CN104605856A - 双腔体积描记箱 - Google Patents

双腔体积描记箱 Download PDF

Info

Publication number
CN104605856A
CN104605856A CN201510043240.4A CN201510043240A CN104605856A CN 104605856 A CN104605856 A CN 104605856A CN 201510043240 A CN201510043240 A CN 201510043240A CN 104605856 A CN104605856 A CN 104605856A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electromagnetic valve
box
pressure
connects
pressure transducer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510043240.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104605856B (zh
Inventor
马文昶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Bestlab High-Tech Co Ltd
Original Assignee
Beijing Bestlab High-Tech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Bestlab High-Tech Co Ltd filed Critical Beijing Bestlab High-Tech Co Ltd
Priority to CN201510043240.4A priority Critical patent/CN104605856B/zh
Publication of CN104605856A publication Critical patent/CN104605856A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104605856B publication Critical patent/CN104605856B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/0803—Recording apparatus specially adapted therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/087—Measuring breath flow
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/091—Measuring volume of inspired or expired gases, e.g. to determine lung capacity
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
    • A61B2503/40—Animals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
    • A61B2503/42—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals for laboratory research

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

本发明涉及一种双腔体积描记箱，包括吸气箱、呼气箱、Y型气管与控制系统，吸气箱与呼气箱均连接Y型气管，所述吸气箱与呼气箱的进气口与出气口均设有电磁阀，所述吸气箱与呼气箱上均设有压力传感器，所述电磁阀与压力传感器均与控制系统连接。实现将实验动物放置在箱体外侧进行实验，在实验过程中，实验人员能够对动物进行任何的干预，从而大大拓展了动物肺通气功能测量在生命科学研究中的应用范围；模拟了动物在正常环境下的呼吸情况，保证了实验环境的稳定性与实验数据的准确性；具有操作简单与加工成本低的优点，能够根据动物的大小来改变箱体的大小与形状，实现了多种动物都可以获得高精度的实验数据，适用范围广。

Description

双腔体积描记箱
技术领域
本发明涉及体积描记箱领域，具体涉及一种用于将实验动物(常用大鼠和小鼠)外置检测肺通气功能检测的双腔体积描记箱。
背景技术
目前，在精确检测实验动物肺通气功能(如：气道阻力、肺顺应性等)时，动物置入体积描记箱内，动物呼吸时改变箱内的容积，箱内容积的引起箱内压力的变化，通过精密微压力传感器检测压力的变化，进而计算出箱内容积的变化，也就是动物呼吸气量的变化。
但是，为了保证检测数据的连续性，在整个实验过程中，动物都必须被置入箱内，只能通过管路对实验动物进行一些简单的药物注射干预，不能实现比较复杂的实验干预，大大缩小了实验动物肺通气功能的应用研究范围。同时，由于动物的本身容积占用了体积描记箱的一部分容积，影响了实验数据的精确性。
如果简单地把实验动物放在箱外，将动物的气管直接连接到体积描记箱上。会造成实验过程中箱内CO2浓度的不断上升和O2浓度的不断下降，影响实验数据的准确性，而且动物也会窒息而死。
发明内容
本发明的目的是提供一种双腔体积描记箱，实现将实验动物放置在箱体外侧进行实验，在实验过程中，实验人员能够对动物进行任何的干预，从而大大拓展了动物肺通气功能测量在生命科学研究中的应用范围。
本发明的目的是提供一种双腔体积描记箱，通过多个电磁阀组合控制吸气箱与呼气箱内的压力与CO2浓度，防止出现动物窒息的情况，同时模拟了动物在正常环境下的呼吸情况，保证了实验环境的稳定性与实验数据的准确性。
本发明的目的是提供一种双腔体积描记箱，通过将动物放置在箱体外侧进行测量，实现消除了动物体积变化与温度变化对实验的影响，从而获得更精准的实验数据。
本发明的目的是提供一种双腔体积描记箱，具有操作简单与加工成本低的优点，能够根据动物的大小来改变箱体的大小与形状，只要保证容积量打到实验的需求，实现了多种动物都可以获得高精度的实验数据，适用范围广。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种双腔体积描记箱，包括以下结构：
吸气箱包括第一箱体，所述第一箱体上设有第一进气管、第一出气管与第一测压管，所述第一进气管连接第一电磁阀，所述第一电磁阀连接大气，用于控制吸气箱内的压力与大气压平衡，所述第一出气管连接第二电磁阀，所述第一测压管连接第一压力传感器。
呼气箱包括第二箱体，所述第二箱体上设有第二进气管、第二出气管与第二测压管，所述第二进气管连接第三电磁阀，所述第二出气管连接第四电磁阀，所述第四电磁阀连接大气，用于控制呼气箱内的压力与大气压平衡，所述第二测压管连接第二压力传感器。
Y型气管，所述Y型气管的三个接口分别连接所述第二电磁阀、第三电磁阀与动物的气管、口腔或面罩。
控制系统，所述控制系统通过导线连接第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第一压力传感器与第二压力传感器。
进一步的，所述Y型气管上设有第三压力传感器，所述第三压力传感器连接所述控制系统，所述第三压力传感器为微压力传感器，用于测量气道压力数值，从而检测出动物是在吸气，还是在呼气。
进一步的，所述控制系统包括第一阀门控制电路、第二阀门控制电路与中央控制电路，所述中央控制电路通过导线分别连接第一阀门控制电路与第二阀门控制电路，所述第一阀门控制电路通过导线分别连接第一电磁阀与第二电磁阀，所述第二阀门控制电路通过导线分别连接第三电磁阀与第四电磁阀。
进一步的，所述中央控制电路包括信号放大器、A/D转换器、数字滤波器、处理器与显示器，压力传感器发送的电信号依次经过信号放大器、A/D转换器与数字滤波器转换成清晰的数字信号，发送给处理器，所述处理器将参数发送给显示器显示。
进一步的，所述第一电磁阀通过气管连接压力控制压缩机，便于控制，防止出现动物呼吸过快，吸气箱内未能恢复常压而切换电磁阀的情况，或者出现由于实验地点或天气的影响使当前大气压为非正常大气压，从而影响实验数据不准确的情况，通过调节压力控制压缩机的进给空气量，从而将吸气箱内的压力控制在实验所需的压力范围内。
进一步的，所述第四电磁阀通过气管连接压力控制真空泵，便于控制，防止出现动物呼吸过快，呼气箱内未能恢复常压而切换电磁阀的情况，或者出现由于实验地点或天气的影响使当前大气压为非正常大气压，从而影响实验数据不准确的情况，通过调节压力控制真空泵的排出空气量，从而将吸气箱内的压力控制在实验所需的压力范围内。
进一步的，所述第一箱体与第二箱体的材料为有机玻璃，便于实验人员观察吸气箱与呼吸箱内是否清洁，或者清洗箱体后是否存有干燥。
进一步的，所述第一压力传感器与第二压力传感器均为微压力传感器。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例所述双腔体积描记箱的结构示意图；
图2是本发明实施例所述双腔体积描记箱的系统结构图，图中虚线为气管，实现为导线；
图3是图2中中央控制电路21的模块结构示意图。
图中：
1、第一箱体；2、第一进气管；3、第一出气管；4、第一测压管；5、第一压力传感器；6、第一电磁阀；7、第二电磁阀；8、第二箱体；9、第二进气管；10、第二出气管；11、第二压力传感器；12、第三电磁阀；13、第四电磁阀；14、第二测压管；15、第三压力传感器；16、Y型气管；17、压力控制压缩机；18、压力控制真空泵；19、第一阀门控制电路；20、第二阀门控制电路；21、中央控制电路；22、信号放大器；23、A/D转换器；24、数字滤波器；25、处理器；26、面罩；27、显示器。
具体实施方式
如图1-2所示，本发明实施例所述的一种双腔体积描记箱，包括一个吸气箱与一个呼气箱。
所述吸气箱包括第一箱体1，所述第一箱体1的材料为有机玻璃，所述第一箱体1的两侧分别设有第一进气管2与第一出气管3，所述第一箱体1的顶部设有第一测压管4，所述第一进气管2通过气管连接第一电磁阀6，所述第一电磁阀6通过气管连接压力控制压缩机17，所述第一出气管3连接第二电磁阀7，所述第一测压管4连接第一压力传感器5，所述第一压力传感器5为微压力传感器。
所述呼气箱包括第二箱体8，所述第二箱体8的材料为有机玻璃，所述第二箱体8的两侧分别设有第二进气管9与第二出气管10，所述第二箱体8的顶部设有第二测压管14，所述第二进气管9连接第三电磁阀12，所述第二出气管10连接第四电磁阀13，所述第四电磁阀13通过气管连接压力控制真空泵18，所述第二测压管14连接第二压力传感器11，所述第二压力传感器11为微压力传感器
Y型气管16，所述Y型气管16的三个接口分别连接所述第二电磁阀7、第三电磁阀12与动物的气管、口腔或面罩26，所述Y型气管16上设有第三压力传感器15，所述第三压力传感器15连接所述控制系统，所述第三压力传感器15为微压力传感器。
控制系统，所述控制系统包括第一阀门控制电路19、第二阀门控制电路20与中央控制电路21，所述中央控制电路21通过导线分别连接第一阀门控制电路19与第二阀门控制电路20，所述第一阀门控制电路19通过导线分别连接第一电磁阀6与第二电磁阀7，所述第二阀门控制电路20通过导线分别连接第三电磁阀12与第四电磁阀13。
如图3所示，所述中央控制电路21包括信号放大器22、A/D转换器23、数字滤波器24、处理器25与显示器27，所述信号放大器22通过导线依次串联连接A/D转换器23、数字滤波器24与处理器25，所述处理器25还通过导线连接显示器27。三个压力传感器输出的电信号经过放大、模数转换、数字滤波发送给处理器25，处理器25处理数字信号后反馈给两个电磁阀控制电路，电磁阀控制电路控制对应电磁阀的闭合状态，实现箱外动物肺通气功能的测量。
动物呼吸过程中，根据第三压力传感器15检测到的气道压力识别出动物当前的呼吸状态(吸气相或呼气相)，当检测到吸气相开始时，第二电磁阀7与第四电磁阀13打开，第一电磁阀6与第三电磁阀12关闭，第一箱体1内的气体进入动物的肺部，通过检测第一箱体1内的压力变化计算出动物吸气量的数值，同时第二箱体8内的气体达到平衡，或者与大气平衡，或者变为设定的压力水平。
当检测到吸气相结束呼气相开始时，第二电磁阀7与第四电磁阀13关闭，第一电磁阀6与第三电磁阀12打开，动物将肺内的气体呼出到呼气箱内，通过检测第二箱体8内的压力变化计算出动物呼气量的数值，同时第一箱体1内的气体得到补充，或者与大气平衡，或者变为设定的压力水平。
Y型呼吸气管路检测到的气道压力数据，结合之前测出的吸气量与呼气量就计算出气道阻力、肺顺应性、吸气最大流速、吸气量、呼气最大流速、呼气量、呼吸频率等相关的动物肺通气功能指标，为生命科学研究提供准确的科学数据。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双腔体积描记箱，其特征在于，包括以下结构：
吸气箱包括第一箱体，所述第一箱体上设有第一进气管、第一出气管与第一测压管，所述第一进气管连接第一电磁阀，所述第一出气管连接第二电磁阀，所述第一测压管连接第一压力传感器；
呼气箱包括第二箱体，所述第二箱体上设有第二进气管、第二出气管与第二测压管，所述第二进气管连接第三电磁阀，所述第二出气管连接第四电磁阀，所述第二测压管连接第二压力传感器；
Y型气管，所述Y型气管的三个接口分别连接所述第二电磁阀、第三电磁阀与动物的气管、口腔或面罩；
控制系统，所述控制系统通过导线连接第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第一压力传感器与第二压力传感器。
2.根据权利要求1所述的双腔体积描记箱，其特征在于：所述Y型气管上设有第三压力传感器，所述第三压力传感器连接所述控制系统。
3.根据权利要求2所述的双腔体积描记箱，其特征在于：所述第三压力传感器为微压力传感器。
4.根据权利要求1所述的双腔体积描记箱，其特征在于：所述控制系统包括第一阀门控制电路、第二阀门控制电路与中央控制电路，所述中央控制电路通过导线分别连接第一阀门控制电路与第二阀门控制电路，所述第一阀门控制电路通过导线分别连接第一电磁阀与第二电磁阀，所述第二阀门控制电路通过导线分别连接第三电磁阀与第四电磁阀。
5.根据权利要求4所述的双腔体积描记箱，其特征在于：所述中央控制电路包括信号放大器、A/D转换器、数字滤波器、处理器与显示器。
6.根据权利要求1所述的双腔体积描记箱，其特征在于：所述第一电磁阀通过气管连接压力控制压缩机。
7.根据权利要求1所述的双腔体积描记箱，其特征在于：所述第四电磁阀通过气管连接压力控制真空泵。
8.根据权利要求1所述的双腔体积描记箱，其特征在于：所述第一箱体与第二箱体的材料为有机玻璃。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的双腔体积描记箱，其特征在于：所述第一压力传感器与第二压力传感器均为微压力传感器。
CN201510043240.4A 2015-01-28 2015-01-28 双腔体积描记箱 Expired - Fee Related CN104605856B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510043240.4A CN104605856B (zh) 2015-01-28 2015-01-28 双腔体积描记箱

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510043240.4A CN104605856B (zh) 2015-01-28 2015-01-28 双腔体积描记箱

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104605856A true CN104605856A (zh) 2015-05-13
CN104605856B CN104605856B (zh) 2017-06-16

Family

ID=53140714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510043240.4A Expired - Fee Related CN104605856B (zh) 2015-01-28 2015-01-28 双腔体积描记箱

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104605856B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114224318A (zh) * 2021-12-16 2022-03-25 中国人民解放军海军特色医学中心 一种高压下小动物体积描记箱
CN114376286A (zh) * 2020-10-20 2022-04-22 中移物联网有限公司 一种智能口罩与体温检测方法
CN114467778A (zh) * 2022-01-15 2022-05-13 四川大学华西医院 一种动物实验室空气循环装置及方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2669886Y (zh) * 2003-12-19 2005-01-12 云大文 负压牵引呼吸装置
US20050205090A1 (en) * 2001-01-31 2005-09-22 U.S. Government, As Represented By The Secretary Of The Army Automated inhalation toxicology exposure system and method
WO2006010907A1 (en) * 2004-07-27 2006-02-02 Sensam Limited Dual chamber gas sampling device with indicators
US20060037616A1 (en) * 2004-08-17 2006-02-23 Drager Medical Ag & Co. Kgaa Process for the automatic recording of pressure-vs.-volume curves during artificial respiration
CN101043846A (zh) * 2003-06-12 2007-09-26 布克斯科电子有限公司 噪音降低的体积描记器
WO2011003022A1 (en) * 2009-07-01 2011-01-06 Microdose Therapeutx, Inc. Laboratory animal pulmonary dosing device
WO2012058767A1 (en) * 2010-11-02 2012-05-10 Scireq Scientific Respiratory Equipment Inc. Apparatus for lung function assessment in conscious subjects
CN102711886A (zh) * 2009-11-03 2012-10-03 Scireq科学呼吸设备公司 用于在并行对象中同时进行肺功能评估的系统和方法
WO2013003841A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 The Johns Hopkins University Whole-body pletysmography system for the continuous characterization of sleep and breathing in a mouse
CN204468085U (zh) * 2015-01-28 2015-07-15 北京贝兰博科技有限公司 双腔体积描记箱

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050205090A1 (en) * 2001-01-31 2005-09-22 U.S. Government, As Represented By The Secretary Of The Army Automated inhalation toxicology exposure system and method
CN101043846A (zh) * 2003-06-12 2007-09-26 布克斯科电子有限公司 噪音降低的体积描记器
CN2669886Y (zh) * 2003-12-19 2005-01-12 云大文 负压牵引呼吸装置
WO2006010907A1 (en) * 2004-07-27 2006-02-02 Sensam Limited Dual chamber gas sampling device with indicators
US20060037616A1 (en) * 2004-08-17 2006-02-23 Drager Medical Ag & Co. Kgaa Process for the automatic recording of pressure-vs.-volume curves during artificial respiration
WO2011003022A1 (en) * 2009-07-01 2011-01-06 Microdose Therapeutx, Inc. Laboratory animal pulmonary dosing device
CN102711886A (zh) * 2009-11-03 2012-10-03 Scireq科学呼吸设备公司 用于在并行对象中同时进行肺功能评估的系统和方法
WO2012058767A1 (en) * 2010-11-02 2012-05-10 Scireq Scientific Respiratory Equipment Inc. Apparatus for lung function assessment in conscious subjects
WO2013003841A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 The Johns Hopkins University Whole-body pletysmography system for the continuous characterization of sleep and breathing in a mouse
CN204468085U (zh) * 2015-01-28 2015-07-15 北京贝兰博科技有限公司 双腔体积描记箱

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114376286A (zh) * 2020-10-20 2022-04-22 中移物联网有限公司 一种智能口罩与体温检测方法
CN114224318A (zh) * 2021-12-16 2022-03-25 中国人民解放军海军特色医学中心 一种高压下小动物体积描记箱
CN114224318B (zh) * 2021-12-16 2024-03-29 中国人民解放军海军特色医学中心 一种高压下小动物体积描记箱
CN114467778A (zh) * 2022-01-15 2022-05-13 四川大学华西医院 一种动物实验室空气循环装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104605856B (zh) 2017-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101288791B (zh) 一种麻醉机呼吸装置及其流量传感器的标定方法
CN101310678B (zh) 麻醉机潮气量的测量方法
KR101808691B1 (ko) 중환자 호흡 모니터링 시스템 및 방법
CN102114290A (zh) 呼吸机的检测方法、设备及系统
WO2009124198A3 (en) Clinical monitoring in open respiratory airways
CN104225745A (zh) 呼吸机测试仪校准装置
CN202236746U (zh) 呼吸机检测仪
CN102663947A (zh) 一种体外主动模拟人体自主呼吸的装置及气体分析方法
WO2012059768A1 (en) Apparatus and methods for breath sampling
CN104605856A (zh) 双腔体积描记箱
CN111658918A (zh) 一种多呼吸指标同步测量系统及方法
CN103330982B (zh) 一种具有自学习功能的模拟肺
CN205163962U (zh) 一种呼吸防护装备综合测试台
CN103908713B (zh) 一种麻醉机或呼吸机系统顺应性的检测方法
CN204468085U (zh) 双腔体积描记箱
CN107242874B (zh) 用于肺功能测定的流量传感器、肺功能测试仪及应用
Leong et al. A new technique for tidal volume measurement in unanaesthetized small animals
CN108310584A (zh) 呼吸湿化治疗仪湿化量输出测量系统及方法
CN112229465A (zh) 可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统
CN206627401U (zh) 一种颗粒物防护效果测试装置
Roubik Measuring and evaluating system designed for high frequency oscillatory ventilation monitoring
CN107049317A (zh) 在持续呼吸气检测过程中判断呼气或吸气的方法
KR20110021055A (ko) 유입공기의 속도를 이용한 전자식 폐활량 측정방법 및 이를 수행하기 위한 시스템
CN207837551U (zh) 肺功能测定的流量传感器和肺功能测试仪
CN101879065B (zh) 口、鼻自主呼吸模式通气监测装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170616

Termination date: 20190128