一种实验猪麻醉装置

本技术涉及一种实验猪麻醉装置，属于实验猪实验。

背景技术：

1、随着国内各类手术机器人的研发开始趋于白热化，手术机器人已然成为未来微创治疗的主方向之一。传统的干式模拟训练或动物离体器官操作训练无法逼真模拟临床手术环境和体征，动物活体实训是公认的最佳手术技能训练方法，能够提供良好的训练条件和效果，有效提升术者手术操作熟练度和经验值，缩短学习周期，提升临床医师信心等，因此在国内外运用实验动物实现手术机器人培训也成为提升外科医生腹腔镜手术技能的重要途径。

2、目前手术机器人的动物实训普遍使用实验猪进行，为遵动物福利并确保培训过程中实验用猪的麻醉状态始终良好，培训中兽医必须快速对实验用猪进行气管插管，使用异氟烷吸入的麻醉方式完成所有培训课程。然而，实验用猪长而窄的口腔、长且处于深部位置的喉部以及卡在咽部不易被挑起的会厌软骨等问题对插管造成很大困扰，也对判断插管的时机和完成的效率提出更加苛刻的要求。此外，实验用猪个体差异较大，常用的注射麻醉药剂的调整麻醉深度的诱导方式常因剂量无法精确掌握，导致麻醉诱导过深或者过浅。过浅的麻醉诱导无法很好打开实验猪的口腔、暴露喉部声门裂或者插管时容易出现会厌部气管痉挛，造成插管失败。而麻醉过深则会抑制实验猪的自主呼吸，引起死亡。这些问题都是造成实验猪在实施麻醉阶段麻醉实施失败或者实验猪死亡的主要原因。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种适用于手术机器人培训用实验猪麻醉装置，能够精准控制对实验猪的麻醉深度，避免麻醉过深或者过浅的问题。

2、现有的实验猪麻醉过程，主要包括以下三个步骤：

3、(1)镇静，给实验猪肌肉注射镇静药物；

4、(2)麻醉诱导，给实验猪静脉注射麻醉诱导药物；

5、(3)气管插管及麻醉维持，成功施行气管插管术后连通麻醉机，维持麻醉。

6、在以上步骤中，步骤(2)的麻醉诱导药物注射量，需要根据实验猪的体重计算，并且因为实验猪的个体差异，即使计算好了注射量，也会出现麻醉过深或者过浅的问题。本步骤操作过程比较繁琐，大大降低了实验猪的麻醉效率。

7、麻醉诱导结束后，需要多人协同完成打开实验猪口腔和进行气管插管术。无法单人操作。

8、与现有的实验猪麻醉过程不同，本实用新型所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

9、方案一，一种实验猪麻醉装置，包括：

10、麻醉床，实验猪仰卧于麻醉床上，并连通有鼻导管，所述鼻导管外部连通有呼吸麻醉机；

11、口腔开合组件，其固定于麻醉床上，分别连接实验猪的上颚与下颚，用于开合实验猪口腔和检测麻醉诱导深度；

12、保护罩，其插接于麻醉床上，并与麻醉床密封连接，保护罩上设置有单向进气阀；

13、线束，密封穿过麻醉床与监护仪连接；

14、绑缚柱，四个，其对应实验猪四肢的位置固定于麻醉床上，用于绑缚实验猪的四肢，其中，绑缚柱的中间位置预留有绑缚槽，用于容纳绑带并固定绑带的一端，绑带的另一端绑缚于实验猪的四肢；

15、所述麻醉床的尾部设有气体吸收系统，用于吸收外溢的异氟烷；

16、所述麻醉床上设有异氟烷检测仪，用于检测异氟烷气体浓度。

17、在使用了以上实验猪麻醉装置的基础上，提出：

18、一种实验猪麻醉方法，步骤包括：

19、s1、采用28-30kg的雌性白猪进行14天隔离适应性饲养，禁食14个小时，禁水6个小时，使用5ml无菌注射用水溶解舒泰50粉剂，浓度为50mg/ml，肌肉注射0.04mg/kg阿托品注射剂后20分钟肌肉注射4mg/kg舒泰50注射液；

20、s2、将镇静后的实验猪仰卧于麻醉床上，捆绑四肢固定体位，通过线束接通生命体征监护仪，将口腔开合组件套设到实验猪的口腔上，并闭合实验猪口腔；

21、s3、将鼻导管置入实验猪鼻腔并进行固定，随后鼻导管连通呼吸麻醉机，并盖上保护罩；

22、s4、使用呼吸麻醉机通过鼻导管向实验猪释放混合了3％浓度异氟烷的氧气，对实验猪进行麻醉诱导,气体吸收系统持续开启，使得保护罩和麻醉床形成的密封空间对外形成负压，防止麻醉气体外溢；

23、s5、通过监护仪观察实验猪生命体征数值，使用口腔开合组件检测实验猪的肌肉反射，当实验猪口腔肌肉反射消失时判定为麻醉诱导深度合适，关闭呼吸麻醉机中的异氟烷挥发罐，持续氧气吸入；

24、s6、在异氟烷挥发罐关闭后，通过设在麻醉床上的异氟烷检测仪检测保护罩内部异氟烷浓度，通过气体吸收系统持续换气后，异氟烷浓度降到对人体无害时打开保护罩，以保证培训人员和环境的安全；

25、s7、操控口腔开合组件打开并固定实验猪的口腔，在喉镜辅助下实施实验猪的气管插管术；

26、s8、确认气管插管术的导管正确放置于实验猪的气管中，并将导管连接到呼吸麻醉机，进行麻醉维持。

27、以上实验猪麻醉装置和方法的使用，具有以下优点：先将预注射先阿托品和注射舒泰50麻醉剂镇定的实验用猪放置于麻醉床上，将鼻导管置入鼻腔后盖上保护罩，使用3％浓度异氟烷的氧气持续对实验猪进行麻醉诱导；使用口腔开合组件确保实验猪口腔闭合，防止异氟烷气体从口腔溢出，影响诱导效果。之后利用口腔开合组件检测实验猪肌肉反射以判断麻醉深度。操控口腔开合组件可轻易打开实验猪口腔，判定为麻醉诱导结束，可施行气管插管术。成功放置气管导管后连通麻醉机，使用异氟烷气体维持麻醉。本装置使用鼻导管进行麻醉诱导，内置式鼻导管气密性较普通面罩更好，可提升有效效率，避免麻醉气体溢出。在施行气管插管操作时无需拔出鼻导管，可在插管操作全过程中持续输氧，提升动物安全性。

28、方案二，为了让鼻导管密封接出与呼吸麻醉机连接，在以上装置基础上，在麻醉床的头部设计了鼻导管和插接孔结构。

29、优选地，所述麻醉床的头部设有插接孔，鼻导管置于插接孔内，并延伸至外端，鼻导管的一端为连接端，其与外部的呼吸麻醉机连接，鼻导管的另一端为置入端，其能够置入实验猪的鼻孔内，并进行固定。鼻导管从插接孔内穿出，其一端通过呼吸麻醉机为实验猪提供异氟烷的麻醉气体。

30、优选地，所述置入端包括导管连接的四通管，四通管中的两通分别连接导管，另外两通的管道壁上分别固定连接有气囊a和气囊b，所述气囊a和气囊b相互连通，气囊a设有气门芯，其能够通过注射器向内注入气体使气囊a和气囊b膨胀，从而让气囊a和气囊b固定于实验猪的鼻腔内，所述气囊b设有排气阀，其能够徒手打开，将气囊a和气囊b内的气体排出。

31、当带有气囊a和气囊b的四通管中的两通分别进入实验猪的鼻腔后，可以通过注射器向气囊a和气囊b注入空气，让气囊a和气囊b膨胀，而膨胀后的气囊a和气囊b能够分别将实验猪的两个鼻腔扩充，防止鼻导管的进入端从鼻腔内滑落(气囊a和气囊b相当于膨胀螺丝)；而气门芯为单向阀，其能够避免漏气；排气阀上设有阀门盖，工作人员可以通过把阀门盖打开而让气囊a和气囊b排气，从而让鼻导管从实验猪的鼻腔内取出。

32、方案三，为了提供更安全的操作环境，设计了在保护罩和麻醉床的密封空间中形成负压的方案，防止保护罩和麻醉床之间的密封件长久使用出现损坏，导致麻醉气体外溢的情况出现，并且能够对于内部进行快速换气。

33、优选地，所述气体吸收系统包括：设于麻醉床尾部的通风口，通风口通过管路连接有抽风机，所述抽风机置于麻醉床的内部腔体，并连接外部的废气收集容器，抽风机的启动/停止按钮设于麻醉床的的边沿，抽风机从通风口抽取内部气体，以维持保护罩和麻醉床形成的密封空间对外形成负压，负压值为20-120pa。

34、医护人员通过按压抽风机的启动/停止按钮来控制抽风机的启动与关闭，当抽风机启动时，能够吸收麻醉床与保护罩之间密闭空间内的溢出异氟烷，避免因异氟烷泄漏，而让医护人员吸入。

35、抽风机不仅能形成负压，还能够在关闭麻醉机麻醉气体只向猪鼻孔通入氧气的情况下，将之前麻醉诱导阶段从猪嘴和鼻孔外溢的麻醉气体逐渐抽吸换气，使得保护罩打开时没有安全隐患。

36、更优地方案是，将启动/停止按钮替换为关闭按钮、负压档和换气档切换开关，处于换气档的抽风机运行功率远大于处于负压档的抽风机运行功率。当抽风机处于负压档时，仅需较小功率维持内部负压值为20-120pa；当抽风机处于换气档时，更大功率运行的抽风机，能够在较短时间内将内部气体完全换气(此时，主要通过保护罩上的单向进气阀大量进空气)，使得保护罩内异氟烷浓度降到对人体无害，此刻打开保护罩，可以保证培训人员和环境的安全。

37、方案四，为了能够单人完成实验猪气管插管术，设计了电动的口腔开合组件。

38、优选地，所述口腔开合组件包括：

39、绑缚带a，其一端固定于麻醉床上，另一端设有环形圈，环形圈上设有锁扣，利用锁扣和环形圈将试验猪的上颚绑缚固定；

40、绑缚带b，其与绑缚带a相对设置，用于固定套设实验猪的下颚，所述绑缚带b上设有铰接座；

41、电动数显拉力器，其通过转动固定结构安装于麻醉床上并能够相对麻醉床转动，所述电动数显拉力器的底部与铰接座连接，电动数显拉力器能够沿竖直方向上伸缩。

42、电动数显拉力器与铰接座之间是铰接关系，通过电动数显拉力器的伸缩来让绑缚带b上下移动，而当绑缚带b向上移动时，实验猪的下颚会被向上拉动。

43、优选地，所述电动数显拉力器的转动固定结构包括：

44、旋转座，其内设旋转电机；

45、纵向支撑杆，其尾端与旋转电机的输出轴齿轮连接，旋转电机能够驱动纵向支撑杆转动；

46、横向支撑杆，其与纵向支撑杆固定连接；

47、电动数显拉力器包括：

48、拉力传感器，其固定于横向支撑杆上；

49、电动伸缩杆，其上端与拉力传感器固定，其尾部与铰接座连接；

50、数显屏幕，用于显示拉力传感器的读数。

51、旋转电机能够驱动纵向支撑杆转动，从而避免将实验猪抬放到麻醉床上的过程中，干涉到实验猪，而电动伸缩杆其本身与电源、按钮电路连接，医护人员通过手动按压位于麻醉床边沿的电动伸缩杆的按钮，来实现电动伸缩杆的升降；拉力传感器能够显示电动伸缩杆所受到的拉力或者压力。

52、方案五，为了解决保护罩快捷安装和密封问题，设计了一种优选的安装和密封结构。

53、优选地，所述麻醉床的边沿设有密封条，麻醉床的四角设有固定孔；

54、所述保护罩的四角设有插接柱，所述插接柱置于固定孔内，密封条与保护罩密封连接。

55、密封条具有良好的密封性能，插接柱和固定孔配合，能够实现保护罩从麻醉床上的拆卸和安装。

56、优选地，所述麻醉床上设有气体检测孔，所述气体检测孔通过管路连接异氟烷检测仪，所述异氟烷检测仪安装于麻醉床的侧端。

57、异氟烷检测仪能够检测麻醉床区域的异氟烷，医护人员可以通过观察异氟烷检测仪上显示的数据(即内部空间异氟烷的含量)，来判断保护罩开启的时机，其中，当显示的数据为零时，保护罩可以开启。

58、本实用新型的有益效果是：

59、(1)通过本实用新型，在镇静时仅需注射最低剂量得镇静药物，仅需实验猪失去活动及反抗能力，后续使用异氟烷和氧气的混合气体调节麻醉诱导深度。这种方式可以及时调整实验猪的药物使用剂量，一旦发现实验猪有异常情况可以迅速关闭异氟烷，给与纯氧吸氧纠正，同时诱导时使用得异氟烷浓度为固定值，无需计算不同体重规格实验猪的给药剂量，方便兽医操作实施；

60、(2)通过本实用新型，提高气管插管成功和兽医容错率。以往的麻醉诱导需要静脉或者肌肉注射丙泊酚等麻醉药物，不同体重的实验猪注射剂量不同且对药物的反应也不同。实验用猪的个体差异大，药物注射剂量无法精确，往往需要兽医凭借经验判断给药剂量是否满足插管条件。实施过程中经常会出现注射药物过少实验猪反射未完全消失导致插管失败或者注射药物过量、麻醉过深，实验猪丧失自主呼吸缺氧死亡，同时注射麻醉诱导的方式不可逆，对兽医完成插管的时间要求苛刻，也不能反复多次进行插管。本实用新型可以避免以上缺点，动态调整实验猪麻醉深度，若兽医无法一次性插管成功，可以反复多次通过鼻导管进行麻醉气体诱导，重新调整麻醉深度，进行多次插管尝试，提高兽医容错率和成功率；

61、(3)通过本实用新型，建立一套适用于手术机器人培训的实验猪麻醉方法，附合培训实施要求，保障实验猪安全和实验猪福利。