CN110638452A - 小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置及其使用方法，包括麻醉模块、头颈固定模块和躯干放置固定模块，麻醉模块包括锥形充气式的呼吸面罩，呼吸面罩通过麻醉导管与外部麻醉管相连；头颈固定模块与躯干放置固定模块可拆卸连接，头颈固定模块包括环形充气气囊，环形充气气囊滑动设置于躯干放置固定模块，躯干放置固定模块上滑动设置有头颈固定带、上腰固定带和下腰固定带。本发明的装置可适应于不同体积大小的动物，不限制动物的摆放***，便于控制动物的呼吸方式，可保持动物的体温稳定在生理温度，且可避免损伤牙齿和嘴巴附近组织，有效避免窒息死亡。

Description

小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置及使用方法

技术领域

本发明涉及核磁共振成像固定装置技术领域，特别是指一种小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置及使用方法。

背景技术

疾病模型动物的研究可以为疾病的发展过程提供参考，为临床诊断与治疗提供潜在的解决办法。核磁共振成像技术(MRI)因其无创、分辨率高、多参数成像，并可以进行功能及分子成像等优点，成为疾病诊断的首选影像学检测方法，在模型动物的研究中越来越受到重视。

对动物进行核磁共振成像时，一般采用气体麻醉；不同体积大小的动物、不同的扫描部位需要使用不同的射频线圈，不同的成像方法和目的，需要选择不同的***，比如俯卧位、侧卧位、仰卧位，现有的小动物固定装置不能根据实验动物体积及不同线圈进行调节，需要更换检查床及配套的固定装置，步骤繁琐，耗费时间。

现有的固定、麻醉装置由牙杆和麻醉罩构成，仅仅针对俯卧位实验做了初步优化，牙杆一端的圆环勾住啮齿类动物的上牙、穿过麻醉罩后固定于扫描床；麻醉罩是一半中空的结构，通有麻醉气体，用于容纳动物的嘴巴、鼻子，从而实现头部的固定和麻醉。牙杆和麻醉罩材质是硬质塑料，连接过程用力过大或长时间勾住牙齿进行实验，会导致动物牙齿受伤；麻醉罩也存在磨损动物下巴附近组织的风险，甚至导致小动物窒息死亡；麻醉罩与动物嘴巴周围有较大缝隙，存在漏气现象，对环境及操作者有潜在的伤害。另外，对小型实验动物进行躯干固定或固定表面线圈时，往往采用胶带将小型动物固定在动物床或实验用发射线圈内，这种固定方式不仅需要大量的胶带，还会在粘贴处遗留粘贴物，不易清洗；特别是对于呼吸控制及***要求高的核磁共振成像，不能进行快速、有效的固定。

核磁共振成像磁体室一般控温在20摄氏度，小动物在麻醉睡眠状态下体温主动调节功能降低，长时间低温实验容易造成体温失调、甚至死亡，且不是在正常生理温度37摄氏度左右进行实验，获得的实验数据有别于正常的机体状态。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置及使用方法，可适应于不同体积大小的动物，不限制动物的摆放***，便于控制动物的呼吸方式，可保持动物的体温稳定在生理温度，且可避免损伤牙齿和嘴巴附近组织，有效避免窒息死亡。

本发明的技术方案是这样实现的：小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置，包括麻醉模块、头颈固定模块和躯干放置固定模块，麻醉模块包括锥形充气式的呼吸面罩，呼吸面罩通过麻醉导管与麻醉机相连；头颈固定模块与躯干放置固定模块可拆卸连接，头颈固定模块包括大小可调的环形充气气囊，环形充气气囊滑动设置于躯干放置固定模块，躯干放置固定模块上滑动设置有头颈固定带、上腰固定带和下腰固定带。

进一步地，躯干放置固定模块包括中心主体支撑板，中心主体支撑板的上端沿动物躯干放置方向设置有两条外侧滑动槽，外侧滑动槽为上端开口的弧形槽，外侧滑动槽内通过螺纹设置有滑动螺杆，环形充气气囊的两端分别与滑动螺杆相连。

进一步地，上腰固定带和下腰固定带通过圆柱形的滑动端子滑动嵌入外侧滑动槽。

进一步地，两条外侧滑动槽之间的中心主体支撑板上设置有两条内侧滑动槽，内侧滑动槽为上端开口的弧形槽，头颈固定带通过圆柱形的滑动端子滑动嵌入内侧滑动槽内。

进一步地，中心主体支撑板的两侧沿动物躯干放置方向均设置有插槽，插槽内卡装有侧部躯干支撑板。

进一步地，中心主体支撑板内靠近上表面嵌有用于保持动物体温的水暖硅胶管，水暖硅胶管来回弯曲走向延伸至动物躯干接触部分，水暖硅胶管的一端与外部加热水池的出水口相连，另一端与外部加热水池的回水口相连。

进一步地，环形充气气囊为弹性材质，且设置有第二充气口，滑动螺杆上设置有环形槽，环形槽上套装有可转动的旋转环，环形充气气囊的端部与旋转环固定相连。

进一步地，呼吸面罩设置有第一充气口，呼吸面罩的两侧均设置有弹性橡胶带。

小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)设置好外部加热水池的水温和水泵的流量，将水暖硅胶管的两个接口分别与外部加热水池的出水口和回水口相连；

(2)将初步麻醉睡眠状态下的动物快速放置于中心主体支撑板上，根据动物体型大小沿插槽调节侧部躯干支撑板到合适位置；

(3)调节呼吸面罩的充气量，将充气后的呼吸面罩包住动物的口鼻，紧密贴合后，利用呼吸面罩自带的弹性橡胶带打结后戴在动物头部，将呼吸面罩通过麻醉导管连接麻醉机的出气管；

(4)沿外侧滑动槽调节滑动螺杆的位置，从而调整环形充气气囊的位置，调节环形充气气囊的充其量，固定动物的头颈部；

(5)根据核核磁共振成像实验要求，确定实验动物的腹式呼吸或者胸式呼吸模式；结合实验动物体型和所需的摆放***，沿内侧滑动槽滑动调节头颈固定带的位置，通过头颈固定带用于辅助固定颈部或前肢腋窝，沿外侧滑动槽滑动调节上腰固定带及下腰固定带的位置，通过上腰固定带和下腰固定带固定动物躯干或表面线圈。

本发明的有益效果：

1、调节头颈固定模块的滑动螺杆和侧部躯干支撑板即可加长或加宽固定动物的支撑板的有效范围，适用于不同体型大小的动物无需更换头颅固定装置。

2、调节环形充气气囊的充气量即可实现固定不同体型的动物头颈部，且不会损伤周边组织。

3、调节呼吸面罩的充气量即可实现呼吸面罩与动物嘴鼻部位的紧密贴合，漏气少，提高了麻醉效率。

4、调节头颈固定带、上腰固定带和下腰固定带在对应滑槽内的位置即可实现不同的呼吸模式，且可用于固定表面线圈，便于完成实验。

5、中心主体支撑板内的水暖硅胶管可维持动物体温，保持良好的生理状体。

本发明的装置及使用方法采用可移动的充气式环形气囊固定动物头颈部，动物躯干支撑板宽度可调节，躯干固定带位置可调节，躯干支撑板中心部分设置有水暖管道，从而适应于不同体积大小的动物，不限制动物的摆放***，便于控制动物的呼吸方式，可减小麻醉气体的损失，可保持动物的体温稳定在生理温度，且可避免损伤牙齿和嘴巴附近组织，有效避免窒息死亡。动物固定过程简单、便捷可有效减小核磁共振实验前动物准备时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为用于小体积动物的固定、麻醉一体装置的俯视图；

图2为用于大体积动物的固定、麻醉一体装置的俯视图；

图3为中心主体支撑板的主视图；

图4为呼吸面罩的结构示意图；

图5为环形充气气囊的结构示意图；

图6为滑动螺杆的结构示意图。

中心主体支撑板1，侧部躯干支撑板2，环形槽3，滑动螺杆4，环形充气气囊5，外侧滑动槽6，内侧滑动槽7，上腰固定带8，下腰固定带9，头颈固定带10，水暖硅胶管11，插槽12，旋转环13，弹性橡胶带14，麻醉导管15，第一充气口16，第二充气口17。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-2所示，小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置，包括麻醉模块、头颈固定模块和躯干放置固定模块。

如图4所示，麻醉模块包括锥形充气式的呼吸面罩，呼吸面罩通过麻醉导管15与麻醉机的出气管相连，呼吸面罩上设置有第一充气口16，通过充气口对呼吸面罩充气，呼吸面罩的两侧均固定有弹性橡胶带14，通过两个弹性橡胶带14打结后将呼吸面罩戴在动物的头部。

头颈固定模块与躯干放置固定模块可拆卸地连接在一起。如图5所示，头颈固定模块包括大小可调的环形充气气囊5，环形充气气囊5滑动设置于躯干放置固定模块上，环形充气气囊5上设置有第二充气口17，通过第二充气口17向环形充气气囊5内充气，环形充气气囊5的材质有弹性，通过充气量的多少可以改变环形充气气囊5内径的大小，适用于不同头颈大小的动物固定。

如图1-3所示，躯干放置固定模块包括中心主体支撑板1，中心主体支撑板1的上端沿动物躯干放置方向设置有两条外侧滑动槽6，外侧滑动槽6为上端开口的弧形槽，外侧滑动槽6内通过螺纹设置有滑动螺杆4，外侧滑动槽6的内壁靠近环形充气气囊5的端部出口处1厘米长度范围内设置有与滑动螺杆4配合的内螺纹，如图6所示，滑动螺杆4上设置有环形槽3，环形槽3上套装有可转动的旋转环13，环形充气气囊5的两端分别与同侧的旋转环13固定相连，可以与滑动螺杆4同时移动，滑动螺杆4为无磁塑料杆，通过旋转螺杆进出改变环形充气气囊5的位置，适用于不同大小、不同类型动物颈部的长短，并将动物固定在中心主体支撑板1上。

躯干放置固定模块上滑动设置有头颈固定带10、上腰固定带8和下腰固定带9。上腰固定带8和下腰固定带9的一端为自由端，且均固定有毛毡搭接层，另一端固定有圆柱形的滑动端子，上腰固定带8和下腰固定带9均为两个，分别通过滑动端子滑动嵌入外侧滑动槽6。外侧滑动槽6沿动物躯干放置方向贯穿设置于中心主体支撑板1上，外侧滑动槽6为上端开口的弧形槽，便于上腰固定带8和下腰固定带9的***滑槽，用于固定动物躯干或表面线圈

两条外侧滑动槽6之间的中心主体支撑板1上设置有两条内侧滑动槽7，内侧滑动槽7为上端开口的弧形槽，内侧滑动槽7为上端开口的弧形槽，头颈固定带10的一端为自由端，且均固定有毛毡搭接层，另一端固定有圆柱形的滑动端子，头颈固定带10为两个，分别通过圆柱形的滑动端子滑动嵌入内侧滑动槽7内，用于辅助固定颈部或前肢腋窝。

中心主体支撑板1上嵌入有U型的水暖硅胶管11，水暖硅胶管11的一侧为进水管，另一侧为出水管，进水管和出水管均呈波纹状，水暖硅胶管11延伸至中心主体支撑板1上动物躯干接触的部分，且位于到中心主体支撑板1贴近上表面的地方，水暖硅胶管11的进水管与外部加热水池的出水口相连，出水管与外部加热水池的回水口相连，温水循环流入、流出水暖硅胶管11即可保持动物的体温稳定。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：如图1-3所示，中心主体支撑板1的两侧沿动物躯干放置方向均设置有中空结构的插槽12，插槽12内滑动设置有侧部躯干支撑板2，侧部躯干支撑板2通过向外抽拉的方式改变躯干放置固定模块的宽度，适用于不同大小体积动物的固定。

实施例三

小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)设置好外部加热水池的水温和水泵的流量，将水暖硅胶管11的两个接口分别与外部加热水池的出水口和回水口相连；

(2)将初步麻醉睡眠状态下的动物快速放置于中心主体支撑板1上，根据动物体型大小沿插槽12向外抽拉调节侧部躯干支撑板2到合适位置；

(3)通过第一充气口16调节呼吸面罩的充气量，将充气后的呼吸面罩包住动物的口鼻，紧密贴合后，利用呼吸面罩自带的弹性橡胶带14打结后戴在动物头部，将呼吸面罩通过麻醉导管15连接麻醉机的出气管；

(4)沿外侧滑动槽6调节滑动螺杆4的位置，从而调整环形充气气囊5的位置，通过第二充气口17调节环形充气气囊5的充其量，固定动物的头颈部；

(5)根据核核磁共振成像实验要求，确定实验动物的腹式呼吸或者胸式呼吸模式；结合实验动物体型和所需的摆放***，沿内侧滑动槽7滑动调节头颈固定带10的位置，头颈固定带10用于辅助固定颈部或前肢腋窝，沿外侧滑动槽6滑动调节上腰固定带8及下腰固定带9的位置，然后通过头颈固定带、上腰固定带8和下腰固定带9固定动物躯干或表面线圈，调节上腰固定带8和下腰固定带9的粘结长度实现不同的呼吸模式。

至此，动物固定和麻醉准备完成。

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

Claims (9)

1.小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置，其特征在于：包括麻醉模块、头颈固定模块和躯干放置固定模块，麻醉模块包括锥形充气式的呼吸面罩，呼吸面罩通过麻醉导管与麻醉机相连；头颈固定模块与躯干放置固定模块可拆卸连接，头颈固定模块包括大小可调的环形充气气囊，环形充气气囊滑动设置于躯干放置固定模块上，躯干放置固定模块上滑动设置有头颈固定带、上腰固定带和下腰固定带。

2.根据权利要求1所述的小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置，其特征在于：躯干放置固定模块包括中心主体支撑板，中心主体支撑板的上端沿动物躯干放置方向设置有两条外侧滑动槽，外侧滑动槽为上端开口的弧形槽，外侧滑动槽内通过螺纹设置有滑动螺杆，环形充气气囊的两端分别与滑动螺杆相连。

3.根据权利要求2所述的小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置，其特征在于：上腰固定带和下腰固定带通过圆柱形的滑动端子滑动嵌入外侧滑动槽内。

4.根据权利要求2或3所述的小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置，其特征在于：两条外侧滑动槽之间的中心主体支撑板上设置有两条内侧滑动槽，内侧滑动槽为上端开口的弧形槽，头颈固定带通过圆柱形的滑动端子滑动嵌入内侧滑动槽内。

5.根据权利要求1所述的小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置，其特征在于：中心主体支撑板的两侧沿动物躯干放置方向均设置有插槽，插槽内滑动设置有侧部躯干支撑板。

6.根据权利要求1所述的小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置，其特征在于：中心主体支撑板内靠近上表面处设置有用于保持动物体温的水暖硅胶管，水暖硅胶管来回弯曲走向延伸至动物躯干接触部分，水暖硅胶管的一端与外部加热水池的出水口相连，另一端与外部加热水池的回水口相连。

7.根据权利要求1所述的小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置，其特征在于：环形充气气囊为弹性材质，且设置有第二充气口，滑动螺杆上设置有环形槽，环形槽上套装有可转动的旋转环，环形充气气囊的端部与旋转环固定相连。

8.根据权利要求1所述的小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置，其特征在于：呼吸面罩设置有第一充气口，呼吸面罩的两侧均设置有弹性橡胶带。

9.权利要求1-8之一所述的小型动物核磁共振扫描固定、麻醉一体装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)设置好外部加热水池的水温和水泵的流量，将水暖硅胶管的两个接口分别与外部加热水池的出水口和回水口相连；

(2)将初步麻醉睡眠状态下的动物快速放置于中心主体支撑板上，根据动物体型大小沿插槽向外滑动调节侧部躯干支撑板到合适位置；

(3)调节呼吸面罩的充气量，将充气后的呼吸面罩包住动物的口鼻，紧密贴合后，利用呼吸面罩自带的弹性橡胶带打结后戴在动物头部，将呼吸面罩通过麻醉导管连接外部麻醉机的出气管；

(4)沿外侧滑动槽调节滑动螺杆的位置，从而调整环形充气气囊的位置，调节环形充气气囊的充其量，固定动物的头颈部；

(5)根据核核磁共振成像实验要求，确定实验动物的腹式呼吸或者胸式呼吸模式；结合实验动物体型和所需的摆放***，沿内侧滑动槽滑动调节头颈固定带的位置，通过头颈固定带用于辅助固定颈部或前肢腋窝，沿外侧滑动槽滑动调节上腰固定带及下腰固定带的位置，通过上腰固定带和下腰固定带固定动物躯干或表面线圈。

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