[发明专利]大鼠呼吸面罩

说明书

技术领域

本发明适用于医学心血管领域中以大鼠急、慢性心肌缺血模型为平台的基础研究、应用研究以及药物作用机制的研究和治疗效果的评价等。

背景技术

心肌缺血、心肌梗死及心力衰竭是人类疾病中的一大杀手，早已引起国内外医学界的高度重视，其研究也在不断的深入，取得了可喜的成就。但大量的机理研究和药物研究都基于急性心肌缺血，而对于慢性心肌缺血的研究却比较少，其中一个最主要的原因是：大鼠慢性心肌缺血模型制备的成功率低、死亡率高，实验周期长等，这些已成为慢性心肌缺血研究的瓶颈问题，长期以来没有得到很好的解决。针对这些问题，我们对大鼠死亡的原因进行了分析和统计，发现在死亡的大鼠中只有6％是由于出现严重的心律失常而导致，4％是由于术中和术后胸腔内出血而导致，而90％是由于呼吸道梗阻/窒息所导致。因此，可以明确地得出，在大鼠慢性心肌缺血模型的制备过程中，导致大鼠死亡的主要原因是呼吸道梗阻。

为什么在模型制备中容易出现呼吸道梗阻？就其原因我们进行了系列动物动物实验研究，发现在传统的大鼠心肌缺血手术中，开胸前要进行气管切开、插管并接呼吸机进行人工呼吸。这样会导致两个结果：一方面大鼠在麻醉状态下，呼吸道内的分泌物会增多，而气管插管后会刺激和部分损伤气管内膜，引起呼吸道内的分泌物进一步增多；另一方面因行气管插管，阻断了气管插管以上的呼吸通道的气流通过，这样就会加速上呼吸道内的分泌物变稠和结痂的过程。因此，在手术进入到气管缝合时，即刻就会出现呼吸困难，严重的会因窒息而死亡。实验进一步发现，鼻咽管狭窄或堵塞是造成呼吸困难或窒息的直接原因，由于气管切开插管后阻断了上呼吸道的气流通过，加上鼻咽管细长的特点，分泌物容易引起这个部位的堵塞，同时也发现大鼠在麻醉状态下不善于用嘴呼吸这一特性。因此，如何防止鼻咽管的狭窄或阻塞，就成为大鼠慢性心肌缺血模型制备成功与否的关键性问题。在这个基础上，我们考虑采用大鼠呼吸面罩的方法，维持大鼠整个呼吸道保持生理状态的通气流过程，可以有效地解决这个主要问题。

发明内容

大鼠呼吸面罩由大鼠颌骨固定器(图1①)、面罩体(图1②)、护齿缺口(图1③)、面罩固定器(图1④)、面罩进气管(图1⑤)、面罩排气管(图1⑥)和排气管阻力调节器(图1⑦)组成。颌骨固定器由金属材料制成，前端为开口的椭圆形，其直径可调节，主要作用为固定大鼠的头部；后端为两根平行的金属丝固定于大鼠手术台上。在面罩体前部的中央有一缺口称护齿缺口，起到保护大鼠门齿免受损伤的作用。面罩固定器位于面罩的后部，两侧各安装一根皮筋，给大鼠带上面罩后通过皮筋与手术台相连起到面罩的固定作用。在面罩的底部分别安装了面罩进气管和排气管，其中进气管与呼吸机出气口相连；在排气管的末端安装阻力调节器，用来调节呼吸面罩内的压力。

我们首次开展大鼠呼吸面罩的设计与应用实验工作，其目的就是为了解决大鼠在术中和术后能保持鼻咽管有气流通过而不被堵塞，有效的预防大鼠术后出现的呼吸困难或窒息等严重的呼吸道阻塞的问题。到目前为止，尚未见到有关大鼠呼吸面罩方面的报道和产品。因此，我们在没有任何资料可参考的情况下，完全独立自主的进行大鼠面罩的设计与制作工作。

在设计与制作中着重解决了以下四个方面的关键性问题：

(一)大鼠面罩的外型设计问题

1、面罩的大小是否要包裹大鼠的上下颌？如果这样，面罩的体积和内腔都会比较大，会对呼吸带来诸多不利因素。我们根据大鼠在麻醉下不善于用嘴呼吸的特点，在设计面罩时，面罩的大小只包裹上颌和鼻尖部而不包裹下颌，实验证明是可行的。

2、大鼠上下门齿特别长，而且比较容易松动，一旦造成损伤，会对术后的饲养带来很大的麻烦，严重的影响术后大鼠的生活质量，甚至会因不能进食而饿死。因此，我们在面罩的设计中已充分的考虑到这个问题，在面罩靠近上颌门齿处留下缺口(护齿缺口)，以避免因带呼吸面罩而损伤门齿。

3、面罩带上后怎样保持良好的密闭性呢？我们充分利用大鼠鼻、唇部的解剖结构，发现大鼠上颌两侧的唇部比较发达，活动度较大。这样，带上面罩后就象两块可以活动的密封圈一样，保持了面罩良好的密闭性。

(二)面罩进气与出气问题

人用呼吸面罩一般只有一根进气管道，出气是通过面罩上的出气法门来控制，面罩的体积比较大。而大鼠的呼吸面罩体积小，无论在阀门制作、安装和工艺上都存在着问题。因此，为了解决大鼠呼吸面罩的出气问题，我们在大鼠的呼吸面罩的底部分别安装了进气和排气管道，进气管与呼吸机的出气口相连，在排气管道的末端安装阻力调节器，用来调节呼吸面罩内的压力，从而维持大鼠的呼吸功能，从根本上解决面罩的进气与出气的问题。