CN212138815U - 一种大小鼠缺氧复氧模型装置 - Google Patents

Abstract

一种大小鼠缺氧复氧模型装置，涉及到大小鼠的实验装置，包括依次设置的供气单元、流量控制单元、气体混合单元和观察箱仓，其中，所述供气单元至少包括氧气供应部；所述气体混合单元与所述供气单元相通连，该气体混合单元用于混合包括氧气在内的多种气体；所述流量控制单元分别与所述供气单元与所述气体混合单元相通连且置于两者之间；所述观察箱仓与所述气体混合单元相通连，通过依次设置供气单元、流量控制单元、气体混合单元的方式，以此观察大小鼠在缺氧或者复氧情况下的状态；设计的模型装置填补了目前在大小鼠缺氧复氧实验上缺少有效模型的空白，为后续实验模型的设计及选用提供了依据。

Description

一种大小鼠缺氧复氧模型装置

技术领域

本实用新型涉及到大小鼠的实验装置，具体为一种大小鼠缺氧复氧模型装置。

背景技术

氧肺动脉高压(CHPH)、阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)、间歇性缺氧复氧(IHR)、高氧损伤等都是由氧浓度过高所引发的动物疾病模型，其临床特征均为进行性及致死性，此类模型构建的最大特点是对氧浓度的精准控制，要求较高，广大医学研究生或相关研究者在搭建缺氧装置时出于材料限制、器械搭配不严谨等原因导致模型验证时极易失败。

因此，如何合理设计专用于大小鼠缺氧复氧的模型装置来解决目前由于器械装置所限而受阻的科学研究，是急需解决的问题。

实用新型内容

针对现有存在的技术问题，本实用新型设计了一种用于大小鼠缺氧复氧的模型装置。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种大小鼠缺氧复氧模型装置，包括依次设置的供气单元、流量控制单元、气体混合单元和观察箱仓，其中，所述供气单元至少包括氧气供应部，所述氧气供应部用于提供氧气；所述气体混合单元与所述供气单元相通连，该气体混合单元用于混合包括氧气在内的多种气体；所述流量控制单元分别与所述供气单元与所述气体混合单元相通连且置于两者之间，用于控制所述供气单元与所述气体混合单元之间流路的接通或者关闭；所述观察箱仓与所述气体混合单元相通连，经过所述气体混合单元混合后的气体通入到所述观察箱仓中，使所述观察箱仓处于缺氧状态或者复氧状态。

进一步的，所述供气单元还包括用于提供氮气的氮气供应部，所述氮气供应部通过所述流量控制单元与所述气体混合单元相通连。

进一步的，还包括通讯单元与人机界面，所述人机界面通过通讯单元与所述流量控制单元信号连接；所述人机界面用于显示来自流量控制单元的控制信息，以及接收人工输入的设定信息并将其传输至所述流量控制单元。

进一步的，所述流量控制单元包括流量传感器、流量开关和控制中枢；

所述流量传感器与所述控制中枢信号连接，用于检测氧气和氮气的实时流量数据，并将其发送至控制中枢；

所述流量开关与所述控制中枢信号连接，并根据控制中枢的信号调节各个气体的流量，或者接通流路或者断开流路。

进一步的，所述流量传感器通过控制中枢与所述通讯单元信号连接；所述流量开关通过控制中枢与所述通讯单元信号连接。

进一步的，所述流量控制单元还包括与所述控制中枢信号连接的时控单元，所述时控单元用于产生时间计时信号，所述控制中枢根据时控单元产生的计时信号控制所述流量开关接通流路或者断开流路。

进一步的，所述时控单元通过控制中枢与所述通讯单元信号连接。

进一步的，所述氧气供应部与所述流量控制单元之间还设置有报警单元，所述报警单元包括气压仪和与其信号连接的蜂鸣器，所述气压仪与所述通讯单元信号连接且与所述氧气供应部相通连，该气压仪用于判断所述氧气供应部输的氧气气压是否正常。

进一步的，还包括测氧仪，该测氧仪与所述观察箱仓相通连且与所述通讯单元信号连接，所述测氧仪用于检测观察箱仓内的氧气。

采用本技术方案所达到的有益效果为：

本实用新型提供的模型装置，通过依次设置供气单元、流量控制单元、气体混合单元的方式，实现对观察箱仓内氧气的有效输入，以此观察大小鼠在缺氧或者复氧情况下的状态；设计的模型装置填补了目前在大小鼠缺氧复氧实验上缺少有效模型的空白，为后续实验模型的设计及选用提供了依据，并且利用本装置在操作及经济性上的优势，方便科学研究的同时节省了经费的支出。

附图说明

图1为本实用新型模型装置桩体布置图；

图2为本实用新型的气体输送流程图；

图3为流量控制单元的通讯示意图。

其中：10供气单元、11氧气供应部、12氮气供应部、20流量控制单元、21流量传感器、22流量开关、23控制中枢、24时控单元、30气体混合单元、40通讯单元、50人机界面、61气压仪、62蜂鸣器、70测氧仪、100电控箱、200观察箱仓。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

一种大小鼠缺氧复氧模型装置，参见图1，该模型装置由两部分组成，即电控箱100和观察箱仓200，将电控箱100的尺寸设定在30*30*20(单位cm),电控箱100内设有各种控制用的电子元件；观察箱仓200的尺寸设定在50*40*25(单位cm),观察箱仓200内设有用于放置大小老鼠的平台，将大小老鼠放入到观察箱仓200内的平台上，电控箱100控制输入到观察箱仓200内的气体，以此实现准确的观察大小鼠在缺氧或者复氧状态下的生活状态。

优选的，所述观察箱仓200由透明的亚克力板组装而成，便于操作者实时的观察内部的大小鼠生活状态。

参见图1-图3，这里的气体主要由供气单元10提供，供气单元10提供的气体进入到电控箱100内，由电控箱100控制气体流速、流量和混合程度等，再通入到观察箱仓200中。

参见图2，供气单元10至少包括用于提供氧气的氧气供应部11，还可以包括其他的无害气体，比如氮气，在本方案中供气单元10就包括了用于提供氮气的氮气供应部12，采用氧气与氮气混合调配的方案，来实现对观察箱仓200内的缺氧或者复氧状态的控制。

优选的，所述氧气供应部11和所述氮气供应部12分别为氧气罐和氮气罐，利用氧气罐和氮气罐分别为整个装置提供所需要的气体。

电控箱100中主要包括了流量控制单元20、气体混合单元30，上述进入到电控箱100中的气体实质依次经过流量控制单元20、气体混合单元30。

流量控制单元20分别与所述供气单元10与所述气体混合单元30相通连且置于两者之间，利用流量控制单元20实现对氧气和氮气的实时控制，使通入到气体混合单元30的氧气和氮气能够按照一定的比例混合，达到观察箱仓200内的缺氧要求或者复氧要求。

电控箱100中还还包括了通讯单元40和人机界面50，通讯单元40主要用于实现流量控制单元20与人机界面50之间的信号连接，实现彼此之间的信息传输。

优选的，该通讯单元40可以采用有线传输的模式或者无线传输的模式实现信息的传输，在本方案中，优先采用有线传输的方式，以此来保证信息传输的可靠性，避免因为细小的干扰导致整个模型试验的失败，其中有线传输采用的接口可以是网络接口、USB接口等常见的通讯接口之一。

人机界面50不仅能够用于显示来自流量控制单元20的控制信息，还能够接收人工输入的设定信息，并将其传输至所述流量控制单元20。

参见图3，流量控制单元20包括流量传感器21、流量开关22和控制中枢23，流量传感器21与流量开关22分别与控制中枢23信号连接，并且都都可以通过控制中枢23将产生的实时信息传输到通讯单元40，在人机界面50上显示出来。

具体的，流量传感器21和流量开关22同时设在氧气供应部11和氮气供应部12的气体流路上，流量传感器21用于检测气体的实时流量，将流量信息传输到控制中枢23；流量开关22用于实现气体流量的调节和气体流路的接通或者关闭，该流量开关22一般为电池阀；控制中枢23还能根据人机界面50上设定的信息控制流量开关22的工作。

通过对流量控制单元20的具体布置，可以实现对气体流量的精准控制，比如，操作人员在人机界面50上输入目标流量，通过通讯单元40发送到控制中枢23，控制中枢23根据流量传感器21检测获得的实时气体流量与目标流量进行对比计算，并根据计算结果控制流量开关22调节气体流量，使得气体的实时流量与设定的目标流量相一致。

优选的，所述控制中枢23与所述通讯单元40集成设置为一体，以此来减少电子元件占用的空间，常选用具有控制和通讯集为一体的PLC控制器。

优选的，所述流量控制单元20还包括与所述控制中枢23信号连接的时控单元24，所述时控单元24用于产生时间计时信号来控制流量开关22对气体流路的接通或者断开，当然，为了便于查看，所述时控单元24通过控制中枢23与所述通讯单元40信号连接，其主要的表现形式为，人机界面50收到来自人工输入的关于时间的设定信息，将该设定信息通过所述控制中枢23传输到时控单元24使其启动开始计时，并将所产生的计时信息反馈控制中枢23，当计时信息到达了人工设定的接通流路或者断开流路的时间时，向控制中枢23反馈信号，控制中枢23根据该信号控制所述流量开关22接通流路或者断开流路。

优选的，所述气体混合单元30为空气泵，利用该空气泵实现将氧气与氮气的混合，并将混合后的气体添加到观察箱仓200内。

优选的，参见图1，所述氧气供应部11与所述流量控制单元20之间还设置有报警单元，氧气供应部11所提供的的氧气使保证观察箱仓200内是否处于缺氧或者复氧状态的关键，因此需要保证氧气罐内氧气的气压处于正常的水平，具体的，报警单元包括气压仪61和与其信号连接的蜂鸣器62，所述气压仪61与所述通讯单元40信号连接且与所述氧气供应部11相通连，该气压仪61用于判断所述氧气供应部11输的氧气气压是否正常。

以具体的实施例来阐述报警单元的工作原理，设定气压仪61的报警线为2Mpa，当氧气罐内的气压低于该报警线时，气压仪61传输报警信号给蜂鸣器62，蜂鸣器62蜂鸣以便提醒工作人员，并且与此同时，气压仪61同时将报警信息传输到通讯单元40，在人机界面50上显示目前的气压值，以便工作人员查看气压读数，更换氧气罐。

优选的，整个模型装置还包括测氧仪70，该测氧仪70与所述观察箱仓200相通连且与所述通讯单元40信号连接，所述测氧仪70用于检测观察箱仓200内的氧气，并且将所检测出的信息传输给通讯单元40，在人机界面50上显示出来，以便操作人员随时了解观察箱仓200内的氧气状态，便于实时的调整氧气浓度。

需要说明的是，上文所描述的缺氧和复氧状态是以混合气体中氧气的含量进行定义，即当混合气体中氧气的含量低于21％时，定义为处于缺氧状态；达到21％及以上时，定义为复氧状态。

为了便于理解本方案中的模型装置原理图，下面以具体的实施例做详细的描述。

参见图1，利用氧气罐和氮气罐同时为整个装置输送氧气，氧气罐的管道输送口直接连接到空气泵上，氮气罐的管道输送口直接连接到空气泵上，可以理解为，在利用空气泵进行气体混合之前，氧气与氮气使分别输送到空气泵内的。

流量传感器21与流量开关22设置在氧气罐、氮气罐与空气泵之间，流量传感器21对输送管道上每种气体的实时流量进行监控，并实时的传输给控制中枢23、通讯单元40，在人机界面50上显示。

流量开关22控制输送管道上气体的流速，或者控制气体流路的接通或者关闭，流量开关22与控制中枢23是双向的信号传输，即流量开关22能扣反馈实时状态给控制中枢23，又能根据控制中枢23的指令对其状态进行调整；比如，当此时流量开关22的状态时处于关闭状态，此时的状态信息传输到控制中枢23、通讯单元40，显示在人机界面50上，当操作者需要打开流量开关22时，在人机界面50上输入指令，通过通讯单元、控制中枢23，再控制流量开关22打开，并且会在人机界面50上显示为打开状态；同理的，操作者也可以根据显示在人机界面50上的实时流量信息操作，调整流量开关22的开合程度，实现调整流量的目的。

时控单元24主要是用来控制流量开关22的打开或者闭合，比如操作者需要分别需要氧气以200ml/min、氮气200ml/min的速率对观察箱仓200进行输送一分钟，则在人机界面50上启动时控单元24，并设定倒计时为一分钟，当到达预定的时间后，发送指令到控制中枢23控制流量开关进行关闭。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种大小鼠缺氧复氧模型装置，其特征在于，包括依次设置的供气单元(10)、流量控制单元(20)、气体混合单元(30)和观察箱仓(200)，其中，

所述供气单元(10)至少包括氧气供应部(11)，所述氧气供应部(11)用于提供氧气；

所述气体混合单元(30)与所述供气单元(10)相通连，该气体混合单元(30)用于混合包括氧气在内的多种气体；

所述流量控制单元(20)分别与所述供气单元(10)与所述气体混合单元(30)相通连且置于两者之间，用于控制所述供气单元(10)与所述气体混合单元(30)之间流路的接通或者关闭；

所述观察箱仓(200)与所述气体混合单元(30)相通连，经过所述气体混合单元(30)混合后的气体通入到所述观察箱仓(200)中，使所述观察箱仓(200)处于缺氧状态或者复氧状态。

2.根据权利要求1所述的一种大小鼠缺氧复氧模型装置，其特征在于，所述供气单元(10)还包括用于提供氮气的氮气供应部(12)，所述氮气供应部(12)通过所述流量控制单元(20)与所述气体混合单元(30)相通连。

3.根据权利要求1或2所述的一种大小鼠缺氧复氧模型装置，其特征在于，还包括通讯单元(40)与人机界面(50)，所述人机界面(50)通过通讯单元(40)与所述流量控制单元(20)信号连接；所述人机界面(50)用于显示来自流量控制单元(20)的控制信息，以及接收人工输入的设定信息并将其传输至所述流量控制单元(20)。

4.根据权利要求3所述的一种大小鼠缺氧复氧模型装置，其特征在于，所述流量控制单元(20)包括流量传感器(21)、流量开关(22)和控制中枢(23)；

所述流量传感器(21)与所述控制中枢(23)信号连接，用于检测氧气和氮气的实时流量数据，并将其发送至控制中枢(23)；

所述流量开关(22)与所述控制中枢(23)信号连接，并根据控制中枢(23)的信号调节各个气体的流量，或者接通流路或者断开流路。

5.根据权利要求4所述的一种大小鼠缺氧复氧模型装置，其特征在于，所述流量传感器(21)通过控制中枢(23)与所述通讯单元(40)信号连接；所述流量开关(22)通过控制中枢(23)与所述通讯单元(40)信号连接。

6.根据权利要求4或5所述的一种大小鼠缺氧复氧模型装置，其特征在于，所述流量控制单元(20)还包括与所述控制中枢(23)信号连接的时控单元(24)，所述时控单元(24)用于产生时间计时信号，所述控制中枢(23)根据时控单元(24)产生的计时信号控制所述流量开关(22)接通流路或者断开流路。

7.根据权利要求6所述的一种大小鼠缺氧复氧模型装置，其特征在于，所述时控单元(24)通过控制中枢(23)与所述通讯单元(40)信号连接。

8.根据权利要求3所述的一种大小鼠缺氧复氧模型装置，其特征在于，所述氧气供应部(11)与所述流量控制单元(20)之间还设置有报警单元，所述报警单元包括气压仪(61)和与其信号连接的蜂鸣器(62)，所述气压仪(61)与所述通讯单元(40)信号连接且与所述氧气供应部(11)相通连，该气压仪(61)用于判断所述氧气供应部(11)输的氧气气压是否正常。

9.根据权利要求3所述的一种大小鼠缺氧复氧模型装置，其特征在于，还包括测氧仪(70)，该测氧仪(70)与所述观察箱仓(200)相通连且与所述通讯单元(40)信号连接，所述测氧仪(70)用于检测观察箱仓(200)内的氧气。

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