阅读说明：本技术 一种智能啮齿类动物心脏灌流装置 (Intelligent rodent heart perfusion device ) 是由 魏盛 耿希文 李自发 张�浩 胡明会 于 2020-06-19 设计创作，主要内容包括：一种智能啮齿类动物心脏灌流装置,涉及动物实验装置技术领域,包括灌流室、解剖台、以及智能灌流器,智能灌流器内设有储液仓、转运仓、控制仓,所述的解剖台上设有用以固定实验动物的动物固定器,转运仓内设有抽液泵B,所述的抽液泵B的液体输入端与储液仓内的液体连通,液体输出端通过液体输送软管连接有心脏固定容器,心脏固定容器内还设有电磁血流传感器,控制仓内设有控制器,电磁血流传感器通过信号线与控制器连接,控制器通过电线与抽液泵B连接,控制器还电性连接有电源,智能灌流器与解剖台配合使用,解剖台设置于灌流室内。本发明操作简单,使用方便,可实现多通道灌流的智能化操作,降低了实验操作者的劳动强度,提高了灌流效率,保证了灌流质量。(The utility model provides an intelligence rodent heart perfusion device, relates to animal experiment device technical field, including perfusion chamber, dissection table and intelligent perfusion ware, be equipped with stock solution storehouse, transport storehouse, control storehouse in the intelligence perfusion ware, dissection table on be equipped with the animal fixer for fixed laboratory animal, be equipped with drawing liquid pump B in the transport storehouse, the liquid input of drawing liquid pump B and the liquid intercommunication in the stock solution storehouse, liquid output end has heart fixing container through liquid delivery hose connection, still is equipped with electromagnetic blood flow sensor in the heart fixing container, is equipped with the controller in the control storehouse, electromagnetic blood flow sensor passes through the signal line and is connected with the controller, the controller passes through the electric wire and is connected with drawing liquid pump B, controller still electric connection has the power, intelligent perfusion ware uses with the cooperation of dissection table, the dissection table sets up in the perfusion chamber. The invention has simple operation and convenient use, can realize the intelligent operation of multi-channel perfusion, reduces the labor intensity of experiment operators, improves the perfusion efficiency and ensures the perfusion quality.)

一种智能啮齿类动物心脏灌流装置

技术领域

本发明涉及动物实验装置技术领域，具体涉及一种智能啮齿类动物心脏灌流装置。

背景技术

动物实验中，心脏灌流取材是必不可少的一个步骤，且灌流的结果与组织的状态密切相关。心脏灌流首先要将动物心脏暴露出来，将灌流针***左心室，固定灌流针，依次进行生理盐水、pbs与多聚甲醛的灌流。目前市场上无专用的动物心脏灌流装置，实验人员大多采用自行组装的平口针头和软管，针头***心脏后使用血管钳夹闭心尖与灌流针。

传统自行组装的灌流装置有以下缺点：

1.灌流装置和手术器械零散，组装程序复杂，操作前需较长时间准备；

2.必须依靠血管钳固定，对于心脏较小的小型动物，如小鼠、幼大鼠等，通常需要多次尝试，才可夹紧固定，不仅浪费时间，且动物状态也受影响，准确刺入左心室、刺入深浅也很难保证，灌流成功率较低。

3.血管钳固定要夹住心尖及灌流针，动物稍有挣扎或者晃动很容易夹破心脏，导致灌流失败。

4.灌流要用到多聚甲醛刺激性较大，传统流装置无有效排风和回收装置，对人体伤害极大。

5.传统灌流装置缺乏相应的解剖台20，动物固定和解剖操作复杂。

6.截至目前尚无灌流装置的心脏模具，缺乏固定和自动刺入二合一的模具，实验效率低下，不能保证100％成功率。

7.传统灌流装置只是通过肉眼观察组织颜色判断灌流状态，不能精准掌握灌流动物所处的状态，难以保证实验结果的准确性，同时浪费缓冲液和固定液。

8.传统灌流装置，包括使用蠕动泵，仍然无法有效进行多通道实验，操作流程复杂，实验效率低下。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种智能啮齿类动物心脏灌流装置，该装置对上述现有技术中存在的缺陷进行了系统化改进。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种智能啮齿类动物心脏灌流装置，包括灌流室、解剖台、以及智能灌流器，所述的智能灌流器包括壳体，所述的壳体内设有储液仓、转运仓、控制仓，所述的解剖台上设有用以固定实验动物的动物固定器，所述的转运仓内设有抽液泵B，所述的抽液泵B的液体输入端与储液仓内的液体连通，液体输出端通过液体输送软管连接有心脏固定容器，所述的液体输送软管的端部连接有灌流针，所述的灌流针的尖刺端穿透心脏固定容器的外壁并延伸至心脏固定容器内部，所述的心脏固定容器内还设有电磁血流传感器，所述的控制仓内设有控制器，所述的电磁血流传感器通过信号线与控制器连接，所述的控制器通过电线与抽液泵B连接，所述的控制器还电性连接有电源，所述的智能灌流器与解剖台配合使用，所述的解剖台设置于灌流室内。

优选的，所述的储液仓内设有用以盛装清洗液的冲洗瓶、用以盛装缓冲液的缓冲瓶、以及用以盛装固定液的固定瓶；所述的转运仓内设有1个抽液泵A、以及多个抽液泵B，所述的冲洗瓶、缓冲瓶、固定瓶的底部均设有出液口，所述的冲洗瓶设有1个出液口、并通过液体输送管与抽液泵A的液体输入端连接，所述的抽液泵A的液体输出端连接有三通接头，所述的三通接头的一端与抽液泵A连接，另外两端分别通过贯通缓冲瓶、固定瓶顶端的液体输送管与缓冲瓶、固定瓶内连通，所述的缓冲瓶、固定瓶的底部设有多个出液口，所述的缓冲瓶或固定瓶的出液口分别通过液体输送管与不同的抽液泵B的液体输入端连接，任一所述的出液口内均设有电磁阀，所述的控制器分别与电磁阀、抽液泵A电性连接。

优选的，所述的控制仓还设有触摸屏，所述的触摸屏的显示器开口于控制仓所在的壳体的前端面，在所述前端面上还设有电源开关按钮，所述的控制器与触摸屏通过电线和信号线连接。

优选的，所述的触摸屏内还设有实验控制单元，所述的实验控制单元根据实验动物的种类、品系、日龄、体重的不同进行细分而将操作方式归类，所述的操作方式设定为具体的灌流时间和灌流速度，并通过控制器控制电磁阀和抽液泵A及抽液泵B具体实施，所述的灌流时间和灌流速度的获取方式为：根据任一细分为同一小类的动物多次灌流实验的结果和相关灌流时间、灌流速度的数据，选取能获得最优灌流效果的灌流时间和灌流速度作为此小类动物的灌流操作方式，所述的实验控制单元在触摸屏上显示控制界面，所述的控制界面包括第一界面和第二界面，所述的第一界面上设有实验动物的种类选择、品系选择、日龄输入、体重输入、清洗按钮、灌流按钮，触碰灌流按钮进入第二界面，所述的第二界面上设有通道选择按钮，在通道选择按钮上方设有开始、暂停、以及停止按钮；所述的通道选择按钮用以选择对不同的心脏固定容器内的动物心脏的灌流操作，并通过控制器控制不同的抽液泵B及与抽液泵B配合的电磁阀进行灌流。

优选的，所述的心脏固定容器为贝壳样结构，所述的贝壳样结构包括相互铰接的壳盖A、及壳盖B，在壳盖A、及壳盖B内设有与动物心脏的摆放形状相匹配的内模腔，所述的壳盖A、及壳盖B的边缘分别设有相互配合的卡扣件A，并通过卡扣件A卡扣连接，在壳盖A、及壳盖B的边缘还设有溢流口；所述的电磁血流传感器的穿刺针位于内模腔内，且穿刺针、灌流针、内模腔与放置于内模腔内的动物心脏的位置相互配合，当动物心脏放入内模腔，并关闭心脏固定容器时，电磁血流传感器的穿刺针刺破心包，灌流针刺入左心室；所述的心脏固定容器有多个，通过设置不同形状大小的内模腔以适应不同的动物心脏的固定需要。

优选的，所述的动物固定器设置于解剖台的中部，包括与动物体型相配的凹槽、以及胸腔夹，所述的胸腔夹的一端与凹槽的一侧槽壁顶部铰接，另一端通过卡扣件B与凹槽另一侧的槽壁顶部卡扣连接，在胸腔夹的中部设有手术操作口。

优选的，所述的凹槽的外周所在的解剖台的台面上还设有引流槽，所述的引流槽环绕于凹槽，且引流槽的槽底向一端渐进向下倾斜延伸，并在槽底最低处设有引流管，所述的引流管通过连接管连接有废液收集容器。

优选的，所述的灌流室的顶部设有透明隔离罩，在隔离罩的下表面设有照明灯，在灌流室的两侧的侧壁上分别设有通气口，所述的灌流室的一端的外壁上还设有排气口，在排气口处安装有排气扇，所述的排气口位于灌流室外的一端通过通气管连接有甲醛净化器，经过净化后的气体排入大气。

优选的，所述的连接管通过废液输送软管与废液收集容器连接，所述的废液收集容器设置于灌流室外侧；所述的凹槽的槽底设有漏液孔，所述的漏液孔通过接管与连接管连接。

优选的，所述的控制器为控制芯片或控制电路板或PLC控制器。

本发明一种智能啮齿类动物心脏灌流装置具有如下有益效果：

1、本发明操作简单，使用方便，通过触摸屏上的界面按钮，可轻松实现以最优的灌流时间和灌流速度进行灌流，大大提高了实验操作者的劳动强度，提高了灌流效率，在此同时保证了实验质量；

2、本发明实现了多通道灌流操作的统一控制，可同时对多个动物心脏灌流操作；

3、本发明的心脏固定容器设有适应动物心脏的内模腔，可在关闭心脏固定容器的同时，使电磁血流传感器的穿刺针及灌流针分别刺入心脏的相应部位，极大地降低了心脏固定操作的难度，使实验效率和成功率得到提高；

4、本发明通过设置引流槽、引流管、漏液孔、连接管和废液收集容器，可使实验过程中的血液、缓冲液、冲洗液、固定液的余液顺利收集入废液收集容器，从而有利于解剖台的清洁卫生；

5、本发明通过设置排气扇、通气管、甲醛净化器，可以使灌流室内的含有甲醛的空气快速排出，经净化后排入大气，即保证了环保，又保护了实验操作者的健康。

6、本发明所涉及到的最优灌流时间和最优灌流速度是基于同一小类的动物大量灌流实验获得，将其通过控制器设置于智能灌流器灌流过程中，可实现在最简单的操作下，以最优的灌流方式进行灌流。

附图说明

图1：本发明智能灌流器的俯视结构示意图；

图2：本发明智能灌流器的侧视结构示意图；

图3：本发明智能灌流器的正视结构示意图；

图4：本发明灌流室与解剖台的配合关系俯视图；

图5：本发明心脏固定容器的结构示意图；

图6：本发明第一界面示意图；

图7：本发明第二界面示意图；

1：壳体，1-1：储液仓，1-2：转运仓，1-3：控制仓，2：触摸屏，3：电源开关按钮，4：冲洗瓶，5：缓冲瓶，6：固定瓶，7：抽液泵A，8：抽液泵B，9：液体输送管，10：三通接头，11：心脏固定容器，11-1：壳盖A，11-2：壳盖B，11-3：内模腔，11-4：电磁血流传感器，11-5：灌流针，11-6：溢流口，11-7:铰接轴，11-8：卡扣件A，12：出液口，13：控制器，14：信号线，15：电线，16：输出管，17：隔离罩，18：通风口，19：照明灯，20：解剖台，20-1：凹槽，20-2：胸腔夹，20-3：引流槽，20-4：卡扣件B，20-5：引流管，20-6：手术操作口，21：连接管，22：废液输送软管，23：废液收集容器，24：通气管，25：甲醛净化器，26：排气扇。

具体实施方式

以下所述，是以阶梯递进的方式对本发明的实施方式详细说明，该说明仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参考图1～7：

在一个实施例中，一种智能啮齿类动物心脏灌流装置，如图1～3所示，包括灌流室、解剖台20、以及智能灌流器，所述的智能灌流器包括壳体1，所述的壳体1内设有储液仓1-1、转运仓1-2、控制仓1-3，所述的解剖台20上设有用以固定实验动物的动物固定器，所述的转运仓1-2内设有抽液泵B8，所述的抽液泵B8的液体输入端与储液仓1-1内的液体连通，液体输出端通过液体输送软管9连接有心脏固定容器11，如图5所示，所述的液体输送软管9的端部连接有灌流针11-5，所述的灌流针11-5的尖刺端穿透心脏固定容器11的外壁并延伸至心脏固定容器11内部，所述的心脏固定容器11内还设有电磁血流传感器11-4，如图2所示，所述的控制仓1-3内设有控制器13，所述的电磁血流传感器11-4通过信号线14与控制器连接，所述的控制器13通过电线与抽液泵B8连接，所述的控制器13还电性连接有电源，所述的智能灌流器与解剖台20配合使用，如图4所示，所述的解剖台20设置于灌流室内。

在进一步的实施例中，如图1所示，所述的储液仓1-1内设有用以盛装清洗液的冲洗瓶4、用以盛装缓冲液的缓冲瓶5、以及用以盛装固定液的固定瓶6；所述的转运仓1-2内设有1个抽液泵A7、以及多个抽液泵B8，所述的冲洗瓶4、缓冲瓶5、固定瓶6的底部均设有出液口12，所述的冲洗瓶4设有1个出液口12、并通过液体输送管9与抽液泵A7的液体输入端连接，所述的抽液泵A7的液体输出端连接有三通接头，所述的三通接头的一端与抽液泵A7连接，另外两端分别通过贯通缓冲瓶5、固定瓶6顶端的液体输送管9与缓冲瓶5、固定瓶6内连通，所述的缓冲瓶5、固定瓶6的底部设有多个出液口12，所述的缓冲瓶5或固定瓶6的出液口12分别通过液体输送管9与不同的抽液泵B8的液体输入端连接，任一所述的出液口12内均设有电磁阀(图中未画出)，所述的控制器13分别与电磁阀、抽液泵A电性连接；为方便检修及更换液体，可在储液仓1-1及转运仓1-2的顶部设置开关门结构。

在进一步的实施例中，如图2、图3所示，所述的控制仓1-3还设有触摸屏2，所述的触摸屏2的显示器开口于控制仓1-3所在的壳体1的前端面，在所述前端面上还设有电源开关按钮3，所述的控制器13与触摸屏2通过电线和信号线连接。

在进一步的实施例中，如图6、图7所示，所述的触摸屏2内还设有实验控制单元，所述的实验控制单元根据实验动物的种类、品系、日龄、体重的不同进行细分而将操作方式归类，所述的操作方式设定为具体的灌流时间和灌流速度，并通过控制器13控制电磁阀和抽液泵A及抽液泵B具体实施，所述的灌流时间和灌流速度的获取方式为：根据任一细分为同一小类的动物多次灌流实验的结果和相关灌流时间、灌流速度的数据，选取能获得最优灌流效果的灌流时间和灌流速度作为此小类动物的灌流操作方式，所述的实验控制单元在触摸屏上显示控制界面，所述的控制界面包括第一界面和第二界面，所述的第一界面上设有实验动物的种类选择、品系选择、日龄输入、体重输入、清洗按钮、灌流按钮，触碰灌流按钮进入第二界面，所述的第二界面上设有通道选择按钮，在通道选择按钮上方设有开始、暂停、以及停止按钮；所述的通道选择按钮用以选择对不同的心脏固定容器内的动物心脏的灌流操作，并通过控制器13控制不同的抽液泵B8及与抽液泵B8配合的电磁阀进行灌流。

在进一步的实施例中，如图5所示，所述的心脏固定容器11为贝壳样结构，所述的贝壳样结构包括相互铰接的壳盖A11-1、及壳盖B11-2，在壳盖A11-1、及壳盖B11-2内设有与动物心脏的摆放形状相匹配的内模腔11-3，所述的壳盖A11-1、及壳盖B11-2的边缘分别设有相互配合的卡扣件A11-8，并通过卡扣件A11-8卡扣连接，在壳盖A11-1、及壳盖B11-2的边缘还设有溢流口11-6；所述的电磁血流传感器11-4的穿刺针位于内模腔内，且穿刺针、灌流针11-5、内模腔11-3与放置于内模腔内的动物心脏的位置相互配合，当动物心脏放入内模腔11-3，并关闭心脏固定容器11时，电磁血流传感器11-4的穿刺针刺破心包，灌流针11-5刺入左心室；所述的心脏固定容器11有多个，通过设置不同形状大小的内模腔11-3以适应不同的动物心脏的固定需要。

在进一步的实施例中，如图4所示，所述的动物固定器设置于解剖台20的中部，包括与动物体型相配的凹槽20-1、以及胸腔夹20-2，所述的胸腔夹20-2的一端与凹槽20-1的一侧槽壁顶部铰接，另一端通过卡扣件B20-4与凹槽20-1另一侧的槽壁顶部卡扣连接，在胸腔夹20-2的中部设有手术操作口20-6。

在进一步的实施例中，如图4所示，所述的凹槽20-1的外周所在的解剖台20的台面上还设有引流槽20-3，所述的引流槽20-3环绕于凹槽20-1，且引流槽20-3的槽底向一端渐进向下倾斜延伸，并在槽底最低处设有引流管20-5，所述的引流管20-5通过连接管21连接有废液收集容器23。

在进一步的实施例中，如图4所示，所述的灌流室的顶部设有透明隔离罩17，在隔离罩17的下表面设有照明灯19，在灌流室的两侧的侧壁上分别设有通气口18，所述的灌流室的一端的外壁上还设有排气口，在排气口处安装有排气扇26，所述的排气口位于灌流室外的一端通过通气管24连接有甲醛净化器25，经过净化后的气体排入大气。

在进一步的实施例中，如图4所示，所述的连接管21通过废液输送软管22与废液收集容器23连接，所述的废液收集容器23设置于灌流室外侧；所述的凹槽20-1的槽底设有漏液孔，所述的漏液孔通过接管与连接管21连接。

在进一步的实施例中，所述的控制器13为控制芯片或控制电路板或PLC控制器。

本发明的工作原理为：在灌流实验中，将实验动物麻醉后放入解剖台20上的凹槽20-1内，并将胸腔夹20-2扣好，通过在手术操作口20-6解剖暴露动物心脏，并将动物心脏放入心脏固定容器11内，在扣合心脏固定容器的过程中，电磁血流传感器11-4的穿刺针刺破心包内并使血液流出，而灌流针11-5则刺入左心室，将灌流液体引入，由于本发明根据不同种类、品系、体重对实验动物进行细分，进而根据不同的实验动物设置相应的内模腔11-3，使内模腔11-3、电磁血流传感器11-4的穿刺针、灌流针11-5、及动物心脏相互配合，故将心脏放入内模腔11-3并关闭心脏固定容器11时，可实现电磁血流传感器11-4的穿刺针精准刺破心包，灌流针11-5精准刺入左心室，关闭时，心脏被紧密包裹，灌流液体及血液通过溢流口11-6流出。

进一步的，通过溢流口11-6流出的灌流液体及血液经由引流槽20-3流入引流管20-5，并最终排入废液收集容器23。

进一步的，需要清洗智能灌流器时，在第一界面上选择清洗按钮，此时，控制器13启动抽液泵A7、及抽液泵B8，抽液泵A7将冲洗瓶4内的去离子水导入缓冲瓶5及固定瓶6内，并通过抽液泵B8将液体输送至不同的心脏固定容器11，心脏固定容器11内的液体通过溢流口11-6排出，从而快速完成对智能灌流器的清洁工作。

进一步的，根据实验动物的种类、品系、日龄、体重，在进行灌流操作时，通过触摸屏2上显示的第一界面进行选择，选定后继续选择灌流按钮，进入第二界面，根据动物的细分小类，选择可供灌流操作的通道按钮，选定通道按钮后，将动物心脏固定于与该通道相对应的心脏固定容器11内，并按压通道按钮进行灌流操作，灌流操作时，控制器会根据预先设定好的该小类动物的最优灌流速度和灌流时间自动操作，具体的，抽液泵B8的抽液时间为灌流时间，通过电磁血流传感器11-4检测血液是否冲洗干净，并将冲洗干净的信号传递给控制器13，控制器13此时向抽液泵B8发出抽取固定液的信号，同时，控制器13通过控制出液口12内的电磁阀实现抽液选择。

进一步的，本发明的抽液泵B8可在控制器13的控制下精准控制液体的输入、流速、体积、时间，使灌流的效率更高，避免了液体输入不足或输入过多导致的浪费。

进一步的，本发明的缓冲瓶5内用以盛放缓冲液，比如PBS、生理盐水、枸橼酸钠溶液等，固定瓶6盛放多聚甲醛，冲洗瓶4内盛放去离子水，用于冲洗多聚甲醛和PBS等，可有效保护装置，避免被腐蚀。

进一步的，本发明的侧壁外表面还设有音响装置，当灌流结束时，控制器13向音响装置发出信号，提醒实验操作者灌流结束。

进一步的，本发明可根据不同种类、品系、日龄、体重的实验动物设置不同的解剖台20，并使解剖台20上的凹槽20-1与动物体型相配，从而确保动物身体得到有效固定。

进一步的，解剖台20设于灌流室内，解剖台20可在动物完全麻醉状态下使用，也可以配合小动物呼吸机使用，只需要增加呼吸机呼吸罩即可。

进一步的，灌流室内设有排气扇26，可将含有甲醛的空气通过通气管24排入甲醛净化器25，经净化后的空气排入大气，即保证了环保，又可防止甲醛气体对实验人员的损害。