CN108720964A - 一种动物用一体化麻醉系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动物用一体化麻醉系统，所述动物用一体化麻醉系统包括：实验台、麻醉箱、密封罩、压力传感器、麻醉气体输送口、麻醉气体输送管、麻醉机以及控制器。所述实验台设置所述麻醉箱，所述压力传感器设置于所述麻醉箱下方，用于测定所述目标动物的重量，并且将所测得所述目标动物的重量传送至所述控制器。本发明的动物用一体化麻醉系统，不仅可以用于对小型动物进行麻醉，还可以对大型动物进行麻醉，麻醉时间和剂量的选取由麻醉机根据动物的体重进行控制，不需要人为操控，从而使得非麻醉专业的实验人员，完全不需要掌握麻醉知识，就可以进行动物实验，并且，麻醉效果准确可控。

Description

一种动物用一体化麻醉系统

技术领域

本发明涉及医学领域，具体涉及一种动物用一体化麻醉系统。

背景技术

麻醉是各种手术、检查的一种必须的临床步骤。不管是哪种麻醉方法，在进行麻醉剂量测试时，都需要使用动物进行先行试验。此外，在食品、药物、保健品等众多行业中都需要首先进行动物实验，而很多动物实验为了避免动物活动都需要进行麻醉。

吸入麻醉法指的是麻醉药以蒸气或气体状态经呼吸道吸入而产生麻醉者，称吸入麻醉，常用乙醚作麻醉药。吸入法对多数动物有良好的麻醉效果，其优点是易于调节麻醉的深度和较快的终止麻醉，缺点是中、小型动物较适用，对大型动物如狗的吸入麻醉操作复杂，通常不用。

具体方法是：使用乙醚麻醉兔及大小鼠时，可将动物放入玻璃麻醉箱内，把装有浸润乙醚棉球的小烧杯放入麻醉箱，然后观察动物。开始动物自主活动，不久动物出现异常兴奋，不停地挣扎，随后排出大小便。渐渐地动物由兴奋转为抑制，倒下不动，呼吸变慢。如动物四肢紧张度明显减低，角膜反射迟钝，皮肤痛觉消失，则表示动物已进入麻醉，可行手术和操作。在实验过程中应随时观察动物的变化，必要时把乙醚烧杯放在动物鼻部，以维持麻醉的时间与深度。

注射麻醉法常用的麻醉药有戊巴比妥钠、硫喷妥钠、氨基甲酸乙酯等。大、小鼠和豚鼠常采用腹腔注射法进行全身麻醉。狗、兔等动物既可腹腔注射给药,也可静脉注射给药。在麻醉兴奋期出现时，动物挣扎不安，为防止注射针滑脱，常用吸入麻醉法进行诱导，待动物安静后再行腹腔或静脉穿刺给药麻醉。

在注射麻醉药物时，如果用量过多，容易导致麻醉过深抑制延脑呼吸中枢导致动物死亡。

目前，在医学、药学、生物学等诸多学科在进行动物实验时都需要进行动物的临床麻醉，但是，麻醉是一门复杂的学问，对于动物实验而言，实际上并不需要所有相关学科的工作人员都能够掌握专业的麻醉知识，而事实上，这也是很难做到的。因此，很多对麻醉只是了解不够深入的研究人员在进行动物麻醉时，仅仅是简单粗暴地进行麻醉操作，并不能够给予动物合理的麻醉剂量，并且，往往由于操作上的不熟练容易导致麻醉药剂的外泄等情况发生。

但是，目前尚没有一种能够对动物实现全自动的一体化麻醉的设备。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种不需要实验人员介入，就能够根据准确地对动物进行有效麻醉的系统。

具体而言，本发明提供一种动物用一体化麻醉系统，其特征在于，所述动物用一体化麻醉系统包括：实验台、麻醉箱、密封罩、压力传感器、麻醉气体输送口、麻醉气体输送管、麻醉机以及控制器。

优选地，所述实验台设置所述麻醉箱，所述压力传感器设置于所述麻醉箱下方，用于测定所述目标动物的重量，并且将所测得所述目标动物的重量传送至所述控制器。

优选地，所述密封罩与所述麻醉箱匹配，所述麻醉箱上方开口，所述麻醉箱的外围设置密封垫，所述密封罩下方开口，扣在所述密封垫上能够实现密封，所述密封罩的顶部与所述麻醉箱的顶部匹配。

优选地，所述密封罩的中部设有手持柄或与驱动杆相连，所述驱动杆通过液压杆驱动，所述密封罩的侧部设有所述麻醉气体输送口，所述麻醉气体输送口与所述麻醉气体输送管联通。

优选地，所述麻醉气体输送管一端连接至所述密封罩，另一端连接至所述麻醉机。

优选地，所述控制器与所述麻醉机相连用于对所述麻醉机进行控制。

优选地，所述麻醉箱的下方具有回气口，所述回气口通过输送管道连接至麻醉气体回收设备。

优选地，还包括供气阀和储气瓶，所述供气阀安装在所述麻醉机的输出口处。

技术效果

本发明的动物用一体化麻醉系统，不仅可以用于对小型动物进行麻醉，还可以对大型动物进行麻醉，麻醉剂量的选取由麻醉机根据动物的体重进行控制，不需要人为操控，从而使得非麻醉专业的实验人员，完全不需要掌握麻醉知识，就可以进行动物实验，并且，麻醉效果准确可控。

附图说明

图1为本发明实施例1的动物用一体化麻醉系统的结构示意图；

图2为本发明实施例2的动物用一体化麻醉系统的另一种密封罩的结构示意图；

图3为本发明实施例4的动物用一体化麻醉系统的电极部分的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及其实施例对本发明进行详细说明，但并不因此将本发明的保护范围限制在实施例描述的范围之中。

实施例1

如图1所示，本实施例的动物用一体化麻醉系统包括：实验台1、麻醉箱2、密封罩3、压力传感器4、麻醉气体输送口5、麻醉气体输送管6、麻醉机7以及控制器8。实验台1上设置麻醉箱2，麻醉箱2为上部开口，下部密封的半密封结构(或称半包围结构)，压力传感器4设置于麻醉箱2的下方或者麻醉箱2内部底面上，用于测定所述目标动物的重量，并且将所测得所述目标动物的重量通过有线或无线方式传送至控制器7。

密封罩3与麻醉箱匹配，麻醉箱上方开口，麻醉箱开口处设置密封圈，密封罩下方开口，扣在密封圈上能够实现密封，密封罩的顶部与麻醉箱的顶部匹配。密封罩3的中部设有手持柄或与驱动杆相连，驱动杆通过液压杆驱动，密封罩的侧部设有麻醉气体输送口，麻醉气体输送口与麻醉气体输送管联通。

麻醉气体输送管一端连接至密封罩，另一端连接至麻醉机。控制器与麻醉机相连用于对麻醉机进行控制。控制器内置有麻醉剂量与重量对照表，该麻醉剂量与重量对照表可以通过麻醉科的专业技术人员通过事先进行的剂量试验获得。更优选地，对于每个不同的动物种类，设置单独的麻醉剂量对照表。当压力传感器测得被麻醉动物的体重之后，控制器接收到体重信息并利用该体重信息查找对应的麻醉剂量信息。这里的麻醉剂量信息对于吸入式麻醉剂而言可以为麻醉气体浓度、持续时间等，对于注射式麻醉剂而言，可以包括注射剂量或麻醉剂种类等。

麻醉箱的下方底部或侧部具有回气口，回气口通过输送管道连接至麻醉气体回收设备。优选地，麻醉箱下方的回气口所在方位与所述麻醉气体输送口5所在方位呈对角设置，以便实现对流，使得麻醉箱内的麻醉剂浓度尽快达到预设浓度。

另外，为了保证动物在麻醉期间不会因缺氧而收到损伤或死亡，还可以设置氧气瓶，氧气瓶上设置有减压阀，氧气瓶中的氧气通过输送管路与麻醉机输出的麻醉气体混合。为了更好地对麻醉气体的供给进行控制，还包括供气阀，供气阀安装在麻醉机的输出口处。

实施例2

在麻醉机的使用过程中，最大的安全隐患就是麻醉剂的泄露，尤其是对实验人员，经常需要对动物进行麻醉，即便是少量的泄露，随着时间的累积，也会对神经系统带来损伤。

针对麻醉剂的泄露问题，本实施例提供了一种结构简单，却又具有显著避免外泄效果的麻醉箱及其封盖结构，本实施例的结构采用双重密封以及双重换气构造，但是却仅仅需要单层的麻醉箱和单层的封盖结构。

具体而言，本实施例的麻醉箱的结构如图2所示。

如图中所示，麻醉箱呈开口向上的U型结构，U型结构的上方开口边缘设置有密封圈，密封罩3呈倒置的U型结构，其开口向下，其开口端尺寸大于其封闭端尺寸，其封闭端的尺寸与麻醉箱开口端的尺寸匹配，并且麻醉箱2下方外围具有密封垫，密封罩的开口端扣在该密封垫上，压力传感器设置在麻醉箱下方。本实施例中，麻醉气体输送口10设置在密封罩上，麻醉箱2底部边缘处设置有第一回气口13，回气口通过输气管路与尾气回收装置相连。密封罩3的开口边缘处设置有密封圈，麻醉箱2底部的外围设置有密封垫，密封罩3扣在所述麻醉箱2上之后，能够通过密封圈和密封垫实现外围密封。密封罩3和麻醉箱2的侧壁之间形成夹层空间，用以缓解麻醉气体的泄露风险。更优选地，密封罩3的侧壁上还可以设置第二进气口11和第二排气孔12，第二进气口连接至气泵，第二排气孔连接至尾气回收装置或新风系统的排气口，这样可以进一步避免麻醉气体对实验人员带来损伤。

实施例3

上述的实施例1和实施例2均是采用吸入式麻醉剂进行麻醉的。

本实施例中，与实施例1和2不同的是，本实施例采用注射式麻醉设备。本实施例的动物用一体化麻醉系统包括：实验台、麻醉箱、压力传感器、注射器、驱动器以及控制器。实验台上设置麻醉箱，麻醉箱为上部开口，下部密封的半密封结构(或称半包围结构)，压力传感器设置于麻醉箱的下方，用于测定所述目标动物的重量，并且将所测得所述目标动物的重量传送至控制器。注射器采用高精度的注射器，驱动器利用液压连杆来推动注射器，控制器内设置有麻醉剂与重量对照表，控制器基于动物的重量生成注射剂量信号，注射剂量信号对应注射器的推进长度，驱动器基于该推进长度控制液压设备，实现准确地推注。注射器的前端具有针头，后端具有活动的连杆，以便由实验人员操作对目标动物实现注射。

本实施例中，麻醉箱安装在悬空架上，压力传感器设置于麻醉箱内部，麻醉箱底面上，比如，压力传感器可以采用高精度的电子称重计，其上表面与麻醉箱的尺寸匹配，电子称重计的中部预留有通孔，被麻醉动物置于电子称重计上，注射器、驱动器设置于麻醉箱下方，穿过麻醉箱从下部穿过电子称重计的预留孔，实现对中大型动物的注射麻醉。为了避免动物的活动，可以通过上方的麻醉气体输送口对动物进行预麻醉。

实施例4

不管对什么动物进行麻醉，都需要达到预定的麻醉效果，动物的麻醉效果直接影响实验的进行和实验结果。如果麻醉过浅，动物会因疼痛而挣扎，甚至出现兴奋状态，呼吸心跳不规则，影响实验进程。麻醉过深，可使机体的反应性降低，甚至消失，更为严重的是抑制延髓的心血管活动中枢和呼吸中枢，导致动物死亡。因此，在麻醉结束后，需要对麻醉效果进行判定。

目前对动物的麻醉效果检验都是通过人为目测的方式进行的，这就需要实验人员善于判断麻醉程度，观察麻醉效果。判断麻醉程度的指标有：

(1)呼吸：动物呼吸加快或不规则，说明麻醉过浅，若呼吸由不规则转变为规则且平稳，说明已达到麻醉深度；若动物呼吸变慢，且以腹式呼吸为主，说明麻醉过深动物有生命危险。(2)反射活动：主要观察角膜反射或睫毛反射，若动物的角膜反射灵敏，说明麻醉过浅；若角膜反射迟钝，麻醉程度适宜；角膜反射消失，伴瞳孔散大，则麻醉过深。(3)肌张力：动物肌张力亢进，一般说明麻醉过浅；全身肌肉松弛，麻醉合适。

但是上述这些判断指标都是主观观察的到的，没有任何的客观判断依据，而且，判断麻醉效果要对各个指标综合考虑，最佳麻醉深度的标志是：动物卧倒、四肢及腹部肌肉松弛、呼吸深慢而平稳、皮肤夹掐反射消失、角膜反射明显迟钝或消失、瞳孔缩小。但是这些判断都需要大量的经验，而实际上，很多领域虽然需要对动物进行麻醉，但是，其科研主题与麻醉毫不相关，其根本不需要也很可能没有足够的精力去对各种动物的麻醉技术进行深入学习。实际上，动物是否真正达到深度麻醉状态，通过其对电击的反应来判断最为直接。

因此，针对这一问题，本实施例的麻醉系统提供了有效地对动物的麻醉效果进行检验设备，使对麻醉效果的检验更加标准化，不需要实验人员的参与，使得对麻醉没有经验的实验人员也能够明确获知对动物的麻醉效果。

本实施例中，动物用一体化麻醉系统包括：实验台1、麻醉箱2、密封罩3、压力传感器4、麻醉气体输送口5、麻醉气体输送管6、麻醉机7以及控制器8。实验台1上设置麻醉箱2，麻醉箱2为上部开口，下部密封的半密封结构(或称半包围结构)，压力传感器4设置于麻醉箱2的下方，用于测定所述目标动物的重量(其可以设置在麻醉箱内侧底部，也可以设置于麻醉箱外的下方，若设置于麻醉箱外，则在测量动物体重时，要扣除麻醉箱自重)，并且将所测得所述目标动物的重量传送至控制器7。

密封罩3与麻醉箱匹配，麻醉箱上方开口，麻醉箱的外围设置密封垫，密封罩下方开口，扣在密封垫上能够实现密封，密封罩的顶部与麻醉箱的顶部匹配。密封罩3的中部设有手持柄或与驱动杆相连，驱动杆通过液压杆驱动，密封罩的侧部设有麻醉气体输送口，麻醉气体输送口与麻醉气体输送管联通。

麻醉气体输送管一端连接至密封罩，另一端连接至麻醉机。控制器与麻醉机相连用于对麻醉机进行控制。控制器内置有麻醉剂量与重量对照表，该麻醉剂量与重量对照表可以通过麻醉科的专业技术人员通过事先进行的剂量试验获得。当压力传感器测得被麻醉动物的体重之后，控制器接收到体重信息并利用该体重信息查找对应的麻醉剂量信息。这里的麻醉剂量信息对于吸入式麻醉剂而言可以为麻醉气体浓度、持续时间等。

与实施例1不同的是，本实施例中，在所述麻醉箱底部设置有若干电极片，所述电极片彼此呈矩阵形式布置，矩阵形式布置的电极片通过阵列连接线彼此连接，其中，电极片包括6行、6列(本实施例以6*6为例进行说明，还可以采用其他数目的电极片阵列)，每行电极片通过红色的导联线串联结构在一起，每列电极片通过蓝色的导联线结构连接在一起，相邻两个电极片之间具有预定距离，但是，奇数行的导联线仅与奇数列处的电极片导通，与偶数列的电极片固定但不导通，偶数行的导联线仅与偶数列的电极片导通，与奇数列的电极片固定但不导通；奇数列的导联线仅与偶数行的电极片导通，偶数列的导联线仅与奇数行的电极片导通，奇数行的导联线连接至电击器的正极，偶数行的导联线连接至电击器的负极，奇数列和偶数列的导联线分别连接至ECG监测设备的不同输入，通过选控开关控制。

矩阵式的电极片网设置在麻醉箱底部，优选嵌入到麻醉箱底，导联线通过网框固定，在麻醉结束后通过驱动电机升起，以实现更好地与动物的接触。

本实施例主要针对体长超过10cm以上的动物，当麻醉开始后，被麻醉动物会逐渐俯卧在麻醉箱底部，实现电极片与动物胸腹部的接触，此时，利用奇数列和偶数列的导联线所连接的ECG监测设备对被麻醉动物的心率进行监测，测定麻醉期间的心率变化，输出给控制器，控制器基于被麻醉动物的麻醉期间的心率以及麻醉后期的平稳心率判定是否达到麻醉要求。通常情况下，当被麻醉动物的心率平稳降低到预定区间后，判定麻醉结束，心率过高则麻醉不深，心率过低则会有生命危险。这个根据不同动物的需要进行专门的数据采集，数据采集的过程是本领域技术人员可以实现的，这里不再详述。本实施例尤其适用于中大型动物，对于小型动物而言，主要通过控制麻醉时间和麻醉剂量来达到自动化麻醉。

更优选地，所述控制器确定动物的心率变化率以及心率，并且当心率变化率和心率都达到预定区间后，判定麻醉结束。此外，所述控制器还设置麻醉时间报警，当采用吸入式麻醉时，若麻醉时间超过预定安全时间，则所述控制器控制麻醉气体停止输送。

当控制器判定被麻醉动物的心率达到平稳之后，通过对任意两个行导联线施加电压，对动物进行电击测试，若通过电击测试后，被麻醉动物的心率变化没有超出预定区间，则认为被麻醉动物达到麻醉深度要求。但是考虑到，单独的电极片与动物的接触很难达到良好状态，本发明提出了阵列电极片的布置，可以通过选控开关调节进行电击以及进行ECG监测的电极片的行数和列数，就可以改变电击的正负极之间的间距、进而适应不同的动物体型，并且更好地与各种动物体表相接触。此外，由于本发明不需要精确的ECG信号，所以只需要电极片与动物体表的接触程度能够测得动物的心率即可。

虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种动物用一体化麻醉系统，其特征在于，所述动物用一体化麻醉系统包括：实验台、麻醉箱、密封罩、压力传感器、麻醉气体输送口、麻醉气体输送管、麻醉机以及控制器。

2.根据权利要求1所述的动物用一体化麻醉系统，其特征在于，所述实验台上设置所述麻醉箱，所述压力传感器设置于所述麻醉箱下方，用于测定所述目标动物的重量，并且将所测得所述目标动物的重量传送至所述控制器。

3.根据权利要求1所述的动物用一体化麻醉系统，其特征在于，所述密封罩与所述麻醉箱匹配，所述麻醉箱上方开口，所述麻醉箱的外围设置密封垫，所述密封罩下方开口，扣在所述密封垫上能够实现密封，所述密封罩的顶部与所述麻醉箱的顶部匹配。

4.根据权利要求1所述的动物用一体化麻醉系统，其特征在于，所述密封罩的中部设有手持柄或与驱动杆相连，所述驱动杆通过液压杆驱动，所述密封罩的侧部设有所述麻醉气体输送口，所述麻醉气体输送口与所述麻醉气体输送管联通。

5.根据权利要求4所述的动物用一体化麻醉系统，其特征在于，所述麻醉气体输送管一端连接至所述密封罩，另一端连接至所述麻醉机。

6.根据权利要求4所述的动物用一体化麻醉系统，其特征在于，所述控制器与所述麻醉机相连用于对所述麻醉机进行控制，所述控制器内设有针对至少一种动物的麻醉剂量与体重对照表。

7.根据权利要求4所述的动物用一体化麻醉系统，其特征在于，所述麻醉箱的下方具有回气口，所述回气口通过输送管道连接至麻醉气体回收设备。

8.根据权利要求1所述的动物用一体化麻醉系统，其特征在于，还包括供气阀和储气瓶，所述供气阀安装在所述麻醉机的输出口处。