻外形相匹配且动物口鼻穿过所述动物口鼻孔伸出所述动物固定筒外侧吸入空气或气溶胶；

所述动物固定筒上安装有动物固定夹，所述动物固定夹包括U型头部限位口，所述动物固定夹配置成限制实验动物的头部与所述动物口鼻孔紧密贴合；

所述动物固定夹包括头部上下限位凸起块，所述头部上下限位凸起块位于动物头部上侧，所述头部上下限位凸起块配置成限制动物头部向上仰起。

通过采用上述技术方案，动物固定夹不仅可以固定动物颈部避免动物挣扎后退撤回其头部，不需要使用顶杆等推动动物臀部，从而避免了压迫动物体位造成的呼吸异常；而且动物固定夹还可以固定动物头部避免动物在挣扎时头部向上抬起乱动，从而影响动物呼吸频率进而影响实验效果。

本实用新型进一步设置为：所述动物固定夹采用柔性柔性材料，且所述动物固定夹上于所述U型头部限位口处配合安装有锁紧件，所述锁紧件配置成将所述动物固定夹锁紧至所述U型头部限位口的宽度尺寸小于所述动物的头部宽度尺寸。

通过采用上述技术方案，动物固定夹采用柔性材料，可以对颈部大小不同的实验动物进行头部的固定，实用性好；同时，锁紧件可以在动物固定夹夹住实验动物的颈部后将动物头部更好地限位，使得动物固定夹对实验动物头部固定更牢靠，不会因为没有锁紧而导致实验动物挣扎脱出动物固定夹等。

本实用新型进一步设置为：所述固定盖上的所述动物口鼻孔为偏心孔，且所述偏心孔中心位于所述固定盖的中心下方，实验过程中，位于所述动物固定筒中的实验动物可以直接将口鼻向前伸入到所述偏心孔处。

通过采用上述技术方案，偏心孔的设计，符合实验动物，如大鼠、小鼠等体型，当大鼠、小鼠等实验动物趴在动物固定筒内时，其背部最高位置高于头部位置，而实验动物的口鼻则靠下接近地面，因此，偏心孔可以保证实验动物不用抬头就可以将口鼻伸入到偏心孔处，提高实验结果的准确性。

本实用新型进一步设置为：所述固定盖于所述动物口鼻孔处密封连接有呼吸口压紧螺母，所述呼吸口压紧螺母上开设有与所述动物口鼻孔和所述进气孔均连通的通孔；

所述呼吸口压紧螺母和所述固定盖连接处配合安装有环形硅胶膜和垫片。

通过采用上述技术方案，可以增加固定盖和密封桶前盖之间的密封性能，避免外界气体通过固定盖和呼吸口压紧螺母之间的缝隙进入到密封桶或动物固定筒内而影响实验结果。

本实用新型进一步设置为：所述固定盖外径和所述密封桶内径相匹配；

所述固定盖外侧圆周壁上开设有凹槽，所述凹槽处配合设置有第一密封圈，所述第一密封圈配置成将所述密封桶内腔于所述动物固定筒一侧密封。

通过采用上述技术方案，可以避免密封桶内的的气体经由固定盖和密封桶内部之间的缝隙进入到偏心孔处被实验动物吸入而影响实验结果，第一密封圈的设置，提高了密封性。

本实用新型进一步设置为：所述密封桶和所述密封桶前盖螺纹配合安装；

所述密封桶上开设有沟槽，所述沟槽内配合设置有第二密封圈，所述第二密封圈配置成将所述密封桶和所述密封桶前盖之间的缝隙密封。

通过采用上述技术方案，第二密封圈的设置，避免了外界气体经由密封桶和密封桶前盖之间的缝隙进入到偏心孔处被实验动物吸入而影响实验效果。

本实用新型进一步设置为：所述动物固定筒上的所述动物送入端一侧开设有与所述容纳腔相连通的动物输送口，所述动物固定筒的侧壁上开设有与所述动物输送口和所述容纳腔均连通的缺口，所述缺口配置成向所述容纳腔内取放所述实验动物。

通过采用上述技术方案，动物固定筒的侧壁上开设的缺口，方便实验动物的取放，避免了实验动物通过动物输送口处动物乱动等现象，结构简单，操作方便；同时，缺口的设置，使得密封桶内腔和动物固定筒的容纳腔相连通，便于传感器对容纳腔内压力的监测。

本实用新型进一步设置为：还包括监测器件盒，所述传感器放置在所述监测器件盒内。

进一步地，所述监测器件盒位于所述密封桶下方，且所述监测器件盒配置成支撑所述密封桶。

通过采用上述技术方案，监测器件盒不仅可以将传感器等元器件收纳起来，还可以起到支撑作用，将密封桶支撑起来，避免密封桶直接放在地上产生较大的温度变化等。

本实用新型进一步设置为：所述密封桶上开设有传感器连接口，还开设有进气口和出气口，所述出气口配置成排出所述密封桶内腔内实验动物代谢排出的水气及其体热带来的温度影响。

通过采用上述技术方案，实验动物在实验过程中代谢时会有水气产生，出气口的设置，可以技术将水气抽出保证实验环境的干燥性，提高实验结果的准确性。

附图说明

后文将参照附图以及实施例而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按照比例绘制的。

图1为本实用新型小动物在线无创肺功能监测仪的结构示意图；

图2为本实用新型小动物在线无创肺功能监测仪的分解图；

图3为本实用新型小动物在线无创肺功能监测仪的剖视图；

图4为本实用新型小动物在线无创肺功能监测仪剖视图的局部放大图A；

图5为本实用新型小动物在线无创肺功能监测仪中动物固定夹的结构示意图；

图6为本实用新型小动物在线无创肺功能监测仪中固定盖的结构示意图。

其中，1、密封桶；110、沟槽；2、密封桶前盖；210、进气孔；3、密封桶后盖；4、动物固定筒；410、安装孔；420、缺口；5、动物固定夹；510、U型头部限位口；520、头部上下限位凸起块；6、锁紧件；7、固定盖；710、动物口鼻孔；720、凹槽；8、呼吸口压紧螺母；810、通孔；9、环形硅胶模；10、垫片；11、第一密封圈；12、第二密封圈；13、监测器件盒；14、第三密封圈；15、传感器接口；16、出气口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将参照图1至图6对本实用新型一种小动物在线无创肺功能监测仪的实施例做进一步说明。

一种小动物在线无创肺功能监测仪，由图1和图2可知，包括密封桶1，密封桶1包括密封桶内腔，密封桶1的前后两端分别密封安装有密封桶前盖2和密封桶后盖3，密封桶前盖2上开设有用于通气或通入气溶胶的进气孔210。还包括动物固定筒4，动物固定筒4包括容纳腔，动物固定筒4设置在密封桶1内，且动物固定筒4两端分别为动物送入端和动物呼吸端，动物呼吸端密封安装有固定盖7，固定盖7上开设有动物口鼻孔710，其中，动物口鼻孔710与密封桶前盖2上的进气孔210相连通，动物口鼻孔710与实验动物的口鼻相匹配，实验过程中，实验动物的口鼻伸入到动物口鼻孔710处并将动物口鼻孔710处完全堵住，使得实验动物口鼻通过进气孔210呼吸外界空气或气溶胶等，实验动物的腹腔位于动物固定筒4内，从而可以观察动物固定筒4内的压力变化。

对于动物固定筒4内压力变化的监测，本实用新型采用传感器（附图中未表示出）进行。本实用新型优选实施方式为，密封桶1上开设有传感器连接口15，传感器连接口15处连接传感器对动物固定筒4内压力监测；密封桶1上还开设有进气口和出气口16，由于实验动物在实验过程中身体代谢会有水气潮气等产生，出气口16可以连接抽气泵，及时将动物固定筒4内的水气排出，而进气口处可以向动物固定筒4内通入干燥气体，保证实验环境的干燥性，避免实验环境潮湿影响实验结果。

实验过程中，实验动物会挣扎或后退，实验动物的口鼻很容易从动物口鼻孔710处撤回导致实验不能顺利进行，因此，本实用新型设计了用于限制实验动物的限制构件，具体实施方式为：动物固定筒4上开设有安装孔410，安装孔410处配合安装有动物固定夹5，动物固定夹5用于夹住实验动物的颈部对实验动物进行固定，避免实验动物挣扎乱动。动物固定夹5包括两个夹柱以及两个夹柱之间的连接部，两个夹柱和连接部组合形成U型头部限位口510，实验动物在进行实验过程中，实验动物的颈部位于动物固定夹5的U型头部限位口510处，两个夹柱将实验动物的头部限位，实验动物有向后退或者撤回其头部的趋势时，实验动物耳后的骨突可以被夹柱挡住避免其向后退或者头部被撤回等。但动物和动物之间都是会有区别的，大小不同的动物的颈部大小也不同，不同品种动物之间的颈部大小也有很大的区别，为了保证动物固定夹5能对颈部大小不同的实验动物均可起作用，针对不同体重的老鼠，设计不同开口大小的动物固定夹，动物固定夹5采用柔性材料，两个夹柱可以利用其弹性变形原理调整U型头部限位口510的宽度大小，从而使得动物固定夹5的适用范围更广泛。而为了使得动物固定夹5能快速准确地将实验动物的颈部夹住固定，一般来说动物固定夹5的U型头部限位口510宽度在自然状态下会稍大于实验动物的颈部宽度，因此，在动物固定夹5上还配套安装了锁紧件6，可以在动物固定夹5对实验动物的颈部夹住时对两个夹柱进行固定，避免实验动物在大于其颈部宽度的U型头部限位口510处挣扎乱动。

锁紧件6主要是对两个立柱进行固定锁紧，锁紧件6优选设计为弹性收紧环，当动物固定夹5夹住实验动物的颈部时，将弹性收紧环套设在两个夹柱上，两个夹柱在弹性收紧环的弹力作用下有相对靠拢的趋势，从而使得U型头部限位口510有宽度减小的趋势，进而防止实验动物的头部做异常动作。当然，锁紧件6可以设计成但不限于上述一种方式，例如可以采用非弹性件卡扣形式等。

由于动物固定夹5夹住实验动物颈部时，实验动物的头部虽然不能后退被撤回，但可以在U型头部限位口510内仰起，当实验动物头部向上仰起时，同样会影响实验操作和实验结果，因此，在动物固定夹5上设计了头部上下限位凸起块520，实验过程中，头部上下限位凸起块520位于实验动物头部的上方，当实验动物有向上仰起头部的趋势时，头部上下限位凸起块520可以限制住实验动物头部向上运动。头部上下限位凸起块520可以一体设置在连接部处，也可以设计为两个分别设置在两个夹柱上。

一般情况下，实验动物如大鼠、小鼠等，背部会向上拱起，口鼻所处位置较低，都低于各自身体的中心线，为了适应实验动物的体型，固定盖7上的动物口鼻孔710设计为偏心孔，即动物口鼻孔710的中心低于固定盖7的中心，使得实验动物趴在动物固定筒4内进行实验时，头部可以很自然的向前伸将口鼻伸入到固定盖7上的动物口鼻孔710处，不用被迫向上抬头，提高了实验动物在实验过程中的舒适性。

本实用新型进一步的实施方式为，固定盖7处连接有呼吸口压紧螺母8，呼吸口压紧螺母8上开设通孔810，且呼吸口压紧螺母8上的通孔810与固定盖7上的动物口鼻孔710和密封桶前盖2上的进气孔210均连通。实验时，先将实验动物放在动物固定筒4内，然后将动物固定夹5插入安装孔410处对实验动物的头部进行限位，然后用锁紧件6锁紧，然后再安装固定盖7，并使实验动物的口鼻伸入到固定盖7上的动物口鼻孔710处，然后安装呼吸口压紧螺母8，再将动物固定筒4放入到装有密封桶后盖3的密封桶1内，装上密封桶前盖2，然后通过传感器接口15连接传感器（图中未表示出），此时，实验动物的口鼻通过呼吸外界气体，实验动物的腹腔处于动物固定筒4内，传感器监测大气压力和密封桶1内的压力变化来测定实验动物的呼吸幅度，当然，也可以向密封桶前盖2处的进气孔210处通入气溶胶供实验动物呼吸进行实验。

本实用新型的进一步实施方式为，在动物固定筒4包括动物送入端和动物呼吸端，其中固定盖7安装在动物呼吸端一侧，动物送入端用于将实验动物送入到动物固定筒4内，设有动物送入口。为了方便实验动物的取放，在动物固定筒4上位于动物送入端的一侧开设有与容纳腔和动物送入口均连通的缺口420，缺口420与动物送入口相连通使得取放动物到动物固定筒1内的通道变大，方便实验动物的取放。此外，缺口420的设计，使得密封桶内腔和动物固定筒4的容纳腔相连通，便于传感器对容纳腔内压力变化的监测。

而为了提高实验的准确性，避免密封桶1内和外界空气的相互流通，本实用新型设置了密封装置，具体实施方式为：

固定盖7和呼吸口压紧螺母8的安装位置处设置有环形硅胶模9和垫片10，硅胶模9可以对固定盖7和呼吸口压紧螺母8连接处的缝隙进行密封，避免外界空气经由进气孔210以及固定盖7和呼吸口压紧螺母8连接处的缝隙进入到动物固定筒4内供实验动物呼吸影响实验结果；垫片10的设计，可以保证呼吸口压紧螺母8的锁紧更牢靠。

进一步地，固定盖7的外径与密封桶1的内径相匹配，且固定盖7外侧侧壁上开设有凹槽720，凹槽720处配合设置有第一密封圈11，第一密封圈11可以对固定盖7和密封桶1之间的缝隙进行密封，避免了经由密封桶1上的进气口处进入到密封桶1内的空气经由固定盖7和密封桶1的缝隙流动到呼吸口压紧螺母8的通孔810处供实验动物进行呼吸，进而影响实验效果。为了提高密封效果，在固定盖7上的凹槽720设置为两个，同时与凹槽720配合的第一密封圈11同样设置为两个，两个第一密封圈11同时密封，密封效果更好。

此外，密封桶1朝向密封桶前盖2的一端侧壁上开设有沟槽110，沟槽110处配合设置有第二密封圈12，第二密封圈12的设置，目的在于对密封桶1和密封桶前盖2之间的缝隙进行密封，避免外界空气经由密封桶1和密封桶前盖2之间的缝隙进入到密封桶1内影响实验结果。

同时，密封桶1朝向密封桶后盖3的一端侧壁上同样开设有沟槽，沟槽处配合设置有第三密封圈14，第三密封圈14可以对密封桶1和密封桶后盖3之间的缝隙进行密封。

本实用新型还包括监测器件盒13，传感器和其他元器件放在监测器件盒13内，且监测器件盒13放在密封桶1的下方，监测器件盒13对传感器等元器件进行收纳的同时，可以对密封桶1进行支撑，避免密封桶1直接与地面或操作台面接触产生较大温度变化等。

本实用新型所述的小动物在线无创肺功能监测仪，可以对大鼠、小鼠等小动物进行肺功能及气道反应相关的测试，可广泛用于呼吸系统疾病的研究、药理学方面的研究及免疫学研究等领域，应用范围广阔。

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，所作出的任何改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。