一种气体麻醉诱导时长半自动测试设备的制作方法

1.本实用新型属于动物麻醉机制研究技术领域，尤其涉及一种气体麻醉诱导时长半自动测试设备。


背景技术：

2.在研究动物麻醉行为过程中，实验人员需要测定麻醉药的诱导期。这个过程是指，从给麻醉药开始，直至将动物翻身到腹部朝上，无法自主翻身到自然状态(即背部朝上)，这个时间长度记录为麻醉剂诱导期。这个自主翻身到背部朝上的反射行为称为“翻正反射”。
3.据统计，截止2019年，国内前100强医院的906.24万台手术中，全身麻醉占80％左右。全麻的过程分为诱导期、维持期、苏醒期，而麻醉诱导期和苏醒期好比飞机的起飞和降落，是全身麻醉最危险的两个阶段。全身麻醉的应用至今已有170余年的历史，然而全麻药物如何发挥麻醉效应，实现可逆性意识丧失这一过程至今还没有得到明确的解释。因此，选用啮齿动物作为麻醉机制的研究，可推进全麻药物机制研究的进程。在动物实验中，分别以翻身反射消失和翻身反射恢复作为麻醉起效和苏醒的指标。
4.现有测定动物麻醉诱导期的技术方案：
5.目前文献中，啮齿类动物麻醉诱导期的方案，文献中提及到的范式是将小鼠/大鼠置于圆形滚筒中，在给予麻醉药物以后，人为小幅度、缓慢翻转圆筒，使动物翻身到腹部朝上，并观察动物是否可以自主翻正。如果仍然可以，则间隔一定时间，再次测试观察，直至动物翻正反射消失为止，同时记录所消耗的时间。
6.人为转动过程中，实验者需要密切注意当前操作的滚筒状态以及动物体态，因此无法同时观察及操作多只动物，消耗大量时间；或者在同时操作多只动物的时候产生漏判、误判以及实验误差。现有技术存在不足。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种气体麻醉诱导时长半自动测试设备，旨在解决现有操作中人为翻转滚筒的速度不可控，而滚筒转动的速度快慢会影响动物状态，造成实验误差的问题。
8.本实用新型提供了一种气体麻醉诱导时长半自动测试设备，包括步进电机和触发所述步进电机启动的控制器，所述步进电机与所述控制器之间还连接有uno单片机，控制所述步进电机在每次被触发后朝不同方向旋转相同圈数；所述设备还包括：
9.底板，用于安装所述步进电机和uno单片机；
10.圆筒诱导盒，呈圆筒状，圆筒两端面的中心位置设置有与圆筒内部连通的宝塔软管接头；用于装载待麻醉的动物，并通过轴承与所述底板活动连接；
11.轴承，其外圈固定连接在所述底板上，内圈固定在所述圆筒诱导盒的外壁上，用于使所述圆筒诱导盒可以相对所述底板随所述轴承的内圈转动；
12.第一直齿锥齿轮，固定套设在所述圆筒诱导盒的外壁上；
13.第二直齿锥齿轮，固定套设在所述步进电机的输出轴上，并与所述第一直齿锥齿轮啮合；以及
14.麻醉机和尾气回收罐，所述麻醉机出气口通过软管接入所述圆筒诱导盒一端的宝塔软管接头，所述尾气回收罐通过软管连通所述圆筒诱导盒另一端的宝塔软管接头。
15.本实用新型通过轴承将圆筒诱导盒架设在底板上，底板中安装有步进电机和控制步进电机工作的uno单片机，步进电机与圆筒诱导盒之间通过第一直齿锥齿轮和第二直齿锥齿轮构成的齿轮组传动连接。在控制器启动步进电机后，步进电机会通过齿轮组带动圆筒诱导盒在轴承内圈转动，使其中被麻醉的动物翻转自腹部朝上，观测其是否有反正反射，若没有，则记录相应时间作为麻醉诱导时间。以此避免人为翻转滚筒的速度不可控，而滚筒转动的速度快慢会影响动物状态，造成实验误差。麻醉机和尾气回收罐接入圆筒诱导盒后，可以在放入待麻醉动物后直接向诱导盒内输入麻醉气体。避免手动麻醉的操作繁琐。同时，圆筒诱导盒每次翻转的方向均与前次相反，也避免了接入管路产生缠绕的风险。
附图说明
16.图1是本实用新型提供的气体麻醉诱导时长半自动测试设备的结构示意图。
17.附图标记说明：1.摄像支架；2.控制器；3.uno单片机；4.连接电线；5.底板；6.宝塔软管接头；7.圆筒诱导盒；8.轴承；9.第一直齿锥齿轮；10.第二直齿锥齿轮；11.步进电机。
具体实施方式
18.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述：
20.图1示出了本实用新型提供的一种气体麻醉诱导时长半自动测试设备，包括步进电机11和触发步进电机11启动的控制器2，步进电机11与控制器2之间还连接有uno单片机3，控制步进电机11在每次被触发后朝不同方向旋转相同圈数；设备还包括：
21.底板5，用于安装步进电机11和uno单片机3；
22.圆筒诱导盒7，呈圆筒状，圆筒两端面的中心位置设置有与圆筒内部连通的宝塔软管接头6；用于装载待麻醉的动物，并通过轴承8与底板5活动连接；
23.轴承8，其外圈固定连接在底板5上，内圈固定在圆筒诱导盒7的外壁上，用于使圆筒诱导盒7可以相对底板5随轴承8的内圈转动；
24.第一直齿锥齿轮9，固定套设在圆筒诱导盒7的外壁上；
25.第二直齿锥齿轮10，固定套设在步进电机11的输出轴上，并与第一直齿锥齿轮9啮合；以及
26.麻醉机和尾气回收罐，麻醉机出气口通过软管接入圆筒诱导盒7一端的宝塔软管接头6，尾气回收罐通过软管连通圆筒诱导盒7另一端的宝塔软管接头6。
27.本技术通过每次被触发后朝不同方向旋转相同圈数的步进电机11驱动圆筒诱导盒7进行滚动，避免了人为操作将小鼠翻动过程中，对小鼠有接触行为，会对小鼠麻醉过程造成干扰。同时，圆筒诱导盒7的滚动速度和幅度都是恒定的，避免了对小鼠造成不同程度
的刺激，降低实验对麻醉诱导时间的测量误差。且每次的转动方向与前次相反，可以避免接入圆筒诱导盒7的麻醉气体管道缠绞。
28.同时，操作人员只需要按一次按键就能执行一次圆筒滚动，相较于手动滚动诱导盒，可以节省操作时间，且在一个时段内便于操作多个诱导盒进行检测，有效的提高了实验效率。
29.在优选的实施例中，圆筒诱导盒7也可以采用棱柱状结构。棱柱滚动时，其相邻柱面之间的钝角过渡有助于其内部空间中动物的翻身。棱柱的楞数量以5-10为佳。
30.进一步的，轴承8的数量为两个；两个轴承8平行套设在圆筒诱导盒7的外壁上；两个轴承8分别固定在靠近圆筒端面的两端。采用两个轴承8平行套设在圆筒诱导盒7两端可以更为均衡的分担圆筒诱导盒7的重量，使其在轴承8中转动更平稳。
31.进一步的，圆筒诱导盒7的端面通过螺纹与筒壁密封连接。通过端面的旋进旋出可以方便的控制圆筒诱导盒7内部空间的开闭，便于放入麻醉动物或待麻醉动物。
32.进一步的，圆筒诱导盒7的筒壁长20厘米，直径为10厘米；端面厚度为1厘米。
33.在具体实施时，圆筒诱导盒7的尺寸可以根据实际动物类型的尺寸来进行对应设置，其大小与实验对象能够自由前后转动身体为宜。同时，也可以参考气体充盈圆筒诱导盒7所需的量与时间来设置。以提高麻醉诱导时间的测试准确度。
34.进一步的，第一直齿锥齿轮9设置为80齿，第二直齿锥齿轮10设置为20齿；步进电机11的转速设置为0.5秒每圈。在其他的优选实施例中，转速的设置可以按照动物的种类来对应在uno单片机中修改。
35.进一步的，第二直齿锥齿轮10与第一直齿锥齿轮9的啮合角度为90度。
36.进一步的，步进电机11每次转动的圈数为2圈，以确保圆筒诱导盒7能够转动180度来将其中的动物翻身到腹部朝上。若受到麻醉的动物依然具有翻正反射，则在间隔一个预设时间点后再次按下控制器2触发步进电机11反向转动。
37.进一步的，装置还包括摄像支架1，用于装入摄像头录制圆筒诱导盒7内动物的麻醉诱导过程。在具体实施过程中，摄像头连接电脑全程录制测试过程中动物的图像，使得试验过程无需另外记录，试验完成后再通过录像即可进行动物行为的分析，以此准确计算麻醉诱导时间。
38.进一步的，圆筒诱导盒7的筒壁上设置有放入待麻痹动物的开口；开口上密封连接有密封舱盖。优选圆筒诱导盒7朝上的一面设置该开口，可以便于动物的放入和取出操作。
39.进一步的，控制器2通过连接电线4与uno单片机3连接，电线的长度和柔软性有助于安排适合的操作区域。
40.本实用新型实施例的气体麻醉诱导时长半自动测试设备，其可以半自动操作圆筒诱导盒7避免了人工翻动动物和人工转动诱导盒，提高实验效率。同时，圆筒诱导盒7每次滚动的方向是相反的，因此麻醉气体的输入和输出管道不会因多次转动而缠绞。采用了设置摄像支架1对准圆筒诱导盒7内的动物，其上的摄像头连接电脑后可以实现实验过程的全程录制，使得试验过程无需另外记录。试验完成后根据记录图像可以准确对动物行为进行分析，判断出具体的麻醉诱导时间。
41.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型
的保护范围之内。