CN101584610A - 环线轨道式间断缺氧大小鼠饲养舱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种实验动物饲养舱，是模拟动物间断缺氧呼吸病征的大小鼠饲养舱。在低氧饲养舱一侧还连接有一个密闭舱体构成的缓冲舱和饲养笼轨道，使装有大鼠的饲养笼顺着饲养笼轨道定时在低氧饲养舱内和外界之间停留，达到长期间歇性呼吸低氧气体模拟SAS的大鼠模型，但无需定时频繁排放低氧饲养舱内的氮气，因此氮气的消耗量大为减少，从而大幅度降低实验的成本。

Description

环线轨道式间断缺氧大小鼠饲养舱
技术领域
本发明涉及一种实验动物饲养舱，特别是模拟各种呼吸病征的间断缺氧大小鼠饲养舱。
背景技术
睡眠呼吸暂停综合征(sleep apnea syndrome，SAS)，尤其是阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea-hyponea syndrome，OSAHS)，是一种发病率较高的慢性睡眠呼吸疾患，严重影响人们的身心健康。SAS系指每晚7h睡眠，呼吸暂停反复发作在30次以上或睡眠呼吸紊乱时间指数(respiratory impairtime index，RIT，即平均每小时睡眠呼吸暂停次数+低通气次数)≥5次。由此导致反复发生的低氧血症及高碳酸血症，对机体可产生多方面的影响：如嗜睡、头晕乏力、精神行为异常、晨起头痛等。随病情进展，可出现肺动脉高压、肺心病、呼吸衰竭、高血压、心率失常等严重并发症。
虽然国内外对SAS开展了一些相关的研究，其临床表现及其对脏器的影响已基本清楚。但到目前为止，SAS的发病机制仍不明了，主要是因为缺乏一种与SAS发病过程较为接近的动物模型。所以，复制与SAS自然病理生理状态相近的动物模型，对研究SAS的发病机制，制定预防和治疗措施，都具有重要的意义。由于目前对该病的病因、发病机制仍然不清楚，在人体上进行研究有一定的局限性，所以相关的动物研究显得尤为重要。
由于大鼠在睡眠状态下具有自发呼吸暂停现象，脑电活动与人类较类似，且睡眠时间长、耐受性好，容易饲养，故大鼠是作为研究睡眠呼吸暂停综合征的良好动物模型。一般可通过控制密封舱体的气体浓度的维持时间，使得饲养在舱内的大鼠长期间歇性呼吸低氧气体，通过这种方法建立模拟SAS的大鼠模型。通常是在饲养舱一侧设进气口，另一侧设排气口，但是由于供气环境变换周期是模拟呼吸频率，变化较快，通入的气体无法迅速均匀在舱内扩散，使得舱体的体积不能过大，模拟的呼吸环境不能精确控制，饲养的大鼠数量少，不能保证实验结果的正确性、可重复性和可信性。为此本申请人通过多年研究开发了一种SPF级间断缺氧大鼠饲养舱，并以温州医学院的名义在2006年7月26日申请了发明专利，专利申请号为200610052684.5，该SPF级间断缺氧大鼠饲养舱包括带有观察窗的密闭舱体，舱体一侧壁上设有气体输入孔，另一侧壁设有气体排出孔，气体排出孔连接单向阀，气体输入孔和气体排出孔均有多个，规则分散排列在相应侧壁上，且舱体内设有数个和气体输入孔一一对应的圆锥体，其锥尖朝向气体输入孔，构成气体均匀扩散结构。本发明设有多个气体输入孔和排出孔，并且设有气体扩散结构，既使舱体的体积较大，也可以使舱内气体浓度迅速均匀的调节变化，能够使呼吸环境精确控制，模拟需要的环境参数。并且，气体扩散结构使得输入气体不会直接吹到大鼠身上，不影响大鼠的正常生活，较大的舱体可以饲养足够数量的大鼠，保证了实验结果的正确性、可靠性和可重复性。但是该SPF级间断缺氧大鼠饲养舱及其它现有的饲养舱都存在一个相同的问题，即在间歇性调节饲养舱内含氧量时是通过向饲养舱内充入氮气和排空饲养舱内含氮气体达到的，因此每一个周期都要消耗一定量的氮气，且消耗量与饲养舱体积成正比，因此完成一次实验需消耗大量的氮气，实验的费用相当昂贵。此外，每次补充氮气时气流噪声很大，电磁阀打开时气流突然冲出，动物会受到惊吓。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种环线轨道式间断缺氧大小鼠饲养舱，使用该环线轨道式间断缺氧大小鼠饲养舱可以减少实验消耗的氮气量，从而降低实验的成本。
为实现上述目的，本发明提供的环线轨道式间断缺氧大小鼠饲养舱，包括密闭舱体构成的低氧饲养舱，所述低氧饲养舱的舱体侧壁上设有气体输入孔，其特征在于：所述低氧饲养舱相对的两侧各连接有一个密闭舱体构成的缓冲舱和饲养笼轨道，所述缓冲舱门舱体侧壁上同样设有气体输入孔，所述缓冲舱与低氧饲养舱之间设有将它们隔离的隔离舱门，所述缓冲舱还设有缓冲舱门与外界隔离，所述饲养笼轨道由外部经缓冲舱门、缓冲舱和隔离舱门至低氧饲养舱内，并成封闭的环形。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：由于设置了低氧饲养舱和缓冲舱，低氧饲养舱中可以按照实验要求充入较多的氮气作为低氧环境，缓冲舱中的氮气少于低氧饲养舱，使缓冲舱中的氧含量介于低氧饲养舱和大气之间。在做大鼠间歇性呼吸低氧气体的实验时，先打缓冲舱门，装有大鼠的饲养笼顺着饲养笼轨道先进入缓冲舱中后立刻关上舱门，然后再打开隔离舱门，饲养笼顺着饲养笼轨道再进入低氧饲养舱，而后再关上隔离舱门；饲养笼在低氧饲养舱中停留足够的时间后，再经缓冲舱回到外界，完成一个周期。如此周而复始，达到间歇性呼吸低氧气体的实验。由前述可知，缓冲舱中的氮气仅在饲养笼进出缓冲舱时两次短暂的开关过程中有所泄漏，而低氧饲养舱中的氮气也是仅在饲养笼进出低氧饲养舱时隔离舱门两次短暂的开关过程中有所泄漏至缓冲舱中，只需对低氧饲养舱和缓冲舱补入泄漏的那些氮气量，因此氮气的消耗量大为减少，从而极大地降低实验的成本。同时由于饲养笼轨道为环形，在实验过程中饲养笼的运动方向始终不变，避免往复运动时频繁启动和停止对饲养笼中的大鼠生活环境造成的影响，对低氧饲养舱的充气可在饲养笼离开低氧饲养舱时进行，避免了对实验对象的惊扰，因此可提高实验结果的准确性。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
附图1为本发明具体实施例外观结构示意图；
附图2为本发明内部结构示意图；
附图3为发散器结构示意图；
具体实施方式
如图1所示，环线轨道式间断缺氧大小鼠饲养舱包括密闭舱体构成的低氧饲养舱1，当然，低氧饲养舱1可以带有观察窗，也可以整体使用透明材料制成。在低氧饲养舱1相对的两侧各连接有一个密闭舱体构成的缓冲舱2和饲养笼轨道3，所述缓冲舱2门舱体侧壁上同样设有气体输入孔5，所述缓冲舱2与低氧饲养舱1之间设有将它们隔离的隔离舱门4，所述缓冲舱2还设有缓冲舱门6与外界隔离，所述饲养笼轨道3由外部经缓冲舱门6、缓冲舱2和隔离舱门4至低氧饲养舱1内，并成封闭的环形。隔离舱门4和缓冲舱门6要有很好的密封性，防止漏气影响舱内含氧量。饲养笼轨道3由外部经缓冲舱门6、缓冲舱2和隔离舱门4至低氧饲养舱1内并成封闭的环形，可以使饲养笼7顺着饲养笼轨道3平稳地进入低氧饲养舱1。为了使低氧饲养舱1内气体浓度迅速均匀的调节变化，能够使呼吸环境精确控制，模拟需要的环境参数，舱体侧壁上的气体输入孔5最好设置多个，并规则分散排列，可以使氮气各方位均匀充入。为了进一步使充入的氮气迅速均匀扩散，对应每个气体输入孔5一一还设有由圆锥体构成的发散器8，其锥尖朝向气体输入孔5，构成气体均匀扩散结构。发散器8最好是装在一个支架9上并螺纹连接，使发散器8与舱体侧壁之间的距离可调以达到最佳发散效果。为了更加精确地控制低氧饲养舱1的环境，提高饲养舱的自动化程度，在本环线轨道式间断缺氧大小鼠饲养舱的低氧饲养舱1和缓冲舱2上还可以设有氧浓度检测装置10对低氧饲养舱1和缓冲舱2中的含氧量进行实时监测，在气体输入孔5上设有充气电磁阀，同时还设有控制器，氧浓度检测装置10与控制器连接构成自动充气装置。控制器控制充气电磁阀、排气电磁阀、隔离舱门4和缓冲舱门6的开启和关闭及饲养笼的运行，以保证按程序工作：先打一侧的缓冲舱门6，装有大鼠的饲养笼7顺着饲养笼轨道3先进入缓冲舱2中后立刻关上缓冲舱门6，然后再打开低氧饲养舱1同一侧的隔离舱门4，饲养笼7顺着饲养笼轨道3进入低氧饲养舱1，而后关上该隔离舱门4；饲养笼7在低氧饲养舱1中停留足够的时间后，再打开另一侧的隔离舱门4，饲养笼7顺着饲养笼轨道3进入另一侧缓冲舱2中后立刻关上该隔离舱门4，然后再打开该缓冲舱2的缓冲舱门6，饲养笼7顺着饲养笼轨道3退出缓冲舱2至外界，并立刻关上缓冲舱门6构成一个工作周期。实验过程就是重复上述工作周期。氧浓度检测装置10及控制器可以采用成熟的检测元件和单片机技术方便地实现，此处不再赘述。

Claims (7)

1、一种环线轨道式间断缺氧大小鼠饲养舱，包括密闭舱体构成的低氧饲养舱，所述低氧饲养舱的舱体侧壁上设有气体输入孔，其特征在于：所述低氧饲养舱相对的两侧各连接有一个密闭舱体构成的缓冲舱和饲养笼轨道，所述缓冲舱门舱体侧壁上同样设有气体输入孔，所述缓冲舱与低氧饲养舱之间设有将它们隔离的隔离舱门，所述缓冲舱还设有缓冲舱门与外界隔离，所述饲养笼轨道由外部经缓冲舱门、缓冲舱和隔离舱门至低氧饲养舱内，并成封闭的环形。
2、根据权利要求1所述的环线轨道式间断缺氧大小鼠饲养舱，其特征在于：所述低氧饲养舱和缓冲舱上设有氧浓度检测装置和控制器，氧浓度检测装置与控制器连接构成自动充气装置。
3、根据权利要求1或2所述的环线轨道式间断缺氧大小鼠饲养舱，其特征在于：还设有饲养笼驱动及控制装置。
4、根据权利要求1或2所述的环线轨道式间断缺氧大小鼠饲养舱，其特征在于：所述缓冲舱与低氧饲养舱均设有多个气体输入孔，对应每个气体输入孔一一设有由圆锥体构成的发散器，其锥尖朝向气体输入孔构成气体均匀扩散结构。
5、根据权利要求3所述的环线轨道式间断缺氧大小鼠饲养舱，其特征在于：所述缓冲舱与低氧饲养舱均设有多个气体输入孔，对应每个气体输入孔一一设有由圆锥体构成的发散器，其锥尖朝向气体输入孔，构成气体均匀扩散结构。
6、根据权利要求4所述的SP级间断缺氧大鼠饲养舱，其特征为：所述发散器与舱体侧壁之间的距离可调。
7、根据权利要求5所述的SP级间断缺氧大鼠饲养舱，其特征为：所述发散器与舱体侧壁之间的距离可调。
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