一种动物舱及动物成像设备的制作方法

1.本实用新型属于生命科学仪器相关的技术领域，特别是涉及一种动物舱及动物成像设备。


背景技术：

2.针对于动物扫描成像领域，在活体动物进行扫描时，需要监控动物的生理状态。目前，现有的应用于动物扫描成像的动物舱通常为接触式生理监控，接线复杂、操作繁琐。且动物扫描成像设备的动物舱为可更换式，因此呼吸信号、心脏信号等的传输线缆需要经过多次转接，转接传输过程中容易造成信号的衰减，使得信号测量的准确性较差。另外，为测量活体扫描动物的生理状态信号，需要较长的准备时间，在准备过程中处于浅麻醉状态的动物可能已经苏醒，因而对实验人员的操作速度提出了较高的要求。


技术实现要素：

3.有鉴于此，有必要提供一种用于解决上述技术问题的动物舱及动物成像设备。
4.一种动物舱，包括动物舱，所述动物舱上设置有心电检测装置、麻醉装置及固定装置，所述固定装置能够将动物限位固定在所述动物舱内；所述麻醉装置包括呼吸面罩及麻醉气体接管，所述呼吸面罩能够罩盖于所述动物的嘴巴，所述麻醉气体接管与所述呼吸面罩连通；所述心电检测装置能够对置于所述动物舱内的动物进行心电检测。
5.在本技术中，将用于对动物进行心电检测的心电检测装置、及用于对动物进行麻醉的麻醉装置集成在动物舱上，以此实现该动物舱工作时对动物心电图的非接触监控，不仅缩短前期准备时间，而且操作简便，对动物的麻醉不产生影响。
6.在其中一个实施例中，所述心电检测装置包括电容耦合器，所述电容耦合器能够与所述动物四肢的皮肤配合并产生电容耦合。
7.可以理解的是，通过上述的结构设置，具体实现该心电检测装置的结构设置，使得该动物舱能够利用电容耦合器与动物上四肢皮肤之间的电容耦合作用，以此实现该动物舱对动物心电图的非接触监控。
8.在其中一个实施例中，所述电容耦合器上设置有容性耦合电级，所述容性耦合电级可以与所述皮肤形成间隙，以使所述容性耦合电级与对应的所述皮肤配合时能够产生电容耦合。
9.可以理解的是，通过上述的结构设置，具体实现该电容耦合器与皮肤之间产生的电容耦合。
10.在其中一个实施例中，所述电容耦合器的数量为四个，四个所述电容耦合器分别对应于所述动物的四肢设置。
11.可以理解的是，将电容耦合器的数量设置为匹配于动物四肢的四个，使得该动物舱预留一个电容耦合器备用，以此确保该动物舱工作时能够实现对动物心电图的监控。
12.在其中一个实施例中，所述舱盖上设置有摄像器件，所述摄像器件能够监测所述
动物的呼吸状态和/或麻醉状态。
13.可以理解的是，利用摄像器件的特性，使得该动物舱工作时能够实现对动物呼吸状态及/或麻醉状态的非接触监控。
14.在其中一个实施例中，所述摄像器件能够拍摄所述动物的腹部，以根据所述腹部的运动状态来对所述动物的呼吸状态进行监测；和/或，所述摄像器件能够拍摄所述动物的四肢，以根据所述四肢的运动状态来对所述动物的麻醉状态进行检测。
15.可以理解的是，通过上述的结构设置，以此具体实现该摄像器件工作时对动物呼吸状态及麻醉状态的监控。
16.在其中一个实施例中，所述动物舱上设置有测温仪器，所述测温仪器能够监测所述动物的体温；优选的，所述测温仪器为红外测温仪。
17.可以理解的是，通过上述测温仪器的结构设置，使得该动物舱工作时能够实现对动物体温的非接触监控。
18.在其中一个实施例中，所述舱体上设置有温度调节器，所述温度调节器能够根据所述测温仪器测得的体温数据调节所述动物所在区域的温度。
19.可以理解的是，通过上述温度调节器的结构设置，确保该动物舱工作时动物的体温正常，以免动物因麻醉失温而导致死亡。
20.在其中一个实施例中，所述固定装置包括两个安装座，其中每个所述安装座上滑动地连接有耳杆，并可用螺钉将所述耳杆限位固定在所述安装座上。
21.可以理解的是，通过上述的结构设置，具体实现该固定装置的结构设置。
22.本技术还请求保护一种动物成像设备，包括上述任一所述的动物舱。
附图说明
23.图1为本技术一实施例所提供的动物舱的结构示意图。
24.图2为本技术一实施例所提供的舱体的结构示意图。
25.图3为本技术一实施例所提供的舱盖的结构示意图。
26.图4为本技术一实施例所提供的容性耦合电级检测动物心电图时的工作原理图。
27.其中，100、动物舱；10、舱体；11、呼吸面罩；12、麻醉气体接管；20、舱盖；21、固定座；22、屏蔽盒体；30、电路板；40、电容耦合器；41、容性耦合电级；50、摄像器件；60、测温仪器；70、温度调节器；701、加热气体接管；80、固定装置；81、安装座；82、耳杆；83、螺钉；101、皮肤。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
29.需要说明的是，当元件被称为“设于”另一个元件，它可以直接设在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“固定于”另一个元
件，它可以是直接固定在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
31.本实用新型请求保护的动物舱，用于动物生理数据的监测，并可将测得的监测数据发送给控制电脑。
32.如图1至图4所示，本实施例的动物舱100，包括舱体10和舱盖20，舱盖20可拆卸的安装于舱体10上，使得该动物舱前期工作时，可先将舱盖20从舱体10上取下，再将动物放入至舱体10内，然后再盖合舱盖20。
33.在一些实施例中，动物舱100上集成有心电检测装置，具体可将心电检测装置设置在舱体10上。
34.在一些实施例中，心电检测装置包括电容耦合器40。电容耦合器40能够与动物四肢的皮肤101配合并产生电容耦合，以此具体实现该心电检测装置的结构设置，使得该动物舱能够利用电容耦合器40与动物上四肢皮肤101之间的电容耦合作用，以此实现该动物舱对动物心电图的非接触监控。
35.在一些实施例中，动物舱100上设置有电路板30，心电检测装置上每个电容耦合器40分别电路板30信号连接，具体可通过线缆及接口进行信号连接，且每个电容耦合器40测得所述皮肤101表面的电信号发送至电路板30上。需要说明的是，电路板30包括但不限于数据采集模块，用于收集每个电容耦合器40测得皮肤101表面的电信号，且该电路板30在接受电容耦合器40传送的电信号后还能够对其进行滤波、放大处理后离散化，然后将其通过有线或者无线的方式发送给控制电脑。
36.可以理解，本实施例的动物舱能够利用电容耦合器40与动物上四肢皮肤101之间的电容耦合作用，将皮肤101的电信号能够通过电容耦合器40传递至电路板30上，以此实现该动物舱100对动物心电图的非接触监控，不仅缩短前期准备时间，而且只需将动物的四肢对应放置于电容耦合器40所在的位置，操作简便，对动物的麻醉不产生影响。
37.具体地，电容耦合器40上设置有容性耦合电级41，容性耦合电级41可以与皮肤101形成间隙，以使容性耦合电极与对应的皮肤101配合时能够产生电容耦合，以此具体实现该电容耦合器40与皮肤101之间产生的电容耦合。
38.需要说明的是，将动物的四肢设置于电容耦合器40上时，容性耦合电极与对应的皮肤101之间的空气以及动物毛发共同构成一组电容，而皮肤101和容性耦合电极作为电容的传导体，空气和动物毛发作为绝缘体，共同构成电容的表达式为：c＝∏s/d，其中∏为介电常数，s为容性耦合电级41的面积，d为容性耦合电级41与皮肤101之间的间距，因此电容值与容性耦合电级41和皮肤101之间的距离成反比。需要说明的是，动物皮肤101的电信号通过电容耦合作用传递到容性耦合电级41，并由容性耦合电级41输送至电路板30，然后将该电信号进行差分运算即可获得心电信号。
39.在一些实施例中，该电容耦合器40的数量为四个，四个电容耦合器40分别对应于动物的四肢设置，使得该动物舱100工作时，用三个电容耦合器40即可实现对动物心电图监测的基础上，预留了一个电容耦合器40作为备用，以此确保该动物舱工作时能够实现对动
物心电图的监控。
40.另外，四个电容耦合器40分别对应于动物的四肢设置，使得当将动物放入至舱体10上时，可将动物的四肢分别对应于四个电容耦合器40设置，以使每个电容耦合器40能够分别作用于动物的其中一个肢体上，以便于对动物在舱体10上位置的确定。
41.在一些实施例中，动物舱100上设置有呼吸状态监测装置，具体地，呼吸状态监测装置采用非接触式呼吸状态监测装置。
42.在一些实施例中，非接触式呼吸状态监测装置包括摄像器件50。摄像器件50设置在舱盖20上，摄像器件50能够监测动物的呼吸状态，使得该动物舱工作时，利用摄像器件50的特性，实现了对动物呼吸状态的非接触监控。需要说明的是，本实施例的摄像器件50设置为摄像头。在一些实施例中，非接触式呼吸状态监测装置包括多个摄像头，多个摄像头能够同时检测动物的呼吸状态，以此确保经由该非接触式呼吸状态检测装置检测得到的动物呼吸状态的准确性。具体地，该摄像器件50能够拍摄动物的腹部，以根据腹部的运动状态来对动物的呼吸状态进行监测。
43.在一些实施例中，动物舱100上设置有麻醉状态监测装置，具体地，麻醉状态监测装置采用非接触式麻醉状态监测装置。在一些实施例中，非接触式麻醉状态监测装置包括摄像器件50，摄像器件50设置在舱盖20上，摄像器件50能够监测动物的麻醉状态，使得该动物舱工作时，利用摄像器件50的特性，实现了对动物麻醉状态的非接触监控。需要说明的是，本实施例的摄像器件50设置为摄像头。在一些实施例中，非接触式麻醉状态监测装置包括多个摄像头,多个摄像头能够同时检测动物的麻醉态，以此确保经由该非接触式呼吸状态检测装置检测得到的动物麻醉状态的准确性，具体地，该摄像器件50能够拍摄动物的四肢，以根据四肢的运动状态来对动物的麻醉状态进行检测。
44.在一些实施例中，非接触式麻醉状态监测装置和非接触式呼吸状态监测装置的摄像器件可以共用。摄像器件50能够拍摄动物的腹部，以根据腹部的运动状态来对动物的呼吸状态进行监测；和/或，摄像器件50能够拍摄动物的四肢，以根据四肢的运动状态来对动物的麻醉状态进行检测，以此具体实现该摄像器件50工作时实现对动物呼吸状态和/或麻醉状态的监控。
45.需要说明的是，摄像器件50工作时通过记录动物腹部的运动状态来记录呼吸信号，具体可通过将测得数据与动物正常呼吸时腹部的运动状态进行比对，来判断动物的呼吸状态是否正常；而在监测动物的麻醉状态时，具体可预先设定动物四肢的运动幅值λ与δ，并通过将摄像器件50监测动物四肢运动状态的运动幅值
△
与上述设定的四肢运动幅值λ与δ之间的比对，来判断动物具体处于的麻醉状态。其中，λ《δ，当
△
≤λ时，可判断动物处于深度麻醉状态，此时可以停止麻醉气体的供应，防止因为过度麻醉导致小鼠的死亡；当λ＜
△
＜δ时，可认为小鼠处于正常麻醉状态，此时可根据需要维持麻醉气体的供应速度；当
△
≥δ时，可判断小鼠处于浅度麻醉或即将苏醒状态，此时应增加麻醉气体的供应速度。
46.在一些实施例中，动物舱100上还设置有非接触式的测温仪器60，测温仪器60能够监测动物的体温，以使该动物舱100工作时能够实现对动物体温的非接触监控。优选地，测温仪器60为红外测温仪。测温仪器60可设置在动物舱100的舱盖20上。
47.在一些实施例中，该动物舱100上设置有温度调节器70，具体可将温度调节器70设置在舱体10上，温度调节器70能够根据测温仪器60测得的体温数据调节动物所在区域的温
度，用于确保该动物舱工作时动物的体温正常，以免动物因麻醉失温而导致死亡。
48.具体地，本实施例的温度调节器70设置为加热气体接管701，加热气体接管701能够向外输送暖风，利用暖风与舱体10与舱盖20内空气的热交换，实现确保动物所处环境的温度。需要说明的是，加热气体接管701工作时暖风的输出具体可通过电加热棒加风扇的方式来实现，当然，温度调节器70不局限为上述所示，对本领域技术人员来说，可将温度调节器70设置为电加热棒，电加热棒直接设置于舱体10上，在此就不展开阐述。
49.在一些实施例中，该动物舱100的舱盖20上设置有固定座21，摄像器件50和/或测温仪器60安装于固定座21上，以此具体实现该摄像器件50和/或测温仪器60在舱盖20上的安装。
50.进一步地，本实施例的舱盖20上还设置有屏蔽盒体22，屏蔽盒体22能够屏蔽x射线，摄像器件50及/或测温仪器60设置于屏蔽盒体22的内部，以免该动物舱工作时，摄像器件50及/或测温仪器60内的电子器件受到x射线的影响而损坏，进而确保该摄像器件50及/或测温仪器60的正常工作不受到x射线的干扰。
51.本实施例的动物舱100上设置有麻醉装置，具体地，麻醉装置包括呼吸面罩11及麻醉气体接管12，呼吸面罩11能够罩盖于动物的嘴巴，麻醉气体接管12连通于呼吸面罩11，用于往呼吸面罩11输送麻醉气体，以此具体实现该动物舱100对动物的麻醉，同时可利用呼吸面罩11实现对动物嘴巴在舱体10上的装配限位。需要说明的是，动物舱100工作时，麻醉气体接管12往呼吸面罩11输送的麻醉气体的流量具体是由流量阀进行流量控制，以配合摄像器件50对动物麻醉状态的监测控制，确保动物置于舱体10上始终处于正常麻醉的状态。
52.另外，本实施例的舱体10上设置有固定装置80，固定装置80能够作用于动物，以使动物在舱体10上位置定位，以便于动物在该舱体10上放置位置的确定。需要说明的是，本实施例的固定装置80可设置为两个对称地安装于舱体10上的安装座81，其中每个安装座81上分别滑动地连接有耳杆82，使得该固定装置80工作时，可用两个耳杆82分别作用于动物的两个耳朵上，其中耳杆82具体可通过螺钉83限位固定在安装座81上，再结合呼吸面罩11对动物嘴巴的限位，以此达到对动物头部整体的定位，当然，固定装置80的结构不局限为图示所示，对本领域技术人员来说，可采用其它结构，比如捆绑带等，在此就不展开阐述。
53.另外，本技术还请求保护应用上述动物舱的动物成像设备。
54.综上，本实用新型的动物舱通过上述合理的结构设置，能够实现对动物心电图、呼吸状态、麻醉状态及体温的非接触监控，以满足对动物计算机断层扫描成像的使用需求。
55.以上实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
56.本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。