JPH0679612B2

JPH0679612B2 - 実験動物の吸入実験装置

Info

Publication number: JPH0679612B2
Application number: JP13188387A
Authority: JP
Inventors: 満新関; 晴通柴田
Original assignee: SHIBATA KAGAKU KIKAI KOGYO KK
Current assignee: SHIBATA KAGAKU KIKAI KOGYO KK
Priority date: 1987-05-29
Filing date: 1987-05-29
Publication date: 1994-10-12
Anticipated expiration: 2009-10-12
Also published as: JPS63296753A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は実験動物の吸入実験装置、特に実験動物の鼻部
に対して粒子状の試験物質を経気投与する実験動物の吸
入実験装置に関する。

［従来の技術］犬や兎などの実験動物に薬物を経気投与して薬物の生体
への影響を調べる吸入実験では、薬物となる試験物質を
粒子状にして空気に混合し、この混合気体を実験動物に
供給することになる。

実験動物への供給の仕方には、実験動物の全身を試験物
質に暴露する全身曝露方式と、鼻部のみを試験物質に暴
露する鼻部曝露方式とが主に行われている。

このうち、鼻部曝露方式は全身曝露方式に比べてより小
さな曝露容積で高濃度の試験を行うことができるため、
高価な試験物質や少ない試験物質の吸入実験に広く用い
られてきており、鼻部曝露装置を備えた実験動物の吸入
実験装置が開発されてきている。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、従来の実験動物の吸入実験装置には、実
験動物に対する試験物質の投与量の正確な測定を行うこ
とができないという問題点がある。

正確な投与量は、この種の吸入実験では非常に重要なデ
ータとなるものである。

従来装置では、実験動物に曝露装置を取付け、まず試験
物質の曝露装置内の濃度を測定し、この測定値の吸入実
験時間中の平均値を算出して平均濃度値とする。

そして、実験動物の平均的な呼吸量と平均濃度値とか
ら、試験物質の全投与量を推定するという方法を採って
いる。

しかしながら、実験動物の自発呼吸量は実験環境によっ
て大きく変動し、従来装置では投与量の推定値にかなり
の誤差を生じる。

また、従来装置では投与量の経時的変化を求めることが
できないという点も大きな問題点となっていた。

そこで本発明は、実験動物に対する試験物質の正確な投
与量測定を行うことのできる実験動物の吸入実験装置を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明の第１の特徴は、実験動物の吸入実験装置におい
て、試験物質を実験動物の呼吸器系に投与させる鼻部曝
露装置と、この鼻部曝露装置に対して空気を供給・排出
する給排気装置と、給排気装置の給気路に試験物質を粒
子状にして混入させる試験物質発生装置と、排気路内の
試験物質を浄化処理する排気処理装置と、給気路および
排気路における試験物質濃度を測定する測定装置と、を
設けた点にある。

本発明の第２の特徴は、実験動物の吸入実験装置におい
て、試験物質を実験動物の呼吸器系に投与させる鼻部曝
露装置と、この鼻部曝露装置に試験物質の混合気体を供
給する供給管と、鼻部曝露装置から試験物質の混合気体
を排出する排出管と、供給管および排出管内の試験物質
の濃度を連続的にそれぞれ別個に測定する測定装置と、
この測定装置の両測定結果の差から実験動物に対する試
験物質の投与量を時間とともに求めるデータ処理装置
と、を設けた点にある。

本発明の第３の特徴は、実験動物の吸入実験装置におい
て、試験物質を実験動物の呼吸器系に投与させる鼻部曝
露装置と、この鼻部曝露装置に試験物質の混合気体を供
給する供給管と、鼻部曝露装置から試験物質の混合気体
を排出する排出管と、供給管と鼻部曝露装置との間に設
けられた供給弁と、排出管と鼻部曝露装置との間に設け
られた排出弁と、鼻部曝露装置内の圧力を検出する圧力
検出器と、この圧力検出器の検出結果に基づいて供給弁
および排出弁の開閉を制御する弁制御装置と、を設けた
点にある。

［作用］本発明の第１の特徴によれば、試験物質は粒子状にして
給気装置に混入され、鼻部曝露装置において実験動物に
供給される。

また、排気装置内の試験物質は排気処理装置によって浄
化処理される。

すなわち、試験物質の混入した空気が曝露装置内を常に
循環することになる。

しかも、給気路、排気路における試験物質濃度が測定装
置によって測定されるため、投与量を正確に算出するこ
とが可能になる。

本発明の第２の特徴によれば、試験物質は供給管から鼻
部曝露装置に供給された後、排出管から排出される。

しかも、供給管と排出管とにおいて、試験物質の濃度が
それぞれ別個に測定される。

実験動物に対する試験物質の投与量は、両測定濃度の差
に関連した量となるため、両測定濃度に基づいて正確な
投与量算出ができるようになる。

また、濃度測定は常に行われるため、投与量の経時変化
を求めることも出来る。

本発明の第３の特徴によれば、鼻部曝露装置に取付けら
れた供給弁と排出弁とは、鼻部曝露装置内の圧力値に基
づいて開閉制御される。

実験動物の呼吸によって、鼻部曝露装置内の圧力が変動
するが、この変動に同期させて弁制御を行えば、実験動
物の呼吸にあった給排気が可能になり、試験物質の混入
空気を鼻部曝露装置内を循環させることができる。

したがって、この循環中空気内の試験物質濃度を測定す
ることによって、正確な投与量算出を経時的に行うこと
ができるようになる。

［実施例］以下、本発明を図示する実施例に基づいて説明する。

図は本発明の一実施例に係る実験動物の吸入実験装置の
構成を示すブロック図である。

図中、各ブロック間の実線は空気の移動経路を示し、破
線は電気信号の伝達経路を示す。

コンプレッサ１は、圧縮空気を供給する装置で、この実
施例では、5Kg/cm²の圧力の空気を10/minの流量で供
給する能力を有する。

調圧装置２は、エアーフィルター式ミストセパレータを
内蔵しており、コンプレッサ１から供給された圧縮空気
を浄化するとともに、調圧弁によって圧力を3Kg/cm²に
設定する。

粒子発生装置３は、供給された空気に試験物質を混入さ
せる装置であり、この実施例では、圧縮空気式のネブラ
イザで構成されている。

試験物質として、例えば１％W/vの塩化ナトリウム水溶
液を用い、ミスト状の粒子を作成して空気に混入する。

この混入空気は加熱装置４で加熱乾燥される。

ここで空気からミスト中の水分が除去され、固体の試験
物質微粒子が形成される。

この混合気体は定濃度チャンバ５へと導入される。
この定濃度チャンバ５内の混合気体内の試験物質濃
度は、粒子濃度計６によって測定され、この測定値は粒
子発生装置３へとフィードバックされる。

このフィードバック信号によって、粒子発生装置３の動
作が制御され、定濃度チャンバ５内の試験物質濃度が一
定値に保たれる。

定濃度チャンバ５内の混合気体は切換弁７および粒子濃
度計８を経て、鼻部曝露装置９へと導かれる。

鼻部曝露装置９はマスク状の吸入装置で、実験動物10の
鼻部にセットされる。

実験動物10はこの鼻部曝露装置９内の混合気体に対して
呼吸を行うことになる。

一方、この鼻部曝露装置９内の混合気体は粒子濃度計11
および切換弁12を介して、定圧チャンバ13へと導かれ、
更に排気処理装置14および排気ポンプ15を介して外部へ
排出される。

定圧チャンバ13には、圧力調節装置が組込まれており、
排気流量を一定に保つことができる。

排気処理装置14は、高性能エアーフィルタを内蔵してお
り、混合気体内の試験物質の浄化を行うことができる。

排気ポンプ15は、上述の排気系の吸気を行うものであ
る。

鼻部曝露装置９内の圧力を測定するために、圧力検出器
16が設けられており、この検出値に基づいて切換弁７お
よび12の開閉が制御される。

この開閉制御は次のようにして行われる。

すなわち、実験動物10が自らの呼吸作用により肺への吸
気を行うと、鼻部曝露装置９内の圧力が陰圧となる。

そこで、圧力検出器16がこの陰圧を検出したときには、
切換弁７を開き、切換弁12を閉じるような制御を行な
う。

これによって、実験動物10の吸気に合せて、定濃度チャ
ンバ５からの混合気体が鼻部曝露装置９へと導入され、
実験動物10の肺の中へと入ることになる。

続いて、実験動物10が自らの呼吸作用により肺からの排
気を行うと、鼻部曝露装置９内の圧力が陽圧となる。

そこで、圧力検出器16がこの陽圧を検出したときには、
切換弁12を開き、切換弁７を閉じるような制御を行う。

これによって、実験動物10の排気に合せて、肺の中の混
合気体が定圧チャンバ13へと排出されることになる。

このように、実験動物10の自発呼吸に合せて、切換弁７
および12の開閉が切換わり、給気と排気とが自動的に行
われる。

鼻部曝露装置９へと供給される混合気体内の試験物質濃
度は、粒子濃度計８によって常時測定される。
また、鼻部曝露装置９から排出される混合気体内の
試験物質濃度は、粒子濃度計11によって常時測定され
る。

各粒子濃度計として、本実施例では粉塵濃度計を用いて
おり、管内を通過する粒子の濃度が連続的に測定され
る。

この測定値はデータ処理装置17に与えられる。

データ処理装置17は、両測定値の差を求める。

濃度値に差が生じたのは、実験動物10の吸入に基づくも
のであるから、この差から試験動物の投与量を正確に求
めることができる。

しかも、この差は実験動物の自発呼吸周期ごとに得られ
るので、投与量の経時変化を求めることも可能である。

以上、本発明を一実施例に基づいて説明したが、本発明
はここで説明した実施例に限定されるものでなく、同等
の機能を果たすものであれば、各構成要素を他の装置で
実現しても構わない。

［発明の効果］以上のとおり、本発明によれば実験動物の吸入実験装置
において、実験動物の自発呼吸周期を鼻部曝露装置内の
圧力変化によって検出し、この自発呼吸周期に同期させ
て弁を動作させることにより、鼻部曝露装置に試験物質
の混入した混合気体を循環させるようにし、循環の前後
における試験動物の濃度を測定して投与量を求めるよう
にしたため、投与量の算出を高精度に、しかも、連続的
に行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例に係る実験動物の吸入実験装置の
構成を示すブロック図である。１……コンプレッサ２……調圧装置３……粒子発生装置４……加熱装置５……定濃度チャンバ６、８、11……粒子濃度計７、12……切換弁９……鼻部曝露装置 10……実験動物 13……定圧チャンバ 14……排気処理装置 15……排気ポンプ 16……圧力検出器 17……データ処理装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試験物質を実験動物の呼吸器系に投与させ
る鼻部曝露装置と、前記鼻部曝露装置に対して空気を供
給する給気装置と、前記鼻部曝露装置から空気を排出す
る排気装置と、前記給気装置の給気路に前記試験物質を
粒子状にして混入させる試験物質発生装置と、前記排気
装置の排気路内の試験物質を浄化処理する排気処理装置
と、前記給気路および前記排気路内の試験物質濃度を測
定する測定装置と、を備えることを特徴とする実験動物
の吸入実験装置。
【請求項２】試験物質を実験動物の呼吸器系に投与させ
る鼻部曝露装置と、前記鼻部曝露装置に前記試験物質の
混合気体を供給する供給管と、前記鼻部曝露装置から前
記試験物質の混合気体を排出する排出管と、前記供給管
および前記排出管内の前記試験物質の濃度を連続的にそ
れぞれ別個に測定する測定装置と、前記測定装置による
両測定結果の差から前記実験動物に対する前記試験物質
の投与量を時間とともに求めるデータ処理装置と、を備
えることを特徴とする実験動物の吸入実験装置。
【請求項３】試験物質を実験動物の呼吸器系に投与させ
る鼻部曝露装置と、前記鼻部曝露装置に前記試験物質の
混合気体を供給する供給管と、前記鼻部曝露装置から前
記試験物質の混合気体を排出する排出管と、前記供給管
と前記鼻部曝露装置との間に設けられた供給弁と、前記
排出管と前記鼻部曝露装置との間に設けられた排出弁
と、前記鼻部曝露装置内の圧力を検出する圧力検出器
と、この圧力検出器の検出結果に基づいて前記供給弁お
よび前記排出弁の開閉を制御する弁制御装置と、を備え
ることを特徴とする実験動物の吸入実験装置。