本發(fā)明涉及一種動物呼氣收集裝置。

背景技術(shù)：

呼出氣體能夠反映出多個(gè)生理指標(biāo)，有文獻(xiàn)報(bào)道每個(gè)人呼出氣體的成分均不相同。呼出氣體中除了含有氮、氧和二氧化碳之外，還包含著其他許多種化合物，這些化合物的含量水平是判斷身體狀況的一個(gè)重要指標(biāo)。比如呼出氣體中丙酮含量較高，則意味著有很大風(fēng)險(xiǎn)患上了糖尿?。欢艉舫鰵怏w中一氧化氮含量高于正常水平，則很可能是得了哮喘病。

此外，在檢測前可以食用同位素標(biāo)記的藥物，經(jīng)過體內(nèi)代謝后，同位素標(biāo)記的元素可以進(jìn)入呼吸系統(tǒng)，最后通過呼出氣體排出。因此，使用呼出氣體可以用于更多的疾病檢測。例如，¹³C-尿素酶幽門螺桿菌檢測試驗(yàn)、¹³C-葡萄糖呼氣試驗(yàn)檢測胰島素抵抗實(shí)驗(yàn)和¹³C-美沙西丁呼氣試驗(yàn)對肝損傷肝功能評估等。非侵入式呼出氣體成分含量檢測來診斷疾病已經(jīng)成為了一項(xiàng)重要研究內(nèi)容。

嚙齒類實(shí)驗(yàn)動物已成為醫(yī)藥研發(fā)、生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究、高等院校教學(xué)等領(lǐng)域的主要實(shí)驗(yàn)動物。越來越多的疾病可以在嚙齒類實(shí)驗(yàn)動物上進(jìn)行復(fù)制。由于呼出氣體分析來診斷疾病操作簡單，對實(shí)驗(yàn)動物損傷較少，目前已有文獻(xiàn)報(bào)道將其應(yīng)用于判斷實(shí)驗(yàn)動物造模是否成功。例如嚙齒類動物幽門螺桿菌動物模型建立，四氯化碳對肝損傷動物模型等。此外，呼出氣體與吸入氣體的分析始終是嚙齒類動物能量代謝研究中重要一項(xiàng)，例如呼吸商的計(jì)算，嚙齒類動物的基礎(chǔ)代謝率等。

目前所使用的呼氣收集裝置，主要是通過設(shè)置吹嘴來實(shí)現(xiàn)呼氣的收集。然而對于采集動物的呼氣來講，通過吹嘴這樣的設(shè)置來收集呼氣幾乎是不可能的，特別是對于例如潮氣量非常小的體型較小的嚙齒類動物更是難以實(shí)現(xiàn)。

因此，非常有必要開發(fā)出一種適于收集動物呼氣的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本申請?zhí)峁┝艘环N動物呼氣收集裝置，所述收集裝置包括收集器，所述收集器包括

籠本體，其內(nèi)部形成開口的容納空間；

蓋體，其與所述籠本體配合，用于打開或閉合所述容納空間的開口；

進(jìn)氣管，其設(shè)置于所述籠本體上，并與所述容納空間連通；

出氣管，其設(shè)置于所述籠本體上，并與所述容納空間連通；

集氣袋，其與所述出氣管連通；

第一止逆閥，其設(shè)置于所述進(jìn)氣管上，能使氣體通過所述進(jìn)氣管輸入到所述容納空間中，并阻止所述容納空間中的氣體通過所述進(jìn)氣管輸出；

第二止逆閥，其設(shè)置于所述出氣管上，能使所述容納空間中的氣體通過所述出氣管輸出到所述集氣袋中，并阻止集氣袋中的氣體輸入到所述容納空間中。

容納空間的形狀可根據(jù)動物的體形來設(shè)置，比如對于嚙齒類動物來講，其體形近似于柱狀，且頭部較尖，因此，所述籠本體可以包括柱狀本體和錐狀本體，所述柱狀本體的一端與所述錐狀本體連接形成所述具有開口的容納空間。

一般來講，動物的頭部處于錐狀本體形成的空間內(nèi)，所述進(jìn)氣管和所述出氣管均設(shè)置于所述錐狀本體上有利于動物的呼吸以及呼氣的采集。因此，在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述進(jìn)氣管和所述出氣管均設(shè)置于所述錐狀本體上。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述蓋體包括芯桿，和設(shè)置于所述芯桿第一端的活塞。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述芯桿的第二端設(shè)置有握持部，所述握持部的橫截面積大于所述芯桿的橫截面積。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述收集器還包括進(jìn)氣裝置，所述進(jìn)氣裝置與所述進(jìn)氣管連接，用于通過所述進(jìn)氣管向容納空間充氣。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述進(jìn)氣裝置和所述進(jìn)氣管通過集管器連接；所述集管器的第一端設(shè)置有尾管，所述尾管與所述進(jìn)氣裝置連接；所述集管器的第二端設(shè)置有用于與所述進(jìn)氣管連接的至少一個(gè)孔。例如，其可以設(shè)置12個(gè)孔，這樣可以同時(shí)接入1-12個(gè)進(jìn)氣管。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，當(dāng)所述集管器的第二端設(shè)置有N個(gè)孔，與所述孔連接的所述進(jìn)氣管的個(gè)數(shù)小于N時(shí)，未與所述進(jìn)氣管連接的孔處于封閉狀態(tài)；其中N為大于等于2的整數(shù)。集管器在沒有接入進(jìn)氣管時(shí)，所述孔處于自行關(guān)閉狀態(tài)或利用封口膜等材料進(jìn)行密封，保證設(shè)備處于密閉狀態(tài)；在接入的進(jìn)氣管不足12個(gè)時(shí)，最好確保裝置運(yùn)行時(shí)每個(gè)單獨(dú)設(shè)施能夠有相同的氣流速度，并且最好每個(gè)孔的氣體壓力相同。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求調(diào)節(jié)進(jìn)氣裝置的壓力進(jìn)而達(dá)到控制裝置內(nèi)的空氣流速。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述動物呼氣收集裝置還包括具有至少一個(gè)收集器室的收集器架，所述收集器室用于容納收集器。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述收集器還包括支撐架，所述支撐架與所述籠本體連接；所述收集器室的底部設(shè)有固定槽，以固定住所述支撐架。

根據(jù)不同動物體型，籠本體分為大、中、小三個(gè)或更多的型號。大號籠本體長為25cm，截面半徑為5cm，活塞長度為27cm；中號籠本體長為15cm，截面半徑為2.3cm，活塞長度為17cm；小號籠本體長為10cm，截面半徑為1.5cm，活塞長度為12cm。

在實(shí)驗(yàn)過程中需要收集動物呼出的氣體時(shí)，往往需要收集更多動物呼出的氣體而非裝置中已有的背景空氣。該裝置突破了現(xiàn)有技術(shù)中使用吹嘴收集氣體的束縛。通過將動物控制在有限的空間內(nèi)，配合進(jìn)氣管與出氣管的使用，一方面避免了動物在狹小的空間內(nèi)因缺氧而引起的不適，甚至死亡；另一方面可以及時(shí)收集其呼出的氣體。這種方式有效地避免了由于動物所處的空間過大而造成的背景空氣過多，或由于動物所處的空間過大，動物可以任意活動等不利因素，進(jìn)而可以避免起嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確性。特別是，當(dāng)所述蓋體具有芯桿，和設(shè)置于所述芯桿第一端的活塞的結(jié)構(gòu)時(shí)，可以使動物所處的空間盡可能的縮小，進(jìn)一步地有效地避免背景空氣過多或動物可以任意活動將嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性的不利因素。通過本申請收集的動物呼氣特別適用于動物靜態(tài)代謝率和/或呼氣檢測等方面的測定。例如：其可用于小型嚙齒類動物能量代謝實(shí)驗(yàn)、氣體毒理性實(shí)驗(yàn)、¹³C-尿素酶幽門螺桿菌檢測試驗(yàn)、¹³C-葡萄糖呼氣試驗(yàn)檢測胰島素抵抗實(shí)驗(yàn)和¹³C-美沙西丁呼氣試驗(yàn)對肝損傷肝功能評估等。

使用活塞式蓋體可以將動物放進(jìn)籠內(nèi)后進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)整，使籠內(nèi)原有空氣達(dá)到最低量。

在進(jìn)氣管和出氣管上均安裝了止逆閥，這樣不但可以保證氣體的連續(xù)收集，而且在更換進(jìn)氣裝置或者集氣袋時(shí)，籠內(nèi)的氣體不會逆流。

由于小型嚙齒類動物潮氣量較小，無法通過呼吸打開止逆閥，因此可以在進(jìn)氣端增加一個(gè)進(jìn)氣裝置，根據(jù)動物的潮氣量或者實(shí)驗(yàn)所需設(shè)定一個(gè)進(jìn)氣速度，使裝置內(nèi)的氣體按照一定的氣流速度由進(jìn)氣管進(jìn)入籠內(nèi)，再通過動物的呼吸，利用進(jìn)氣裝置通過進(jìn)氣管施加給容納空間的必要的起來來打開第二止逆閥，從而將籠內(nèi)含有呼氣的氣體由出氣管輸入到集氣袋中。這一設(shè)計(jì)可以使動物既可以保障動物的正常呼吸，又可以打開止逆閥，因而可以保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

收集器架設(shè)為多層多列，例如三層四列，可以縮小儀器所占空間。其長可以為27cm，寬可以為45cm，高可以為50cm。收集器架可以為塑料材質(zhì)，較為輕便，頂部有一提手，使裝置更便于攜帶。收集器架的長、寬、高比例適中，可以較為牢固的放于平面。每個(gè)收集器室由塑料板相隔。收集器室內(nèi)前后各有長為5cm，寬為1cm，高為1.5厘米的活動式固定槽，防止收集器在實(shí)驗(yàn)過程中從支架上滑落。

本申請的動物呼氣收集裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；通過將動物固定于一個(gè)較為狹小的空間里并給裝置施加一個(gè)較為穩(wěn)定的氣流，可以達(dá)到較為長時(shí)間收集動物呼出的氣體的目的。通過止逆閥可以達(dá)到隨時(shí)更換進(jìn)氣裝置和呼氣裝置，而不會出現(xiàn)氣體外溢甚至逆流的情況。

附圖說明

圖1為單獨(dú)收集器的側(cè)視圖。

圖2為單獨(dú)收集器的俯視圖。

圖3為收集器架的前側(cè)視圖。

圖4為收集器室的內(nèi)部側(cè)視圖。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖4所示的動物呼氣收集裝置。

具體來講，如圖1和圖2，收集器包括籠本體20，其內(nèi)部形成一個(gè)開口的容納空間；蓋體10，其與所述籠本體配合，用于打開或閉合所述容納空間的開口；進(jìn)氣管2，其設(shè)置于所述籠本體20上，并與所述容納空間連通；出氣管6，其設(shè)置于所述籠本體20上，并與所述容納空間連通；集氣袋7，其與所述出氣管6連通；第一止逆3閥，其設(shè)置于所述進(jìn)氣管2上，能使氣體通過所述進(jìn)氣管2輸入到所述容納空間中，并阻止所述容納空間中的氣體通過進(jìn)氣管2輸出；第二止逆閥5，其設(shè)置于所述出氣管6上，能使所述容納空間中的氣體通過出氣管6輸出到所述集氣袋7中，并阻止集氣袋7中的氣體通過出氣管6輸入到所述容納空間中。

容納空間的形狀可根據(jù)動物的體形來設(shè)置，比如對于嚙齒類動物來講，其體形近似于柱狀，且頭部較尖，因此，所述籠本體20可以包括柱狀本體8和錐狀本體4，所述柱狀本體8的一端與所述錐狀本體4連接形成所述具有開口的容納空間。

一般來講，動物的頭部處于錐狀本體形成的空間內(nèi)，所述進(jìn)氣管2和所述出氣管6均設(shè)置于所述錐狀本體上有利于動物的呼吸以及呼氣的采集。所述進(jìn)氣管2和所述出氣管6可以均設(shè)置于所述錐狀本體上。

蓋體10包括芯桿17，和設(shè)置于所述芯桿第一端的活塞18。

芯桿的第二端設(shè)置有握持部19，所述握持部19的橫截面積大于所述芯桿的橫截面積。

所述收集器還包括進(jìn)氣裝置(圖1未顯示)，所述進(jìn)氣裝置與所述進(jìn)氣管2連接，用于通過進(jìn)氣管2向容納空間充氣。進(jìn)氣裝置和進(jìn)氣管2通過集管器1連接；所述集管器1的第一端設(shè)置有尾管15，所述尾管15與所述進(jìn)氣裝置連接；所述集管器1的第二端設(shè)置有用于與所述進(jìn)氣管2連接的至少一個(gè)孔。例如，其可以設(shè)置12個(gè)孔，這樣可以同時(shí)接入1-12個(gè)進(jìn)氣管2，集管器1在沒有接入進(jìn)氣管2時(shí)，所述孔處于自行關(guān)閉狀態(tài)或利用封口膜等材料進(jìn)行密封，保證設(shè)備處于密閉狀態(tài)；其次，在接入的進(jìn)氣管2不足12個(gè)時(shí)，最好確保裝置運(yùn)行時(shí)每個(gè)單獨(dú)的集管器能夠有相同的氣流速度，并且最好每個(gè)孔的氣體壓力相同。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求調(diào)節(jié)進(jìn)氣裝置的壓力進(jìn)而達(dá)到控制裝置內(nèi)的空氣流速。

小型嚙齒類動物籠本體20一端為錐形本體4，在錐形本體4上有兩個(gè)孔與進(jìn)氣管2和出氣管6相連?；\本體20內(nèi)的活塞式蓋體10的頭部為帶有膠塞的活塞18，可以根據(jù)動物的具體體型進(jìn)一步調(diào)節(jié)。根據(jù)不同動物體型，籠本體20分為大、中、小三個(gè)型號。大號籠體長為25cm，截面半徑為5cm，活塞長度為27cm；中號籠體長為15cm，截面半徑為2.3cm，活塞長度為17cm；小號籠體長為10cm，截面半徑為1.5cm，活塞長度為12cm。

如圖3所示，動物呼氣收集裝置還包括具有至少一個(gè)收集器室12的收集器架11，所述收集器室12用于容納收集器。在收集器架11頂部裝有一個(gè)提手16。

如圖1所示，所述收集器還包括支撐架9，所述支撐架9與所述籠本體20連接；所述收集器室12的底部設(shè)有固定槽13,14，以固定住所述支撐架9。例如通過固定槽13,14卡住支撐架9。

在實(shí)驗(yàn)過程中，首先將裝置組裝好，如圖1所示。將動物放入籠本體20中，推動蓋體10使籠本體20中的空間達(dá)到最小。將集管器1的尾管15與進(jìn)氣裝置相連，將進(jìn)氣管2接入集管器1的孔內(nèi)，調(diào)節(jié)進(jìn)氣裝置使籠本體20內(nèi)的氣流速度達(dá)到實(shí)驗(yàn)所需后便可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

雖然本申請已經(jīng)參照其優(yōu)選地具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解在沒有脫離本申請的真正的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行的各種改變。例如，利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許的變動或修飾均等同于等效實(shí)施案例，均包括在本申請的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。并且可以對本申請的主體、精神和范圍進(jìn)行多種改變以適應(yīng)特定的情形、材料、材料組合物或方法步驟。所有的這些改變也均包括在本申請的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。