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Bereich der Erfindung:
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Anästhesiemittelbeförderungssysteme.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Anästhesiesysteme
zur Verwendung bei bildgebenden Anwendungen lebender Proben.
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Hintergrund
der Erfindung
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Eine
neue und spezialisierte Art der Bildgebung bedingt die Erfassung
von Licht geringer Intensität – häufig in
der Größenordnung
von nur Zehnteln oder Hundertsteln von Photonen – von einer lichtausstrahlenden
Probe. Das Licht geringer Intensität kann von einer beliebigen
einer Auswahl von lichtabgebenden Quellen innerhalb einer lebenden
Probe abgegeben worden sein, z.B. luciferaseäußernde Zellen innerhalb einer
Säugetierprobe.
Die Quelle des Lichts bezeichnet Abschnitte der Probe, wie zum Beispiel
verfolgte Moleküle
in einem speziellen Abschnitt einer Labormaus, wo eine Aktivität von Interesse stattfinden
kann. Einige spezialisierte in vivo bildgebende Anwendungen können Analysen
von einer oder mehrerer Darstellungen von Ausstrahlungen von internen
Abschnitten einer Probe aufweisen, welche einer photographischen
Darstellung der Probe überlagert
werden. Die photographische Darstellung stellt dem Benutzer einen
bildlichen Bezug der Probe bereit. Die Lumineszenzdarstellung bezeichnet
Abschnitte der Probe, wo eine Aktivität von Interesse stattfinden
kann.
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Ein
Erhalten der Lumineszenzdarstellung kann eine Bilderfassung über einen
erweiterten Zeitraum, z.B. Minuten, bedingen. Die lebende Probe
ist während
dieser Zeit typischerweise betäubt,
um ein Bewegen zu verhindern, was eine Bilderfassung beeinträchtigen
kann. Herkömmliche
Bildgebungssysteme verwen den Anästhesiemittelbeförderungssysteme,
welche Proben nicht gleichmäßig und
zuverlässig
betäuben
oder Anästhesiegase
nicht gleichmäßig und
zuverlässig
zuführen.
Diese herkömmlichen
Systeme sind miniaturisierte Verwandte von Anästhesiesystemen, die in Krankenhäusern und dergleichen
verwendet werden. Systeme dieser Art sind für einen einzelnen Empfänger ausgestaltet. Viele
Bildgebungssysteme, wie zuvor beschrieben, können jedoch eine Gaszuführung zu
mehreren kleinen Säugetieren
erfordern. Bislang war ein Skalieren auf mehrere Abnehmer und geringere
Fließgeschwindigkeiten
in Verbindung mit den kleineren Abnehmern weitgehend erfolglos.
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Insbesondere
beruhen die herkömmlichen Anästhesiemittelbeförderungssysteme
auf einer einzelnen allgemeinen stromaufwärtigen Flusssteuerung für das gesamte
Beförderungssystem
und ausströmenden
Ein-/Ausschaltern für
jeden Auslass. Das Ergebnis ist ein Anästhesiesystem, welches Gas nicht
zuverlässig
zu jedem Auslass befördert. Üblicherweise
erreicht ein Anästhesiegas
nicht jede Verbindung mit einem gleichmäßigen Druck oder einer gleichmäßigen Fließgeschwindigkeit.
Wenn z.B. ein Auslass ein-/ausgeschaltet wird, behalten die übrigen verbundenen
Auslässe
keine gleichmäßige Gasausgabe
bei. Demzufolge kann ein Anästhesiegas für ein oder
mehrere der Säugetiere
unterbrochen werden, tiefgreifend schwanken – oder erheblich abnehmen.
Unzureichende Anästhesiegasversorgung kann
zu einem unbeabsichtigten Bewusstsein eines Säugetiers führen und zu unerwarteter Bewegungsfähigkeit,
welche eine Bildgebung beeinträchtigt.
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Zusätzlich wird
typischerweise eine Induktionskammer verwendet, um die lebenden
Proben zu betäuben,
bevor sie in dem bildgebenden Kasten angeordnet werden. Ein Labortechniker
oder Forscher ordnet eine oder mehrere lebende Proben bei Be wusstsein
in der Induktionskammer an. Eine Kombination aus Anästhesiegas
und Sauerstoff wird dann der Induktionskammer zugeführt. Die
Probe bleibt in der Induktionskammer, bis sie das Bewusstsein verliert
oder auf ähnliche
Art und Weise beruhigt ist, und wird dann von dem Labortechniker
in den bildgebenden Kasten transportiert. Ein Transportieren der
lebenden Proben in die und aus der Induktionskammer kann dem Anästhesiegas
ermöglichen,
in die Außenumgebungen
zu entweichen. Vorzugsweise wird die Menge des Anästhesiegases,
welche entweicht, minimiert.
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Herkömmliche
Induktionskammern beruhen auf einem Spülsystem, um ein Anästhesiegasentweichen
zu verwalten. Das Spülsystem
presst Hochdrucksauerstoff in die Induktionskammer, bevor die Tür oder der
Benutzerzugang geöffnet
wird. Ein passiver Auslassanschluss, welcher von dem Inneren der
Induktionskammer führt,
nimmt den Hochdruckspülsauerstoff
und jegliche Gase, welche in der Induktionskammer vor dem Spülen vorhanden
sind, auf. Ein Problem bei Spülsystemen
ist, dass die große
Häufung
von Sauerstoff und/oder ein Entfernen des gesamten Anästhesiegases
häufig
jegliche lebende Proben in der Induktionskammer aufweckt. Wenn eine
einzelne lebende Probe in der Induktionskammer ist, vernichtet dies
deutlich den beabsichtigten Induktionskammerzweck. Labortechniker
arbeiten jedoch häufig
mit mehreren lebenden Proben zur gleichen Zeit und ein Spülen der
Induktionskammer, um eine Probe zu entfernen, kann dann dazu führen, dass
mehr als eine Probe aufwacht. Angesichts des Vorhergehenden wären verbesserte
Anästhesiemittelbeförderungssysteme
wünschenswert.
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Die
US-5,964,220 beschreibt eine Atmungsunterstützungsvorrichtung, welche mehrere
Ausgängen
aufweist, die jeweils einen Patienten unterstützen können. Mehrere Verbindungen
ver binden eine Atemgasquelle mit den Ausgängen der Vorrichtung. Mehrere
Verbindungen verbinden ein gesteuertes Ventil, welches mit Atemgas
für einen
der Ausgänge der
Vorrichtung versorgt wird. Jeder der Ausgänge der Vorrichtung bekommt
eine Verbindung und ein Flussregler ist an zumindest einigen der
Verbindungen angebracht.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft verbesserte Anästhesiemittelbeförderungssysteme,
welche Gas gleichmäßig und
zuverlässig
zu mehreren Gasauslässen
befördern.
Die Systeme sind insbesondere zum Betäuben mehrerer Säugetiere
und lebender Proben, die von einem Bildgebungssystem mit niedrigem
Lichtpegel abgebildet werden sollen, geeignet. Die Anästhesiemittelbeförderungssysteme
sind zur Verwendung mit herkömmlichen
Sauerstoffquellen geeignet und wandeln die mit einer herkömmlichen Sauerstoffquelle
einhergehenden hohen Drücke
in niedrige Drücke,
welche zur Verwendung bei kleinen Säugetieren geeignet sind, und
welche zur Kombination mit einem Anästhesiegas bei geringen Fließgeschwindigkeiten
geeignet sind, um. Die Systeme weisen eine Anästhesiegasquelle auf, welche
Anästhesiegas
mit Sauerstoff kombiniert. Die Kombination von Anästhesiegas
und Sauerstoff wird einem oder mehreren Mehrfachauslässen zugeführt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Gasbeförderungssystem
bereitgestellt, welches geeignet ist, ein Anästhesiegas zu mehreren Gasauslässen zu
befördern,
wobei das System einen Sauerstoffeinlass, welcher Sauerstoff von
einer Sauerstoffquelle empfängt,
einen Druckregler mit einem Einlass, welcher Sauerstoff von dem
Sauerstoffeinlass empfängt,
und mit einem Auslass, welcher Sauerstoff bei einem niedrigen Druck
bereitstellt, eine Anästhesiegasquelle
mit einem Einlass, welcher gekoppelt ist, um Sauerstoff mit niedrigem
Druck von dem Aus lass des Druckreglers zu empfangen, und welche
geeignet ist, Anästhesiegas
zu dem Sauerstoff mit niedrigem Druck hinzuzufügen, um eine Kombination aus Anästhesiegas
und Sauerstoff mit niedrigem Druck herzustellen, einen ersten Gasbeförderungsauslass, welcher
mit einer Gasbeförderungsvorrichtung
gekoppelt ist, die ein oder mehrere Schnittstellen zu lebenden Proben
aufweist, und geeignet ist, die Kombination von Anästhesiegas
und Sauerstoff zu den ein oder mehreren Schnittstellen zu lebenden
Proben bereitzustellen, und einen zweiten Gasbeförderungsauslass, welcher mit
einer Induktionskammer gekoppelt ist, und geeignet ist, die Kombination
aus Anästhesiegas
und Sauerstoff für
die Induktionskammer bereitzustellen, umfasst.
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Ein
Auslass des Anästhesiemittelbeförderungssystems
kann zu einer Induktionskammer führen,
welche zum Ruhigstellen einer lebenden Probe vor einem Einsetzen
in einen bildgebenden Kasten oder eine bildgebende Kammer verwendet
wird. Ein weiterer Auslass kann zu einem Rohrverteiler oder einer
Gasbeförderungsvorrichtung
mit mehreren Probenschnittstellen, von denen jede geeignet ist,
Anästhesiegas
zur dazu zugeordneten Probe bereitzustellen, führen. Der Rohrverteiler oder
die Gasbeförderungsvorrichtung
kann innerhalb des bildgebenden Kastens oder der bildgebenden Kammer
angeordnet werden und verwendet werden, um einen ruhiggestellten
Zustand der Probe beizubehalten. In einer Ausführungsform weist die Induktionskammer
ein Spülsystem
auf, um Anästhesiegas,
welches aus der Induktionskammer entweicht, aufzufangen. In einer weiteren
Ausführungsform
weist die Gasbeförderungsvorrichtung
ein Spülsystem
auf, welches Anästhesiegas
lokal auffängt,
was vorteilhaft ist, wenn die Gasbeförderungsvorrichtung in einem
bildgebenden Kasten für
ausgedehnte Zeiträume
verwendet wird.
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Die
vorliegende Erfindung kann ferner eine unabhängige Steuerung von Gasen zu
jedem der mehreren Auslässe
bereitstellen, wodurch ein zuverlässiger Gasfluss zu jedem Gasauslass
ermöglicht wird.
Dies steht im Gegensatz zu Systemen gemäß dem Stand der Technik, welche
eine allgemeine Strömungssteuerung
und binäre
Ein-/Ausschalter für
jeden Auslass umfassen, welche keinen zuverlässig gesteuerten Fluss zu jedem
Auslass ermöglichen.
In einer speziellen Ausführungsform
weist die vorliegende Verbindung einen fest zugeordneten Durchflussmesser
und eine Flusssteuerung auf, welche zwischen einer Anästhesiemittelquelle
und jedem Gasauslass angeordnet sind.
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Diese
und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend
in der detaillierten Beschreibung der Erfindung und im Zusammenhang
mit den folgenden Figuren genauer beschrieben werden.
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Die
vorliegende Erfindung wird als Beispiel und nicht als Beschränkung in
den Figuren der beigefügten
Zeichnungen dargestellt, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf
gleiche Elemente beziehen und in welchen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines bildgebenden Systems ist.
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2 eine
exemplarische funktionale Darstellung eines Anästhesiemittelbeförderungssystems gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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3A und 3B Vorder-
bzw. Rückansichten
eines beispielhaften Anästhesiemittelbeförderungsgeräts gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellen.
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4A eine
Induktionskammer darstellt.
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4B eine
perspektivische Ansicht von oben von der Vorderseite der Induktionskammer
der 1 darstellt.
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4C eine
perspektivische Ansicht von oben von der Rückseite der Induktionskammer
der 4B darstellt.
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4D eine
perspektivische Ansicht von oben von der Türunterseite der Tür für die Induktionskammer
der 4B darstellt.
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4E eine
Seitenquerschnittsansicht der Induktionskammer der 4B entlang
dem seitlichen Mittelpunkt darstellt.
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5A eine
Gasbeförderungsvorrichtung darstellt.
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5B eine
aufgeschnittene Ansicht von oben von der Gasbeförderungsvorrichtung der 5A darstellt,
welche ihre internen Kanäle
entlang dem Mittelabschnitt einer jeden Probenschnittstelle zeigt.
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6 einen
Verfahrensablauf zur Verwendung der Induktionskammer der 1 darstellt.
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In
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung
werden zahlreiche spezielle Ausführungsformen
dargelegt, um ein genaues Verständnis
der Erfindung bereitzustellen. Es ist jedoch für Fachleute klar, dass die
vorliegende Erfindung ohne diese speziellen Details oder durch Verwenden
alternativer Elemente oder Verfahren betrieben werden kann. In anderen
Fällen
wurden wohl bekannte Verfahren, Komponenten und Ausführungen nicht
im Detail be schrieben, um Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht
unnötigerweise
zu überfrachten.
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In
einem Aspekt kann die vorliegende Erfindung mit bildgebenden Systemen
zum Erfassen eines Bildes einer Lichtquelle mit geringer Intensität verwendet
werden. 1 stellt ein Bildgebungssystem 10 dar,
welches ausgestaltet ist, photographische und Lumineszenzbilder
zu erfassen. Bildgebungssystem 10 kann für eine Bildgebung
einer Lichtquelle geringer Intensität verwendet werden, wie z.B.
Lumineszen von Luziferase abgebenden Zellen, Fluoreszenz von fluoreszierenden
Molekülen
und dergleichen. Die Lichtquelle geringer Intensität kann von
einer beliebigen von einer Vielzahl von lichtaussendenden Proben
ausgesendet werden, welche z.B. Tiere, die lichtaussendende Moleküle enthalten, wie
z.B. verschiedene Säugetiersubjekte
wie z.B. Mäuse,
die luziferaseabgebende Zellen enthalten, aufweisen.
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Ein
bildgebendes System 10 umfasst einen bildgebenden Kasten 12 mit
einer Tür
und Wänden, welche
einen inneren Hohlraum definieren, welcher geeignet ist, eine lichtausstrahlende
Probe aufzunehmen, in welcher Licht geringer Intensität, wie z.B.
luziferasebasierte Lumineszenz, zu erfassen ist. Der bildgebende
Kasten 12 wird häufig
als „lichtdicht" bezeichnet, d.h.
er dichtet im Wesentlichen das gesamte äußere Licht von dem Umgebungsraum
vor einem Eindringen in den Kasten 12 ab und kann eine
oder mehrere Dichtungen aufweisen, welche einen Lichtdurchgang in
den Kasten verhindern, wenn die Tür geschlossen ist. Die Dichtungen
können
ferner wirksam sein, um Anästhesiegase,
welche innerhalb des Kastens verwendet werden, von einem Entweichen in
den Umgebungsraum abzuhalten. Ein bildgebender Kasten 12 ist
für eine
Bildgebung geeignet, welche das Erfassen von Licht geringer Intensität in der Größenordnung
von z.B. einzelnen Photonen aufweist.
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Ein
bildgebender Kasten 12 weist ein oberes Gehäuse 16 auf,
welches geeignet ist, eine Kamera aufzunehmen. Ein hochempfindliche
Kamera 20, z.B. eine verstärkte Kamera oder eine Kamera
mit einer ladungsgekoppelten Vorrichtung (CCD), ist auf einer Oberseite
des oberen Gehäuses 16 angebracht
und über
einem bildgebenden Kasten 12 angeordnet. Die CCD-Kamera 20 ist
geeignet, Lumineszenz und photographische (d.h. reflektionsbasierte
Bilder) Bilder eines innerhalb eines bildgebenden Kastens 12 angeordneten
Probe zu erfassen. Die CCD-Kamera 20 wird
von einer geeigneten Quelle, wie z.B. einer Kühlvorrichtung 22,
die eine Tieftemperaturflüssigkeit durch
die CCD-Kamera über
Anschlüsse 24 zirkulieren
lässt,
gekühlt.
Eine geeignete Kühlvorrichtung
ist der „CRYOTIGER"-Kompressor, welcher bei IGC-APD Cryogenetics
Inc., Allentown, PA erhältlich ist.
Andere Verfahren, wie z.B. flüssiger
Stickstoff, können
verwendet werden, um die CCD-Kamera 20 zu kühlen.
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Ein
bildgebendes System 10 weist ferner ein Anästhesiemittelbeförderungssystem
auf (2–5). Das Anästhesiemittelbeförderungssystem
weist ein Gerät 52 (3A und 3B),
eine Induktionskammer 54 (4A–4E)
und eine Gasbeförderungsvorrichtung 56 (5A und 5B)
auf. Die Gasbeförderungsvorrichtung 56 kann
innerhalb des Kastens 12 angeordnet werden und weist mehrere Probenschnittstellen
zum Zuführen
eines Anästhesiegases
zu einer oder mehreren lebenden Proben auf. Zum Beispiels weist
der Kasten 12 typischerweise eine Plattform auf, welche
ein oder mehrere abzubildende Proben stützt, und eine Gasbeförderungsvorrichtung 56 kann
auf der Plattform nahe der lebende Proben angeordnet werden. Die
Leitung 62 er möglicht
eine gasförmige
Verbindung zwischen einer Gasbeförderungsvorrichtung 56 und
einem Gerät 52. Ein
lichtabgedichtetes Loch 27 ist in einer Seitenwand des
Kastens 12 enthalten, um einer Gasleitung 62 zu
ermöglichen,
dadurch zu verlaufen, während die
Vorrichtung 56 in dem Kasten 12 ist. Die Leitung 62 kann
ein Rohr oder einen geeigneten Schlauch umfassen. Zum Beispiel ist
ein 9,5 mm (3/8 Inch) OD 6,4 mm (1/4 Inch) ID 90 Durometer Vitonkautschukrohr
zur Verwendung als Leitung 62 geeignet.
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Die
Sauerstoffbeförderungsleitung 58,
wie zum Beispiel ein Kautschukrohr oder -schlauch, ist geeignet
mit einem Sauerstoffeinlass des Hauptgerätes 52 und einem Auslass
einer Sauerstoffversorgungsquelle gekoppelt. Die Sauerstoffversorgungsquelle
kann z.B. ein Hochdrucksauerstoffzylinder oder ein herkömmlicher
Mediumwanddruckauslass sein. Die Leitungen 60 und 62 sind
mit Auslässen
des Hauptgeräts 52 gekoppelt
und mit einem Einlass der Induktionskammer 54 bzw. der
Gasbeförderungsvorrichtung 56 gekoppelt.
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Eine
Bildverarbeitungseinheit 26 ist optional zwischen einer
Kamera 20 und einem Computer 28 durch Kabel 30 bzw. 32 angeschlossen.
Der Computer 28, welcher von einer beliebigen geeigneten
Art sein kann, umfasst eine Haupteinheit 36, welche typischerweise
Hardware einschließlich
einem Prozessor, Speicherkomponenten, wie z.B. Speicher mit wahlfreiem
Zugriff (RAM) und Nurlesespeicher (ROM), und Diskettenlaufwerkskomponenten
(z.B. Festplatte, CD, Floppylaufwerk usw.) enthält. Der Computer 28 weist
ferner eine Anzeige 38 und Eingabevorrichtungen, wie z.B.
eine Tastatur 40 und eine Eingabemaus 42, auf.
Der Computer 28 ist mit verschiedenen Komponenten in dem
bildgebenden Kasten 12 über
Kabel 34 verbunden. Um eine Verbindung und Steuerung für diese
Komponenten bereitzustel zen, weist der Computer 28 geeignete
Verarbeitungshardware und -software auf, welche ausgestaltet ist,
eine Ausgabe zur Steuerung jeglicher Vorrichtungen in dem bildgebenden
Kasten 12 bereitzustellen. Die Verarbeitungshardware und
-software kann eine I/O-Karte, Steuerlogik zum Steuern jeglicher
Komponenten des bildgebenden Systems 10 und eine geeignete
graphische Benutzerschnittstelle aufweisen, welche eine Benutzerinteraktion
mit dem bildgebenden System 10 unterstützt. Von dem Computer 28 gesteuerte
Komponenten können
eine Kamera 20, für
einen Fokus der Kamera 20 zuständige Motoren, für eine Positionssteuerung
einer Plattform, welche die lebenden Proben hält, zuständige Motoren, die Kameralinse,
einen F-Anschlag usw. aufweisen.
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Der
Computer 28 kann ferner geeignete Verarbeitungshardware
und -software für
die Kamera 20 aufweisen, wie z.B. zusätzliche Bildhardware und -software,
Abgleichsoftware und eine Bildverarbeitungslogik zum Verarbeiten
von Informationen, welche von der Kamera 20 erhalten werden.
Die Logik im Computer 28 kann die Ausgestaltung von Software,
Hardware oder einer Kombination davon annehmen. Der Computer 28 ist
mit einer Anzeige 38 zum Darstellen von bildgebenden Informationen
für den Benutzer
in Verbindung. Zum Beispiel kann die Anzeige 38 ein Bildschirm
sein, welcher eine graphische Bildmessbenutzerschnittstelle (GUI)
darstellt, welche es einem Benutzer ermöglicht, Bildgebungsergebnisse
zu betrachten und ferner als Schnittstelle zum Steuern des Bildgebungssystems 10 zu
dienen.
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II. Anästhesiemittelbeförderungssystem
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Die
vorliegende Erfindung verwendet ein Anästhesiemittelbeförderungssystem,
welches Anästhesiegase
und Sauerstoff zu verlässig
zu mehreren Gasauslässen
befördert. 2–5 stellen unterschiedliche Komponenten
eines Anästhesiemittelbeförderungssystems 50 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar.
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2 zeigt
eine exemplarische funktionale Darstellung eines Anästhesiemittelbeförderungssystems 50 gemäß einer
spezifischen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Aus Darstellungsgründen sind Arbeitsdrucksauerstoffflusspfeile 80 und kombinierte
Anästhesiegas-
und Sauerstoffflusspfeile 84 bereitgestellt, um dazu beizutragen,
den Fluss des Gases durch das System 50 darzustellen, wenn alle
Steuerventile offen sind und die Gase frei fließen.
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Eine
Sauerstoffbeförderungsleitung 58 ist mit
einem Sauerstoffeinlass 59 eines Gerätes 52 gekoppelt.
Die Sauerstoffleitung 58 liefert Sauerstoff mit einem Druck,
welcher von dem Auslassdruck einer Sauerstoffquelle, mit der Leitung 58 gekoppelt
ist, bestimmt wird. Wenn z B. die Sauerstoffquelle einer Wandversorgung
entspricht, ist ein Sauerstoffdruck in der Leitung 58 typischerweise
zwischen näherungsweise
45 und näherungsweise
55 psi. Alternativ, wenn ein unter Druck stehender Zylinder als
Sauerstoffquelle verwendet wird, wird ein Sauerstoffdruck gemäß dem Auslassdruck
des Tanks (bis zu 2000 psi) zugeführt. Innerhalb des Systems 50 kann Sauerstoff
eine oder mehrere der folgenden Aufgaben durchführen: als ein Träger für ein Anästhesiegas
wirken, Lebenserhaltung für
eine Probe sein, welche dem Anästhesiemittelbeförderungssystem zugeordnet
ist, ein Reinigungsgas für
Induktionskammer 54 sein und ein Messgerät für eine Strömungsmessermessung
sein. Der Sauerstoffeinlass 59 des Hauptgeräts 52 weist
ein Sauerstoffein-/ausventil 66 auf, welches es einem Benutzer
ermöglicht,
von Leitung 58 zugeführten
Sauerstoff ein-/auszuschalten.
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Sauerstoff,
welcher durch ein Sauerstoffein-/ausventil 66 verläuft, fließt zum Entlastungsventil 63,
welches den im System 50 herrschenden Druck trotz des Sauerstoffquellenauslassdrucks
begrenzt. In einer speziellen Ausführungsform entlastet Druckentlastungsventil 63 von
näherungsweise
55 bis näherungsweise
95 psi, es ist jedoch klar, dass der Entlastungsdruck des Druckentlastungsventils 63 gemäß den Anforderungen
des Systems eingestellt werden kann. Von dem Entlastungsventil 63 fließt Sauerstoff
zum Spülventil 120 und/oder
Druckregler 68.
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Der
Druckregler 68 weist einen Einlass auf, welcher Sauerstoff
von einem Sauerstoffeinlass 59 aufnimmt. Der Druckregler 68 reduziert
den Druck des Sauerstoffs, wie er an seinem Einlass empfangen wird,
und gibt Sauerstoff aus einem Reglerauslass mit einem niedrigen
Druck aus. In einer Ausführungsform
gibt der Druckregler 68 Sauerstoff in einem Pegelbereich
von näherungsweise
0,5 bis näherungsweise
5 psi aus. In einer speziellen Ausführungsform gibt der Druckregler 68 Sauerstoff
bei einem Pegel von näherungsweise
1 psi aus. Eine Druckreglerausführung
Nr. 8286, wie von Porter Instruments of Hatfield, Pa bereitgestellt,
kann zur Verwendung als Druckregler 68 geeignet sein.
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Eine
Sauerstoffausgabe vom Druckregler 68 verläuft über eine
Leitung 67 zum Verdampfer 70. Zwischen dem Druckregler 68 und
dem Verdampfer 70 ist ein Druckentlastungsventil 72 angeordnet.
In einigen Fällen
kann der Verdampfer 70 versagen, wenn er einen zu hohen
Hochdruck empfängt.
Das Druckentlastungsventil 72 schützt somit den Verdampfer 70 vor
einem Fehler des Druckreglers 68 und erhöht dadurch
die Sicherheit des Anästhesiemittelbeförderungssystems 50 durch
Erhöhen
des erlaubten Druckes, welcher auf den Verdampfer 70 stößt. In ei ner
speziellen Ausführungsform
entlastet das Druckentlastungsventil 72 auf 5 psi, aber
es ist klar, dass der Entlastungsdruck des Druckentlastungsventils 72 gemäß Ausführungsausprägungen des
Verdampfers 70 eingestellt werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung weist eine Anästhesiegasquelle oder eine ähnliche
Vorrichtung, welche einen steuerbaren Pegel eines Anästhesiegases oder
-mittels bereitstellt, auf. Wie der Begriff hierin verwendet wird,
bezeichnet ein Anästhesiegas
ein beliebiges Gas oder Mittel, welches verwendet wird, um einen
beliebigen Pegel eines Betäubungszustands,
einer Bewusstlosigkeit, einen Mangel an Bewusstsein oder lokale
oder allgemeine Unempfindlichkeit gegenüber Schmerzen für eine Probe,
welche mit einem Gasbeförderungssystem 50 zusammenwirkt,
herbeizuführen.
Der Verdampfer 70 ist eine Anästhesiegasquelle, welche ein
Anästhesiegas zu
Sauerstoff mit niedrigem Druck hinzufügt, und weist einen Einlass
auf, welcher Sauerstoff mit niedrigem Druck von einem Auslass des
Druckreglers 68 empfängt.
Die Ausgabe des Verdampfers 70 umfasst typischerweise eine
gesteuerte und veränderliche Gasmischung
eines lebenserhaltenden Gases und eines betäubenden Gases. In einer speziellen
Ausführungsform
fügt der
Verdampfer 70 Isofluran zu Sauerstoff mit niedrigem Druck,
welcher von dem Druckregler 68 empfangen wird, durch Führen des Sauerstoffs über einen
Verdampfer, welcher Isofluran verdampft, hinzu. In diesem Fall wirkt
der Sauerstoff mit niedrigem Druck als ein Träger für das Anästhesiegas, welches zu dem
Sauerstoff gemäß der physikalischen
Merkmale der Anästhesieflüssigkeit
und ihrer Temperatur hinzugefügt
wird. Der Verdampfer 70 kann eine oder mehrere veränderliche
Bypass-, Überströmungs-,
temperaturkompensierte und/oder mittelspezifische Verdampfungstechniken
verwenden. Obwohl die vorliegende Erfindung nun bezüglich einem
Verdampfer 70, welcher nur ein einzelnes Anästhe siegas,
Isofluran, hinzufügt,
beschrieben wird, ist klar, dass eine Anästhesiegasquelle der vorliegenden
Erfindung mehrere Anästhesiegase
hinzufügen
kann, wie der Fachmann verstehen wird. Ein VIP 3100 Calibrated Vaporizor,
wie er von MDS Matrix of Orchard Park, N.Y. geliefert wird, kann
zur Verwendung als Verdampfer 70 geeignet sein.
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Die
Ausgabe 84 von dem Verdampfer 70 ist eine Kombination
von Sauserstoff mit niedrigem Druck und Anästhesiegas. Der Verdampfer 70 weist ein
oder mehrere Ausgabeleitungen auf, welche zu getrennten Gasbeförderungsauslässen führen, welche
jeweils geeignet sind, Sauerstoff und Anästhesiegas von Gerät 52 bereitzustellen.
Das Gerät 52 weist,
wie gezeigt, zwei Gasbeförderungsauslässe auf:
einen ersten Gasbeförderungsauslass 81 zum Beliefern
einer Gasbeförderungsvorrichtung
mit Probenschnittstellen zum Übertragen
von Gasen zu einer oder mehreren lebenden Proben, und einen zweiten
Beförderungsauslass 71,
welcher die Induktionskammer 54 beliefert.
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Das
Gerät 52 weist
ein Ein-/Ausventil, ein Flusssteuerventil und einen Strömungsmesser
für jeden
Gasbeförderungsauslass
auf, welcher Sauerstoff und Anästhesiegas
von dem Gerät 52 befördert. Genauer
gesagt ermöglicht
ein erstes Ein-/Ausventil 72 einem
Benutzer Sauerstoff mit niedrigem Druck und Anästhesiegas, welches von dem
Ausgabeanschluss 71 bereitgestellt wird, ein-/auszuschalten. Die
Leitung 60 stellt eine Gasverbindung zwischen dem Ausgabeanschluss 71 und
der Induktionskammer 54 bereit. Eine Flusssteuerung 75 ist
zwischen dem Ein-/Ausventil 72 und dem Ausgabeanschluss 71 angeordnet
und ermöglicht
es einem Benutzer, die Fließgeschwindigkeit
des Sauerstoffs mit niedrigem Druck und des Anästhesiegases, welches von dem Ausgabeanschluss 71 bereitgestellt
wird, veränderlich
zu steuern und einzustellen. Der Strö mungsmesser 74 ist
vor dem Ausgabeanschluss 71 und hinter einer Flusssteuerung 75 angeordnet
und misst die Strömungsgeschwindigkeit
der Gase, welche dadurch verlaufen. In einer Ausführungsform
weist der Strömungsmesser 74 eine
herkömmliche
Ausgabe auf, welche eine Fließgeschwindigkeit
einem Benutzer optisch darstellt. Nachdem der Sauerstoff mit niedrigem
Druck und das Anästhesiegas
durch das Ein-/Ausventil 72, die Flussteuerung 75,
den Strömungsmesser 74 und
den Ausgabeanschluss 71 verlaufen sind, werden die Gase
der Induktionskammer 54 zugeführt.
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Die
Induktionskammer 54 empfängt Sauerstoff mit niedrigem
Druck und Anästhesiegas
von der Leitung 60. Die Induktionskammer 54 ermöglicht es einem
Benutzer, eine lebende Probe, welche in die Induktionskammer 54 passt,
zu betäuben
und wird unter Bezugnahme auf 4A–4E detaillierter beschrieben
werden. Eine Ausströmöffnung 132 (4A)
ist in der Seite der Induktionskammer 54 enthalten und
ist mit der Leitung 77 gekoppelt. Die Ausströmöffnung 132 und
die Leitung 77 ziehen Gase aus der Induktionskammer 54 ab
und stellen sie dem Filter 78 bereit. In einer Ausführungsform
ist das Filter 78 ein Aktivkohlefilter, welcher unbenutzes Isofluran,
welches dadurch verläuft,
entfernt. Ein Filtertyp Nr. 80120 F/Air Canister, wie er von A.M.
Bickford of Wales Center, NY geliefert wird, ist zur Verwendung
als Filter 78 geeignet. Der Filter 78 gibt hauptsächlich Sauerstoff
aus. Wie gezeigt, gibt der Filter 78 Sauerstoff in den
Umgebungsraum aus.
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Das
Gerät 52 weist
einen zweiten Auslass auf, welcher eine Sauerstoff- und Anästhesiegaszufuhr
zu der Gasbeförderungsvorrichtung 56 bereitstellt
(5A und 5B). Genauer
gesagt ermöglicht
das Ein-/Ausventil 82 einem Benutzer, Sauerstoff mit niedrigem
Druck und Anästhesiegas,
welches von dem Ausga beanschluss 81 bereitgestellt wird,
ein-/auszuschalten. Die Leitung 62 stellt eine Gasverbindung
zwischen dem Ausgabeanschluss 81 und der Gasbeförderungsvorrichtung 56 bereit.
Eine Flusssteuerung 85 ist zwischen dem Ein-/Ausventil 82 und
dem Ausgabeanschluss 81 angeordnet und ermöglicht es
einem Benutzer, die Fließgeschwindigkeit
des Sauerstoffs mit niedrigem Druck und dem Anästhesiegas, welches von dem
Ausgabeanschluss 81 zugeführt wird, veränderlich
zu steuern und einzustellen. Der Strömungsmesser 84 ist
vor dem Ausgabeanschluss 81 und hinter der Flusssteuerung 85 angeordnet
und misst die Fließgeschwindigkeit
des Gases, welches dadurch verläuft.
In einer Ausführungsform
ist der Strömungsmesser 84 ein
herkömmlicher mechanischer
Strömungsmesser,
wie zum Beispiel ein herkömmlicher
Rotometer, und kann ein oder mehrere der folgenden Komponenten umfassen:
ein Nadelventil, einen Anzeigeschwimmer, Benutzersteuerungsknöpfe und
Verschlussventile. In einer weiteren Ausführungsform wird ein elektronischer Strömungsmesser
verwendet und eine Strömungsgeschwindigkeit
wird auf einem Überwachungsbildschirm
oder einer ähnlichen
elektronischen Ausgabevorrichtung angezeigt. Nachdem Sauerstoff
mit niedrigem Druck und Anästhesiegas
durch das Ein-/Ausventil 82, die Flusssteuerung 85,
den Strömungsmesser 84 und
den Ausgabeanschluss 81 verlaufen sind, werden die Gase
der Gasbeförderungsvorrichtung 56 zugeführt.
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Somit
umfasst jeder Gasbeförderungsauslass
des Systems 50 seine eigene Flusssteuerung. Im Gegensatz
zu herkömmlichen
Anästhesiemittelbeförderungssystemen,
in welchen eine Anästhesiegasbeförderung
durch eine allgemeine Flusssteuerung gesteuert wird, welche ungefähr die Menge
des von einer Sauerstoffversorgungsquelle empfangenen Sauerstoffs
anpasst, ermöglicht
ein Anordnen einer fest zugeordneten Flusssteuerung und eines fest zugeordneten
Strömungsmessers
für jeden
Aus lass gemäß dem System 50 eine
genaue und unabhängige
Steuerung von Gasen zur Induktionskammer 54 und Gasbeförderungsvorrichtung 56.
Insbesondere ermöglicht
das System 50 eine unabhängige und spezielle Steuerung
von Anästhesiegasen
zu jedem Auslass – nach
einer Erzeugung von Anästhesiegas durch
Verdampfer 70 – wodurch
einem Benutzer ermöglicht
wird, die Menge des Anästhesiegases,
welche zu einer beliebigen Zeit einer Probe bereitgestellt wird,
veränderlich
darauf zuzuschneiden. In einer speziellen Ausführungsform umfasst der Strömungsmesser 75 einen
Steuerungsknopf, welcher einem Benutzer ermöglicht, Fließgeschwindigkeiten
von näherungsweise
0 l/min bis näherungsweise
5 l/min durch den Auslassanschluss 71 zu ändern. In
einer weiteren speziellen Ausführungsform
umfasst der Strömungsmesser 85 einen
Steuerungsknopf, welcher einem Benutzer ermöglicht, Fließgeschwindigkeiten
von näherungsweise
0 l/min bis näherungsweise
2 l/min durch den Auslassanschluss 81 zu ändern.
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Die
Gasbeförderungsvorrichtung 56 empfängt Sauerstoff
mit niedrigen Druck und Anästhesiegas
von der Leitung 62. Die Gasbeförderungsvorrichtung 56,
welche detaillierter unter Bezugnahme auf 5A und 5B beschrieben
werden wird, weist eine Anzahl von Probenschnittstellen auf, welche
jeweils geeignet sind, lebende Proben aufzunehmen und den Proben
Sauerstoff und Anästhesiegas
bereitzustellen. Das Anästhesiegas
kann verwendet werden, um eine lebende Probe zu betäuben oder, wenn
die Probe bereits betäubt
ist, den gewünschten Betäubungszustand
beizubehalten.
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Anästhesiegas,
welches in einen bildgebenden Kasten 12 über eine
Gasbeförderungsvorrichtung 56 eingeführt wird,
kann gesammelt und abgeleitet werden, um den Aufbau von Anästhesiegasen in
dem Kasten zu verringern. Ein bildgebender Kasten 12 weist
eine abgedichtete Ausströmöffnung 86 auf,
welche es ermöglicht,
angesammelte Anästhesiegase
von innerhalb des bildgebenden Kastens 12 zu entfernen.
Die Leitung 95 ist an ihren gegenüberliegenden Enden mit der
Ausströmöffnung 86 und dem
Vakuumanschluss 97, welcher zu einer Vakuumpumpe 88 führt, gekoppelt.
Die Vakuumpumpe 88 wendet einen negativen Druck durch die
Leitung 95 an, welcher ausreichend ist, um Anästhesiegase
von innerhalb des Kastens 12 herauszuziehen. In einer Ausführungsform
zieht und sammelt die Vakuumpumpe 88 Anästhesiegase im Allgemeinen
aus dem Innern des Kastens 12. In einer weiteren Ausführungsform
weist die Gasbeförderungsvorrichtung 56 ein
Spülsystem
auf, welches örtlich
Gase entfernt, die durch die Probenschnittstelle eingeführt wurden und
nicht von einer oder mehreren lebenden Proben verwendet wurden (dies
wird detaillierter unter Bezugnahme auf 5A und 5B erklärt). So
oder so sammeln die Vakuumpumpe 88 und die Leitung 95 unbenutzte
Anästhesiegase
aus dem Kasten 12. Der Strömungsmesser 91 ermöglicht es
einem Benutzer, die Strömungsgeschwindigkeit
der Gase, welche durch die Vakuumpumpe 88 gezogen werden,
zu bestimmen. In einer weiteren Ausführungsform wird eine geeignete
Strömungssteuerung
verwendet, um es einem Benutzer zu ermöglichen, den Druck/die Strömungsgeschwindigkeit
der Gase, welche durch die Pumpe 88 befördert werden, einzustellen.
Gase, welche von der Pumpe 88 gesammelt werden, werden
dann zu dem Filter 90 durch einen Auslassanschluss 98 des
Geräts 52 übertragen.
In einer Ausführungsform
ist der Filter 90 ein Aktivkohlefilter, welcher unbenutztes
Isofloran entfernt und hauptsächlich
mit Sauerstoff angereicherte Luft in den Umgebungsraum abgibt.
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3A und 3B stellen
Vorder- bzw. Rückansichten
des Geräts 52 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Wie gezeigt, hält ein Gehäuse 101 viele der
bezüglich 2 beschriebenen
Komponenten sowie zahlreiche weitere Schnittstellenmechanismen.
Zum Beispiel ermöglicht
Schalter 102 (3A) eine Steuerung des Sauerstoffein-/ausventils 66 der 2.
Die Auslasspumpe 88 wird unter Verwendung eines Pumpenein-/ausschalters 104 gesteuert,
welcher neben dem Strömungsmesser 91 angeordnet
ist. Der Ein-/Ausschalter und der Strömungsmesser sind ferner für jeden
der Gasauslässe
dargestellt. Bezug nehmend auf 3B sind
zahlreiche Leitungen 105 gezeigt, welche viele der funktionalen
Komponenten des Geräts 52 und
die Einlass- und Auslassanschlüsse 59, 69, 71, 81 und 97 verbinden.
In einer speziellen Ausführungsform
werden 6,4 mm (1/4 Inch) OD kreisförmig geschweißter Edelstahlrohre
als Leitungen 105 verwendet und werden mit ihren entsprechenden
Anschlüssen
und Komponenten unter Verwendung von Standardindustriegasfittings
befestigt. Alternativ können
9,5 mm (3/8 Inch) OD 60 Durometer Vitonkautschukrohrleitungen für Leitungen
mit einer erheblichen Krümmung
verwendet werden.
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Nachdem
die funktionale Anordnung des Anästhesiemittelbeförderungssystems 50 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kurz erörtert wurde, werden jetzt mehrere
Gasbeförderungskomponenten
des Systems detaillierter beschrieben werden.
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III. Induktionskammer
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4B–4E stellen
eine Induktionskammer 54 der 1 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Die Induktionskammer 54 ermöglicht es
einem Benutzer, ein oder mehrere lebende Proben, welche in die Induktionskammer 54 passen,
zu betäuben,
und wird ferner üblicherweise als
ein „Knockdown-Kasten" bezeichnet. Die
Induktionskammer 54 weist einen inneren Hohlraum, welcher
bemessen ist, um lebende Proben aufzunehmen, und einen Gaseinlass,
welcher es einem Benutzer ermöglicht,
ein Anästhesiegas
zu dem inneren Hohlraum, wie nachfolgend detaillierter beschrieben, zuzuführen, auf.
Während
die Induktionskammer 54 nun als eine Vorrichtung beschrieben
werden wird, werden Fachleute erkennen, dass die vorliegende Erfindung
ein Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung basierend auf den funktionalen
Komponenten der Induktionskammer umfasst.
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4 stellt eine perspektivische Ansicht
von oben von der Vorderseite der Induktionskammer 54 dar. 4C stellt
eine perspektivische Ansicht von oben von der Rückseite der Induktionskammer 54 dar. 4D stellt
eine perspektivische Ansicht von oben von der Unterseite der Tür 224 dar. 4E stellt
eine Seitenquerschnittsansicht der Induktionskammer 54 durch
den seitlichen Mittelpunkt der Seitenwände 222a und 222d dar.
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Zunächst Bezug
nehmend auf 4B weist die Induktionskammer 54 vier
vertikale Seitenwände 222a–d auf,
welche an einem Boden 223 befestigt sind. Die Seitenwände 222a–d weisen
eine vordere Wand 222a, eine Seitenwand 222b,
eine Seitenwand 222c und eine Rückwand 222d auf. Die
Seitenwände 222,
der Boden 223 und die obere Wand 227 umfassen
dann eine Satz von Wänden,
welche einen inneren Hohlraum 228 (4E) innerhalb
der Induktionskammer 54 definieren. Wie in 4E gezeigt,
ist ein innerer Hohlraum 228 ausreichend bemessen, um mehrere
lebende Proben 234 aufzunehmen. Ein Hohlraumvolumen von
näherungsweise
2 bis näherungsweise
8 Litern ist für
viele Induktionskammern geeignet. In einer Ausführungsform weist ein innerer Hohlraum 228 ein
Hohlraumvolumen von näherungsweise
3 bis näherungsweise
4 Litern auf. Ein innerer Hohlraum 228 kann einen Objekttisch 243 oder
eine Plattform, auf welcher die lebenden Proben ruhen, aufweisen.
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Die
Seitenwände 222,
der Boden 223 und die obere Wand 227 umfassen
jeweils ein durchsichtiges Material, welches einem Benutzer ermöglicht, ein
Inneres der Kammer 228 zu betrachten. In einer speziellen
Ausführungsform
werden Lexan, ein durchsichtiger Kunststoff, wie zum Beispiel Polycarbonat,
oder ein transparentes Acryl für
die Wände
der Induktionskammer 54 verwendet. Eine Verwendung durchsichtiger
Wände für eine Induktionskammer 54 ermöglicht es
einem Benutzer, vorteilhafterweise das Innere der Induktionskammer 54 zu
betrachten. Wände
für eine
Induktionskammer 54 können
zum Beispiel in einer Dicke von näherungsweise 1/8 Inch Dicke
bis näherungsweise
1 Inch Dicke variieren.
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Die
Induktionskammer 54 umfasst eine Tür oder eine Benutzerzugangsöffnung,
welche es einem Benutzer ermöglicht,
auf einen inneren Hohlraum 228 zuzugreifen. Wie in 4B gezeigt,
umfasst die Induktionskammer 54 eine Tür 227, welche die
obere Wand der Kammer 54 umfasst und sich über den
gesamten oberen Oberflächenbereich
der Induktionskammer 54, wie sie durch die Seitenwände 222a–d definiert
wird, erstreckt. Die Tür 227 ist
gelenkig mit der Rückwand 222d unter
Verwendung eines Stifts 244 (4C), welcher
durch einen Kanal 241, der in den Gelenken 225 (4B)
enthalten ist, und einem Kanal 242, welcher in der Tür 227 (4D)
enthalten ist, verläuft,
gekoppelt. Die Gelenke 225 sind an die Außenseite
der Rückwand 222d geschraubt (4C).
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Die
Tür 227 ist
zwischen einem geschlossenen Zustand und verschiedenen geöffneten
Zuständen
beweglich. 4B stellt den geschlossenen
Zustand für
die Tür 227 und
die Induktionskam mer 54 dar. In dem geschlossenen Zustand
liegt die Tür 227, wie
gezeigt, auf dem oberen Abschnitt der Wände 222 und dichtet
einen inneren Hohlraum 228 von der äußeren Umgebung einer Induktionskammer 54 ab. In
einem geöffneten
Zustand ermöglicht
die Tür 227 einen
Benutzerzugang in ein Kammerinneres, um lebende Proben einzulegen
oder zu entfernen. In dem geöffneten
Zustand ermöglicht
die Tür 227 eine
gasförmige
Verbindung oder einen gasförmigen
Fluss zwischen einem inneren Hohlraum 228 und der äußeren Umgebung
der Induktionskammer 54 durch eine Öffnung. Die Größe und der
Querschnitt der Öffnung
hängt,
wie gezeigt, von dem Winkel ab, welchen eine Tür bezogen auf ihre geschlossene
Position ausbildet. Somit, wenn eine Tür 227 anfänglich von
der in 4B gezeigten Position geöffnet wird, erzeugt
ein Spalt zwischen dem oberen Abschnitt der Seitenwand 222 und
der Tür 227 eine Öffnung,
welche es einem Anästhesiegas
und Sauerstoff ermöglicht,
zwischen einem Inneren der Kammer 228 und der äußeren Umgebung
der Induktionskammer 54 zu fließen.
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Eine
Dichtung 245 wird in einer Aussparung angeordnet, welche
umfänglich
um einen oberen Abschnitt einer jeden Seitenwand 222 verläuft (4C).
Die Dichtung 245 ist ein zusammendrückbares Material, welches eine
Gasverbindung zwischen einem inneren Hohlraum 228 und der äußeren Umgebung
der Induktionskammer 54 verhindert, wenn die Tür 227 in
dem geschlossenen Zustand ist. Genauer gesagt, wenn die Tür 227 in
der geschlossenen Position ist, wirkt die untere Oberfläche der Tür 227 zusammen
mit der Dichtung 245, um eine Gasverbindung zwischen einem
inneren Hohlraum 228 und der äußeren Umgebung der Induktionskammer 54 zu
verhindern. In einer speziellen Ausführungsform umfasst die Dichtung 245 einen
Kautschuk oder Silikon.
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Ein
Halter 247 ist unter Verwendung von Schrauben 251 an
der Seitenwand 222a angebracht. Der Halter 247 ermöglicht es
einem Benutzer, eine Tür 227 in
der geschlossenen Position zu befestigen. Zusätzlich ist der Halter 247 vertikal
derart angeordnet, dass der Befestigungshalter 247 eine
zusammendrückende
Kraft zwischen der unteren Oberfläche der Tür 227 und der Dichtung 145 bereitstellt.
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Die
Induktionskammer empfängt
Sauerstoff mit niedrigem Druck und Anästhesiegas von dem Gerät 52 und
der Leitung 60. Die Induktionskammer 54 weist
somit mindestens einen Gaseinlass auf, welcher geeignet ist, Anästhesiegas
zu dem inneren Hohlraum 228 zu liefern. Wie gezeigt weist
die Induktionskammer 54 einen einzelnen Gaseinlass 230 auf, welcher
sowohl Anästhesiegas
als auch Sauerstoff von dem Äußeren der
Induktionskammer 54 zu dem inneren Hohlraum 228 zuführt. Der
Gaseinlass 230 ist in einem unteren Abschnitt der Rückwand 222d angeordnet
und weist einen kreisförmigen
Anschluss oder ein kreisförmiges
Loch durch die Rückwand 222d auf,
welcher eine Gasverbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite
der Induktionskammer 54 ermöglicht. Wie gezeigt weist der
Gaseinlass 230 eine äußere Schnittstelle 223 (4C)
auf, welche eine Leitung 60 aufnimmt (1).
Zurück
Bezug nehmend auf 1 stellt das Gerät 52 eine
Mischung von Sauerstoff und Anästhesiegas
für eine Induktionskammer 54 bereit.
Diese Mischung wird durch einen Gaseinlass 230 in die Induktionskammer 54 geführt. Das
Gerät 52 weist
Steuerungen auf, welche es einem Benutzer ermöglichen, die Fließgeschwindigkeit
von Sauerstoff und Anästhesiegas, welche
der Induktionskammer 54 bereitgestellt werden, ein-/auszuschalten
oder zu variieren. Es ist klar, dass die Induktionskammer 54 mehrere
Gaseinlässe aufweisen
kann. Zum Beispiel kann ein Einlass für Anästhesie gas bestimmt sein, während ein
zweiter Gaseinlass für
eine Sauerstoffversorgung bestimmt ist.
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Die
vorliegende Erfindung verwendet ein Anästhesiegas um lebende Proben
zu sedieren. Wie der Begriff hierin verwendet wird, bezieht sich
ein Anästhesiegas
auf ein beliebiges Gas oder Mittel, welches verwendet wird, um einen
beliebigen Pegel eines Beruhigungszustands, Bewusstlosigkeit, Verlust des
Bewusstseins oder lokale oder allgemeine Unempfindlichkeit gegenüber Schmerzen
für eine
Probe, welche mit der Induktionskammer 54 zusammenwirkt,
herbeizuführen.
Die Menge des Anästhesiegases
wird typischerweise durch das Steuergerät 52 der 1 bestimmt.
Ein in dem Gerät 52 enthaltener Verdampfer
kann verwendet werden, um das Anästhesiegas
herzustellen und es zu Sauerstoff mit niedrigem Druck hinzuzufügen. Die
Ausgabe des Verdampfers umfasst typischerweise eine gesteuerte und
veränderliche
Gasmischung von lebenserhaltenden Gasen und Anästhesiegasen. In einer speziellen Ausführungsform
wird Isofluran zu Sauerstoff mit niedrigem Druck hinzugefügt, indem
Sauerstoff über einen
Verdampfer, welcher Isofluran verdampft, verläuft. In diesem Fall wirkt der
Sauerstoff mit dem niedrigen Druck als ein Träger für das Isofluran, welches zu
dem Sauerstoff gemäß der physikalischen
Merkmale der Isofluranflüssigkeit
und ihrer Temperatur hinzugefügt
wird. Obwohl die vorliegende Erfindung hauptsächlich bezüglich einer Verwendung eines
einzelnen Anästhesiegases,
Isofluran, beschrieben ist, ist klar, dass ein Anästhesiegas
der vorliegenden Erfindung mehrere Anästhesiegase aufweisen kann, wie
der Fachmann einsehen wird.
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Die
Induktionskammer 54 umfasst ferner einen Gasauslass 250,
welcher geeignet ist, Anästhesiegas
aus einem inneren Hohlraum 228 zu saugen, wenn die Tür 227 in
einem geöffneten
Zu stand ist. Der Gasauslass 250 ist in einem oberen Abschnitt der
Rückwand 222d angeordnet
und weist eine kreisförmige Öffnung oder
ein kreisförmiges
Loch durch die Rückwand 222d auf,
welche/welches eine gasförmige
Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite der Induktionskammer 54 ermöglicht. Wie
gezeigt weist der Gasauslass 250 eine äußere Schnittstelle 252 (4C)
auf, welche eine Leitung 79 aufnimmt, welche Gase von einer
Induktionskammer 54 zu dem Filter 81 zuführt (1).
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Der
Gasauslass 250 saugt und sammelt aktiv Anästhesiegas
aus einem inneren Hohlraum 228 und saugt und sammelt aktiv
Anästhesiegas
aus der äußeren Umgebung
der Induktionskammer 54, wenn die Tür 227 in einem geöffneten
Zustand ist. Um dies durchzuführen,
ist der Gasauslass 250 in Gasverbindung mit einer negativen
Druckversorgung, wie zum Beispiel einer Vakuumpumpe 83 (1).
Die Vakuumpumpe 83 stellt einen negativen Druck am Gasauslass 250 bereit,
welcher Gase in den Auslass 250 saugt. In einer Ausführungsform
ist der negative Druck negativ in Bezug auf den Druck innerhalb
des Inneren der Kammer 228. In einer weiteren Ausführungsform
ist der natürliche
Druck negativ bezogen auf die äußere Umgebung
der Induktionskammer 54. Dies erzeugt einen Zug durch jegliche Öffnungen, welche
durch die Tür 227 erzeugt
werden, was bewirkt, dass Luft und Anästhesiegas von der äußeren Umgebung
gesaugt werden, um in und durch einen inneren Hohlraum 228 und
in einen Gasauslass 250 zu verlaufen. Somit können, mit
einem geeigneten Druck der Pumpe 83, Anästhesiegase, welche im Begriff
sind, aus einem inneren Hohlraum 228 zu flüchten, wenn
sich die Tür 227 öffnet, durch
Gasauslass 250 abgesaugt und gesammelt werden, bevor sie flüchten. Zusätzlich können Anästhesiegase,
welche aus dem inneren Hohlraum 228 geflüch tet sind,
vom Gasauslass 250 abgesaugt und gesammelt werden, wenn
Tür 227 geöffnet ist.
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Die
Fließgeschwindigkeit
des Anästhesiegases
und anderer Gase durch Gasauslass 250 kann schwanken. In
einer Ausführungsform
saugen Gasauslässe 250 Gase
von einem inneren Hohlraum 228 durch einen Gasauslass 250 mit
einer Fließgeschwindigkeit
größer als
das Volumen des inneren Hohlraums 228 pro Minute ab. In
einer speziellen Ausführungsform
saugt ein Gasauslass 250 Gase von einem inneren Hohlraum 228 bei
einer Fließgeschwindigkeit
von näherungsweise
0L/min bis näherungsweise
8L/min ab.
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Induktionskammer 54 umfasst
ferner eine Gasauslassbehinderung 260, welche einen Fluss
eines Anästhesiegases
von einem inneren Hohlraum 228 durch einen Gasauslass 250 basierend
auf der Position der Tür 227 verändert. Typischerweise
verändert
eine Gasauslassbehinderung 260 einen Fluss eines Anästhesiegases
von einem inneren Hohlraum 228 durch Behindern eines Gasauslasses 250 in
irgendeiner Art und Weise. Somit kann die Gasauslassbehinderung 260 einen
Gasfluss durch Gasauslass 250 verstopfen, verschließen, verkorken,
blockieren, verhindern oder auf andere Art und Weise beeinträchtigen.
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Wie
in 4E gezeigt, umfasst eine Gasauslassbehinderung 260 eine
Halterung 262 mit einem Abschnitt 262a, welcher
flach an der Bodenseite der Tür 227 anliegt
und unter Verwendung von Schrauben 264 an der Tür 227 angebracht
ist. Halterung 262 weist ferner einen Abschnitt 262b auf,
welcher nahe bei einem Gasauslass 250 angeordnet ist, wenn
Tür 227 in
der geschlossenen Position ist. Angebracht an Abschnitt 262b ist
eine Schraube 266, eine Scheibe 268, zusammendrückbares
Material 270 und ein Abstandshalter 272. Eine
Schraube 266 befes tigt eine Scheibe 268, zusammendrückbares Material 270 und
einen Abstandshalter 272 an Abschnitt 262b. Ein
zusammendrückbares
Material 270 steht mit Gasauslass 250 in Beziehung,
um den Auslass 250 abzudichten, wenn Tür 227 in der geschlossenen
Position ist. Somit ist Abschnitt 262 derart naheliegend
zu Gasauslass 250, dass ein zusammendrückbares Material 270 den
Auslass 250 abdichtet, wenn eine Tür 227 in der geschlossenen
Position ist. Abschnitt 262b und Umfangsmaterial des Gasauslasses 250 schließen sich
zusammen, um das zusammendrückbare
Material 270 zusammenzudrücken, wenn die Tür 227 in
dem geschlossenen Zustand ist. 4E stellt
eine Gasauslassbehinderung 260 dar, wenn die Tür 227 in
der geschlossenen Position ist. Hier beschränkt die Gasauslassbehinderung 260 einen
Fluss eines Anästhesiegases
von einem inneren Hohlraum 228 durch einen Gasauslass 250.
Eine Scheibe 268 ermöglicht,
dass eine Schraube 266 angezogen wird, ohne einen örtlich begrenzten
Abschnitt des zusammendrückbaren
Materials 270 zusammenzudrücken. Abstandshalter 272 ermöglicht einem
Benutzer die Dicke des zusammendrückbaren Materials 270 zu ändern oder
die Kraft, welche zwischen Abschnitt 262b und dem Umfangsmaterial
des Gasauslasses 250 auf ein zusammendrückbares Material 270 angewendet
wird, zu variieren.
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In
einer vereinfachten Ausführungsform
umfasst eine Gasauslassbehinderung 260 einfach ein zusammendrückbares
Material, welches sich über die
gesamte Rückseite
des Abschnitts 262b des Halters 262 erstreckt. Ähnlich zu
dem vorhergehenden Fall dichtet diese vereinfachte Ausführungsform
einen Gasauslass 250 ab, wenn eine Tür 227 in dem geschlossenen
Zustand ist. Zusätzlich
ermöglicht
die Gasauslassbehinderung 260, dass Gas von einem inneren
Hohlraum 228 durch einen Gasauslass 250 fließt, wenn
eine Tür 227 in
einem geöffneten
Zustand ist.
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In
einer Ausführungsform
ist Gasauslass 250 in der oberen Hälfte einer Seitenwand 222 angeordnet.
In diesem Fall wird Anästhesiegas
nahe dem Boden der Induktionskammer 54 eingeführt und
sammelt sich in einem inneren Hohlraum 228, wenn eine Tür 227 geschlossen
ist. Wenn sich eine Tür 227 öffnet, saugt
Gasauslass 250 Anästhesiegas
von dem oberen Abschnitt des inneren Hohlraums 228. Solange
die Fließgeschwindigkeit
durch Gasauslass 250 nicht übermäßig ist, bewirkt dies eine
temporäre
zwei Lagen Gasformation innerhalb eines inneren Hohlraums 228.
Die obere Schicht umfasst Gase, welche sich in Richtung eines Gasauslasses 250 bewegen. Die
untere Schicht umfasst Anästhesiegas
und Sauerstoff, welche von einem Gaseinlass 223 zugeführt werden.
Ein Vorteil dieser Ausführung
ist, dass sogar mit geöffneter
Tür 227 für kurze
Zeiträume
lebende Proben, welche in der Nähe
des Bodens der Induktionskammer 54 angeordnet sind, nicht
vollständig ohne
Anästhesiegas
sind.
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In
einer Ausführungsform
ist ein passiver Gasauslass 232 in einer Rückwand 222c angeordnet.
Ein passiver Gasauslass 232 führt Anästhesiegas aus dem inneren
Hohlraum 228 basierend auf einem positiven Druck im inneren
Hohlraum 228 relativ zu Leitung 77 passiv ab.
Typischerweise erfolgt dies, wenn eine Tür 227 in dem geschlossenen
Zustand ist und ein Gasauslass 250 blockiert ist. In diesem
Fall baut eine fortwährende
Anästhesiegas-
und Sauerstoffzuführung
in den inneren Hohlraum 228 einen Druck innerhalb des inneren
Hohlraums auf und bewirkt einen passiven Gasfluss durch einen Gasauslass 232.
Ein Gasauslass 232 ist in einem unteren Abschnitt der Rückwand 222d angeordnet
und weist eine kreisförmige Öffnung oder
ein kreisförmiges Loch
durch eine Rückwand 222d auf,
welche/welches eine Gasverbindung zwischen der Innenseite und der
Außenseite
der Induktionskammer 54 ermöglicht. Wie ge zeigt weist ein
passiver Gasauslass 232 eine äußere Schnittstelle 229 (4C)
auf, welche eine Leitung 77 aufnimmt, welche Gase von der Induktionskammer 54 zu
einem Filter 78 abführt (1).
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6 stellt
einen Verfahrensablauf 200 zur Verwendung der Induktionskammer 54 der 1 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
können
mehrere zusätzliche
Schritte, welche hierin nicht beschrieben oder dargestellt sind,
um die vorliegende Erfindung nicht zu verschleiern, aufweisen.
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Im
Betrieb öffnet
ein Benutzer die Tür 227 (1)
und platziert eine lebende Probe innerhalb des Inneren der Induktionskammer 54.
Ein Schließen der
Tür 227 dichtet
das Innere der Induktionskammer 54 von dem Umgebungsraum über die
Schnittstelle der Dichtung 245 und der Tür 227 ab.
Zusätzlich
verschließt
eine Gasauslassbehinderung einen Gasfluss durch den Gasauslass 250,
wenn die Tür 227 in dem
geschlossenen Zustand (206) ist. In einer Ausführungsform
ist die Gasauslassbehinderung an der Tür 227 angebracht und
dichtet einen Gasauslass 250 vollständig ab, wenn die Tür 227 in
dem geschlossenen Zustand ist und verhindert vollständig ein
Fließen
eines Gases durch den Gasauslass 250.
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Nachdem
die Induktionskammer 54 abgedichtet ist, werden Sauerstoff
und Anästhesiegas
zu dem Inneren über
ein Gerät 52 und
einen Gaseinlass 230 zugeführt (202). Während sich
in dem inneren Hohlraum ein Druck aufbaut, können verbrauchte Gase passiv
aus der Induktionskammer 54 über eine passive Abführung, welche
in der Induktionskammer 54 enthalten ist, entfernt werden.
Gas fließt
basierend auf einem positiven Druck, welcher sich innerhalb der
Kammer relativ zu dem passiven Auslass aufbaut, in den passiven
Auslass. Nachdem eine Anästhesiemittelbeförderung
zu den lebenden Proben fertiggestellt ist, zum Beispiel wenn die
Proben betäubt
wurden, kann die Tür 227 geöffnet werden,
um einem Labortechniker zu ermöglichen,
ein oder mehrere Proben zu entnehmen.
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Ein Öffnen der
Tür 227 beendet
das Versperren des Gasauslasses 250. Dies bewirkt, dass
Anästhesiegas
durch den Gasauslass 250 von dem Inneren der Kammer gesaugt
wird, wenn die Tür 227 in dem
geöffneten
Zustand (204) ist. In einer Ausführungsform saugt der Gasauslass
Gase von dem Inneren der Kammer mit einer Fließgeschwindigkeit größer als
dem Volumen des Inneren der Kammer pro Minute. Dies wird über einen
negativen Druck durchgeführt,
welcher dem Gasauslass zum Beispiel über eine Pumpe zugeführt wird.
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Wenn
der Verfahrensablauf 200 in dem bildgebenden System 10 der 1 verwendet
wird, kann der Verfahrensablauf 200 ferner verschiedene zusätzliche
Vorgänge
bezogen auf die Probe, nachdem sie beruhigt wurde, aufweisen. Zum
Beispiel kann ein Benutzer eine lebende Probe von dem Innenhohlraum
entfernen, wenn die Tür
in dem geöffneten
Zustand ist, die lebende Probe in dem bildgebenden Kasten anordnen
und die lebende Probe oder einen Anteil davon unter Verwendung des
bildgebenden Systems abbilden.
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In
frühzeitigen
Tests bewirkte die Induktionskammer 54 verbesserte Ergebnisse
für ihren
beabsichtigten Zweck, wenn der Gasauslass 250 und die Behinderung 260 verwendet
wurden. In vielen Fällen reduzierte
die Induktionskammer 54 die Menge des Anästhesiegases,
welche in die Umgebungsumfelder eingeleitet wurden, um einen Faktor
von näherungsweise
4–5 bezogen
auf eine Induktionskammer ohne einen aktiven Gasauslass und eine
Gasauslassbehinderung. Zusätzlich
führte
ein Öffnen
der Tür 227 nicht
zu häufigem
Aufwecken der lebenden Probe – für sowohl
Proben, welche entfernt wurden, als auch Proben, welche zeitweise
zurückbleiben,
während eine
anderen Probe entfernt wurde.
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4A stellt
eine Induktionskammer 54 gemäß einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Die Induktionskammer 54 ermöglicht einem
Benutzer eine lebende Probe, welche in die Induktionskammer 54 passt,
zu betäuben.
Wie gezeigt weist die Induktionskammer 54 vier vertikale Wände 122a–d, welche
an einem Boden 123 befestigt sind, auf. Ein Deckel 124 ist
gelenkig mit einer Rückwand 222c unter
Verwendung von Gelenken 125, welche an den äußeren Seiten
der Wand 122c und des Deckels 124 befestigt sind,
gelenkig gekoppelt. Wände 122,
Boden 123 und Deckel 124 definieren einen Innenraum
der Induktionskammer 54. Der Deckel 124 ist zwischen
einem geöffneten
Zustand, welcher eine Öffnung
in die Kammer 54 definiert und einen Zugang zu dem Innenraum
ermöglicht,
und einem geschlossenen Zustand, welcher einen Zugang zu dem Innenraum
verhindert, beweglich. Eine Dichtung 127 ist entlang der
inneren Oberflächen
der Wände 122 angeordnet
und passt sich an den Deckel 124 an, wenn der Deckel 124 in
der geschlossenen Position ist, um eine Dichtung bereitzustellen,
welche eine Gasverbindung zwischen dem Innenraum der Induktionskammer 54 und
der äußeren Umgebung der
Induktionskammer 54 verhindert. In einer speziellen Ausführungsform
umfasst die Dichtung 127 eine Kautschuk- oder Silikondichtung
und die Wände 122, der
Boden 123 und der Deckel 124 sind alle aus einem
durchsichtigen Kunststoff wie zum Beispiel Polycarbonat gefertigt.
Eine Verwendung durchsichtiger Wände
für die
Induktionskammer 54 ermöglichen
einem Benutzer vorteilhafterweise den Innenraum der Induktionskammer 54 zu
betrachten.
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Der
Einlassanschluss 130 ist in der Rückwand 122c angeordnet
und ermöglicht
eine Gasverbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite der
Induktionskammer 54. Wie gezeigt, nimmt der Einlassanschluss 130 die
Leitung 60 auf, welche Sauerstoff mit niedrigem Druck und
Anästhesiegas von
Anschluss 71 des Gerätes 52 bereitstellt.
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In
einer Ausführungsform
ist der Auslassanschluss 132 in der Rückwand 122c angeordnet
und ermöglicht
eine Gasverbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite
der Induktionskammer 54. Wie gezeigt, ist der Auslassanschluss
mit der Leitung 77 gekoppelt, welche Gase von der Induktionskammer 54 zu
dem Filter 78 abführt
(2). Wie gezeigt werden Anästhesiegase von der Induktionskammer 54 basierend
auf einem positiven Druck, welcher in dem Innenraum aufgebaut wird
und unter Verwendung der Leitung 77 abgebaut wird, abgeführt. In
einer aktiven Abführausführungsform
kann Leitung 77 über
eine Vakuumpumpe, wie zum Beispiel Vakuumpumpe 88 der 2,
mit einem negativen Druck in Verbindung gebracht werden, um aktiv
Gas aus der Induktionskammer 54 zu saugen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
verwendet die Induktionskammer 54 ein Spülsystem,
um Anästhesiegase
zu sammeln und abzusaugen. Nachdem eine lebende Probe innerhalb
der Induktionskammer 54 betäubt wurde, öffnet ein Benutzer typischerweise
den Deckel 124, um die Probe in den bildgebenden Kasten 12 zu
bewegen. An dieser Stelle können
Gase – einschließlich Anästhesiegase – von innerhalb
des Inneren der Kammer 54 aus der Induktionskammer 54 entweichen.
Häufig
ist das Anästhesiegas
dichter als Luft und ergießt
sich über
die Seitenwände 122.
Um das Auffangen des Anästhesiegases,
welches aus der Induktionskammer 54 entweicht, zu ermöglichen,
weist das Spülsystem,
welches von der Induktionskammer 54 verwendet wird, Löcher 138 auf,
welche in einem Rand 140 angeordnet sind. Das Obere des
Randes 140 ist an dem Boden 123 angebracht. Löcher 138 sind
an der Außenfläche um die
Wände 122 angeordnet
und mit (nicht gezeigten) Kanälen
innerhalb des Randes 140 in Verbindung gebracht, welche
gemeinsam zu einem Auslassanschluss oder einer ähnlichen Schnittstelle führen, welcher/welche
mit einer Leitung und einer Vakuumpumpe 88 gekoppelt ist.
Die Vakuumpumpe 88 stellt einen geeigneten negativen Druck
bereit, welcher Gase in die Löcher 138 saugt
und erzeugt einen Sog nach unten um die Außenseite der Induktionskammer 54.
Somit können
Anästhesiegase,
welche aus dem Inneren der Induktionskammer 54 entweichen,
von den Löchern 138 aufgenommen
werden, durch deren zugehörige
Kanäle
verlaufen und zu der Vakuumpumpe für eine nachfolgende Filterung
fließen.
In einer Ausführungsform
umfasst der Rand 140 von näherungsweise 10 bis näherungsweise
50 Löcher,
welche jeweils einen Durchmesser von näherungsweise 0,061 bis näherungsweise
2,54 mm aufweisen. In einer speziellen Ausführungsform umfasst der Rand 140 17
Löcher,
welche jeweils einen Durchmesser von näherungsweise 1,86 mm aufweisen.
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Ferner
ist ein Einlassanschluss 134 in der Rückwand 122c angeordnet
und ermöglicht
eine Gasverbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite
der Induktionskammer 54. Der Einlassanschluss 134 ist
mit der Leitung 65 gekoppelt, welche eine Sauerstoffverbindung
mit Arbeitsdruck durch das Spülventil 120 bereitstellt.
Rückbezug
nehmend auf 2, ermöglicht Spülventil 120 einem
Benutzer die Induktionskammer 54 mit Sauerstoff mit Arbeitsdruck
von der Sauerstoffquelle mit reguliertem Versorgungsdruck zu fluten.
Durchflussregler 122 reduzieren die Fließgeschwindigkeit
des Sauerstoffs, welcher von der externen Sauerstoffversorgung bereitgestellt
wird, bevor er in die Induktionskammer 54 eintritt. Leitung 65 ist
mit einem Induktionskammersauerstoffauslass 69 des Gerätes 52 und
einem Sauerstoffeinlassanschluss 134 der Induktionskammer 54 gekoppelt.
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Im
Betrieb öffnet
ein Benutzer den Deckel 124 und platziert eine lebende
Probe innerhalb des Inneren der Induktionskammer 54. Nach
einem Schließen
des Deckels 124 und einem Abdichten des Inneren der Induktionskammer 54 von
dem Umgebungsraum, werden Sauerstoff und Anästhesiegas zu dem Inneren über Gerät 52 und
Einlassanschluss 130 zugeführt. Während dieser Zeit können Entlüftungsgase
aktiv unter Verwendung einer Pumpe oder einer der zuvor beschriebenen
Abführtechniken
von der Induktionskammer 54 entfernt werden. Nachdem eine
Anästhesiemittelzuführung zu
der lebenden Probe fertiggestellt ist, zum Beispiel wenn die Probe
zum Schlafen gebracht wurde, wird der Deckel 124 geöffnet und
die Probe entfernt. Spülentlüftung 136 kann Anästhesiegase,
welche aus der Induktionskammer 54 flüchten, sammeln und abführen.
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IV. Probenschnittstelle
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Gasbeförderungsvorrichtung,
welche geeignet ist, ein Anästhesiegas
und Sauerstoff zu mehreren lebenden Proben zu befördern. 5A stellt
eine perspektivische Ansicht von oben der Gasbeförderungsvorrichtung 56 der 1 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Die Gasbeförderungsvorrichtung 56 ist
insbesondere für
einen Betrieb in dem bildgebenden Kasten 12 nützlich,
um den betäubten
Zustand einer Probe, welcher durch Induktionskammer 54 herbeigeführt wurde,
beizubehalten. Die Gasbeförderungsvorrichtung 56 umfasst eine
vordere Fläche 157 mit
vielen Merkmalen, welche für
einen Gas austausch mit mehreren lebenden Proben geeignet sind. In
einer speziellen Ausführungsform
ist die Gasbeförderungsvorrichtung 56 eine
feste Struktur, welche aus einem oder mehreren Stücken von
schwarz eloxiertem Aluminium hergestellt ist.
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Die
Gasbeförderungsvorrichtung 56 umfasst einen
Einlassanschluss 152 an einem Ende zum Koppeln an einer
Leitung, welche Anästhesiegas
und Sauerstoff befördert,
wie zum Beispiel Leitung 62 von einem Auslassanschluss 81 des
Gerätes 52.
Fünf Probenschnittstellen 156a–e sind
horizontal entlang einer vorderen Fläche 157 der Gasbeförderungsvorrichtung 56 angeordnet.
Einlassanschluss 152 ist offen zu einem Kanal 154 (5B),
welcher sich im Wesentlichen entlang der Länge der Vorrichtung 56 erstreckt. 5B stellt
eine aufgeschnittene Ansicht von oben einer Gasbeförderungsvorrichtung 56 dar, welche
den Kanal 154 entlang dem vertikalen Mittelschnitt einer
jeden Probenschnittstelle 156 zeigt. Kanal 154 verbindet
Anästhesiegase
und Sauerstoff von dem Einlassanschluss 152 mit jeder Probenschnittstelle 156.
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Der
Kanal 154 ist in einem Querschnittbereich größer als
der Einlassanschluss 152 und weist ein Puffervolumen auf,
welches ausreichend groß ist, um
im Wesentlichen Fließgeschwindigkeits-unstimmigkeiten
und -schwankungen zu und von den Probenschnittstellen 156 zu
reduzieren. Auf diese Art und Weise kann ein großes Volumen von Gas, welches
innerhalb des Kanals 154 angesammelt ist, als ein Puffer
wirken, um im Wesentlichen einen konstanten Fluss von Anästhesiegas
und Sauerstoff von den Schnittstellen 156 trotz Schwankungen
in der Beförderung
von Anästhesiegas
und Sauerstoff zu ermöglichen.
In einer speziellen Ausführungsform
ist Kanal 154 von kreisförmigem Querschnitt und weist einen
Durchmesser indem Bereich von näherungsweise
0,15 bis näherungsweise
0,75 Inches und eine Länge,
welche sich über
die Vorrichtung 56 außer den
Seitenwänden
erstreckt, auf. In einer speziellen Ausführungsform ist Kanal 154 von
kreisförmigem Querschnitt
und weist einen Durchmesser von näherungsweisen 0,313 Inches
auf.
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In
einer Ausführungsform
ist eine wegwerfbare Hülse
in jede Probenschnittstelle 156 eingesetzt. Die wegwerfbare
Hülse weist
eine kleinere Öffnung
am Kanal 154 und eine größere Öffnung distal zu Kanal 154 an
der vorderen Fläche 157 auf.
In einer speziellen Ausführungsform
weist die wegwerfbare Hülse
eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Form auf, welche im Durchmesser
anwächst,
wenn sie sich von Kanal 154 hinweg erstreckt. Im Betrieb wird
der Kopf der Probe in oder nahe zu der wegwerfbaren Hülse angeordnet.
Wenn die wegwerfbare Hülse
zum Beispiel mit einer schlafenden Maus verwendet wird, kann der
Kopf der Maus auf der wegwerfbaren Hülse aufliegen. Da der Querschnittsbereich,
auf den das Anästhesiegas
trifft, wächst,
während
es durch die wegwerfbare Hülse
wandert, verringert sich die Fließgeschwindigkeit des Gases
während
es sich der Probe nähert.
Demzufolge kann das Anästhesiegas
einen laminareren und weniger verwirbelten Fluss von jeder Probenschnittstelle 156 aufweisen.
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Die
Gasbeförderungsvorrichtung 56 umfasst ferner
ein Spülsystem,
welches geeignet ist, Abfallanästhesiegase
abzusaugen und zu sammeln. Da die Menge des zugeführten Anästhesiegases üblicherweise
die Menge übertrifft,
welche für
die Proben notwendig ist, vermindert ein Spülen gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Verschmutzung des Kastens 12 – und eine Verschmutzung in
dem umgebenden Raum nachdem die Tür zum Kasten 12 geöffnet ist.
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Wie
gezeigt, umfasst die Spülentlüftung eine Anordnung
von Löchern 160,
welche entlang dem Umfang um jede der Probenschnittstellen 156 angeordnet
sind. Die Löcher 160 saugen
und sammeln lokal Anästhesiegas,
wenn ein geeigneter negativer Druck darauf angewendet wird. Ein
Entlüftungsanschluss 161 wirkt
als ein äußerer Auslass
von der Gasbeförderungsvorrichtung 56 und
ermöglicht
ein äußeres Anbringen
an einer Leitung. Ein (nicht gezeigter) Längskanal ermöglicht eine
Gasverbindung zwischen Entlüftungsanschluss 161 und
jedem der Löcher 160.
Der Längskanal
verläuft
entlang der Länge
der Fläche 157 der
Gasbeförderungsvorrichtung 56 vom
Entlüftungsanschluss 161 zu
dem gegenüberliegenden
Ende. Interne (nicht gezeigte) Kanäle erstrecken sich innerhalb
der Gasbeförderungsvorrichtung 56 zwischen
jedem der Löcher 160 und
dem Längskanal.
In einer Ausführungsform
saugt eine Leitung, welche mit dem Entlüftungsanschluss 161 verbunden
ist, Gase durch die Löcher 160,
durch ihre zugehörigen
internen Kanäle,
durch den Längskanal und
durch den Entlüftungsanschluss 161 unter
Verwendung eines negativen Druckes, zum Beispiel über eine
Pumpe wie zum Beispiel Pumpe 88. Die Löcher 160 sind insbesondere
zum Saugen in dem Anästhesiegasausgang
in Richtung einer Probe durch die Probenschnittstellen 156 nützlich.
In einer Ausführungsform
wird ein Fluss von Sauerstoff und Anästhesiegasen von jeder Probenschnittstelle 156 in
einer laminaren und im Wesentlichen nicht verwirbelten Art und Weise
zugeführt.
Die Löcher 161 können dann
Anästhesiegas
in einer minimal verwirbelten Art und Weise lokal saugen; dadurch
wird ein Gasentweichen in den bildgebenden Kasten 12 minimiert.
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In
einer weiteren Ausführungsform
sind Löcher 162 ferner
in der oberen Oberfläche
der Gasbeförderungsvorrichtung 56 angeordnet,
um Anästhesiegas,
welches nicht lokal durch Löcher 161 aufgefangen
wurde, aufzufangen, und um Anästhesiegas oberhalb
der Gasbeförderungsvorrichtung 56 aufzufangen.
Interne (auch nicht gezeigte) Kanäle erstrecken sich von den
Löchern 162 nach
unten in Richtung der Längskanäle und liefern
gesammelte Gase zum Entlüftungsanschluss 161.
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Wenn
eine Bildgebung an mehreren lebenden Proben unter Verwendung der
Gasbeförderungsvorrichtung 56 durchgeführt wird,
kann es wünschenswert
sein, zu verhindern, dass Licht, welches von einer Probe ausgesandt
wurde, eine benachbarte Probe erreicht. Zu diesem Zweck weist die
Gasbeförderungsschnittstelle
ferner einen vertikalen Schlitz 164 auf, welcher zwischen
jeder der benachbarten Probenschnittstellen 156 angeordnet
ist. Jeder vertikale Schlitz 164 ist geeignet, eine Lichtsperrschicht, wie
zum Beispiel ein Papier oder eine anderweitig geeignet undurchsichtige
Sperrschicht, aufzunehmen und vertikal zu halten. In einer speziellen
Ausführungsform
ist jeder vertikale Schlitz 164 zwischen 0,76 und 1,0 mm
(0,03 und 0,04 Inches) dick und dringt 6,4 mm (1/4 Inch) in Fläche 157 ein.
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Obwohl
diese Erfindung im Hinblick auf mehrere bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben wurde, gibt es Abänderungen,
Umsetzungen und Äquivalente,
welche innerhalb des Umfangs dieser Erfindung fallen, welche um
der Kürze
willen weggelassen wurden. Beispielsweise, obwohl die Gasbeförderungsvorrichtung 56 als
eine feste Struktur beschrieben ist, welche aus Aluminium hergestellt
ist, ist klar, dass andere Ausführungen
die Struktur der Gasbeförderungsvorrichtung
sein können
und Rohr- und Balgensysteme aufweisen können, welche gleichmäßig Anästhesiegas
zu mehreren lebenden Proben liefern. Es ist daher beabsichtigt,
dass der Umfang der Erfin dung unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche bestimmt
sein soll.