專利名稱：：一種現(xiàn)場(chǎng)氣體染毒實(shí)驗(yàn)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種生物醫(yī)學(xué)染毒實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法，進(jìn)一步涉及一種現(xiàn)場(chǎng)氣體染毒實(shí)驗(yàn)裝置及方法。技術(shù)背景氣體染毒實(shí)驗(yàn)(gasexposure)是氣體毒性評(píng)價(jià)的基本方法；是研究多種氣體，包括氣溶膠、氣霧劑、氣液混合物、粉塵氣體，特別是生物醫(yī)藥氣霧劑、麻醉氣體、污染空氣、汽車尾氣、工業(yè)廢氣、軍事毒劑和推進(jìn)劑燃燒尾氣等吸入反應(yīng)、代謝動(dòng)力學(xué)及其病理生理效應(yīng)和機(jī)制的重要方法；也是研究、評(píng)價(jià)多種有毒有害氣體防護(hù)措施、防護(hù)裝備和無(wú)害化處理技術(shù)的基本方法，其科研和應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。根據(jù)染毒氣體流動(dòng)和加入方式的不同，現(xiàn)有的氣體染毒實(shí)驗(yàn)分為靜式(態(tài))、動(dòng)式(態(tài))和混合式，皆通過(guò)專用吸入染毒設(shè)備或裝置來(lái)完成(l.DrewRT.GeneralPrincipleofInhalationToxicology.Springer-Verlag,Berlin,1985,1-22;2.尹松年，王淑潔，畢文芳，等.工業(yè)化學(xué)品毒性鑒定規(guī)范及實(shí)驗(yàn)方法.北京人民衛(wèi)生出版社，1998，10-12)。這些染毒設(shè)備或裝置需要復(fù)雜的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)配氣、送氣系統(tǒng)和氣體監(jiān)測(cè)器件；一些吸入染毒系統(tǒng)還需要模擬氣體制備和噴霧裝置等(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?8101517;02222542;02240058;200320117313;200520026707;200520035257;200610033156;200710027786)。這些裝置和方法技術(shù)復(fù)雜、造價(jià)昂貴、移動(dòng)困難，特別不便于進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)染毒實(shí)驗(yàn)和長(zhǎng)期慢性染毒實(shí)驗(yàn)，也難以模擬現(xiàn)場(chǎng)氣體的復(fù)雜變化和作業(yè)人員反復(fù)、多次接觸的實(shí)際情況；采取靜態(tài)染毒方法，配氣、送氣和濃度檢測(cè)要求比較復(fù)雜，難以避免動(dòng)物自身排除氣體的干擾，應(yīng)用范圍受限，實(shí)驗(yàn)精度和效能低，不適于含有碳氧化物、氮氧化物等室內(nèi)空氣、大氣、燃燒尾氣等混合氣體的染毒實(shí)驗(yàn)和毒性評(píng)價(jià)。為了模擬現(xiàn)場(chǎng)有毒環(huán)境，韓惠芬、龐寶森、張際春等(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?1262007;200420115516;200710027786)提出，通過(guò)有毒樣品氣體加入染毒室，模擬現(xiàn)場(chǎng)有毒環(huán)境，從而進(jìn)行采樣分析測(cè)試或染毒實(shí)驗(yàn)。這種方法彌補(bǔ)了現(xiàn)場(chǎng)采集有毒物質(zhì)給實(shí)驗(yàn)者帶來(lái)的不便、不安全、易造成身體損害危險(xiǎn)等不足，但對(duì)于成分復(fù)雜和毒性未知的現(xiàn)場(chǎng)有毒有害氣體和環(huán)境，難以真實(shí)模擬；也不便模擬反復(fù)、多次、長(zhǎng)期的染毒接觸情況和進(jìn)行生化、恐怖氣體染毒實(shí)驗(yàn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)便、科學(xué)、實(shí)用的現(xiàn)場(chǎng)氣體染毒實(shí)驗(yàn)的新裝置和新方法。其技術(shù)關(guān)鍵是設(shè)計(jì)制作一種小型、可移動(dòng)式、電動(dòng)控制的動(dòng)態(tài)氣體染毒實(shí)驗(yàn)裝置(portabledynamicgasexposuredevice),該裝置包括一個(gè)微型送風(fēng)電機(jī)(3)、一段可拆裝和移動(dòng)的染毒室(5)、一套聯(lián)接上述送風(fēng)電機(jī)和染毒室的送氣管路和調(diào)節(jié)閥(4)、一套與染毒室相結(jié)合的排氣管(6)和廢氣收集袋(7),通過(guò)微型可調(diào)送氣電機(jī)和送氣管道進(jìn)行氣體流速、流量和染毒時(shí)間的遠(yuǎn)程控制，通過(guò)可拆裝染毒室(5)提供動(dòng)物食料和飲水(15)以滿足長(zhǎng)時(shí)間、反復(fù)染毒需要，通過(guò)小型可移動(dòng)染毒裝置的不同組合和不同染毒模式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)氣體染毒實(shí)驗(yàn)、毒理學(xué)研究和有害氣體防護(hù)裝備的性能評(píng)價(jià)。該氣體染毒裝置及方法的優(yōu)點(diǎn)是(1)所述氣體染毒裝置和方法包括一個(gè)微型送風(fēng)電機(jī)，所述微型送風(fēng)電機(jī)由微型風(fēng)機(jī)及其控制電路組成，通過(guò)送氣管路向染毒室持續(xù)或斷續(xù)輸送染毒氣體，通過(guò)遠(yuǎn)程電路，控制風(fēng)機(jī)開關(guān)時(shí)間和氣流速度。(2)所述氣體染毒裝置和方法有一染毒實(shí)驗(yàn)室，所述染毒室有一進(jìn)氣口，該進(jìn)氣口通過(guò)送氣管路和調(diào)節(jié)閥與所述微型送風(fēng)電機(jī)相聯(lián)接；所述染毒室有一出氣口，通過(guò)排氣管與廢氣收集袋相聯(lián)接；所述染毒室可通過(guò)進(jìn)氣口、出氣口形成氣體流動(dòng)，保持染毒室內(nèi)的氣體成分和濃度與實(shí)驗(yàn)要求氣體或現(xiàn)場(chǎng)氣體相一致，避免動(dòng)物排除氣體或其他氣體干擾，以克服靜態(tài)補(bǔ)氣染毒裝置的缺陷。(3)所述氣體染毒裝置的染毒室可整體拆裝、開閉、移動(dòng)和更換，可提供食料和飲水，可放入和取出大鼠、小鼠等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，不需要將動(dòng)物單獨(dú)分離固定。(4)所述氣體染毒裝置的染毒室材料為透明玻璃、透明塑料，可觀察動(dòng)物情況，可消毒滅菌，可作為一次性使用器材。(5)所述氣體染毒裝置的染毒室的進(jìn)氣口、出氣口可安裝氣體過(guò)濾裝置、過(guò)濾膜、口罩等氣體防護(hù)、過(guò)濾裝置，進(jìn)行氣體過(guò)濾處理和防護(hù)性能評(píng)價(jià)。(6)所述氣體染毒裝置包括一套送氣、排氣管路和相應(yīng)接頭，所述管路和接頭的腔壁厚度比例大于10:1，質(zhì)量輕于0.5公斤，氣流阻力小于IOOO千帕，與上述微型送風(fēng)電機(jī)、控制閥、染毒室和廢氣收集袋密閉連接，可避免裝置內(nèi)氣體泄漏和二次污染。(7)所述氣體染毒裝置可單獨(dú)或成批安裝在可移動(dòng)平臺(tái)上，接上遠(yuǎn)程控制電路，進(jìn)行反復(fù)、多次、不同時(shí)間、不同距離和模式的多種現(xiàn)場(chǎng)氣體染毒實(shí)驗(yàn)。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述。圖1為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的氣體染毒裝置的基本結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的氣體染毒裝置的工作原理示意圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的多個(gè)氣體染毒裝置的連接示意圖。圖4為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的多模式現(xiàn)場(chǎng)氣體染毒實(shí)驗(yàn)方法示意圖。圖5為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的現(xiàn)場(chǎng)氣體染毒與防護(hù)研究實(shí)物圖。圖中，1.現(xiàn)場(chǎng)氣體或?qū)嶒?yàn)氣體收集袋，2.進(jìn)氣管路，3.微型送風(fēng)電機(jī)，4.氣流調(diào)節(jié)閥，5.氣體染毒室，6.排氣管路，7.廢氣收集袋，8.染毒室進(jìn)氣口，9.染毒室出氣口，10.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，11.遠(yuǎn)距離風(fēng)機(jī)控制電路，12.固定平臺(tái)，13.觀察記錄設(shè)備，14.染毒室蓋，15.動(dòng)物食料和飲水瓶，16.染毒室隔層，17.防護(hù)過(guò)濾裝置，18.低劑量間斷染毒模式，19.高劑量連續(xù)染毒模式，20.劑量時(shí)間變化染毒模式。具體實(shí)施方式圖1為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的氣體染毒裝置的基本結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置包括一進(jìn)氣管路2;—微型送風(fēng)電機(jī)3;—?dú)饬髡{(diào)節(jié)閥4;一可拆裝和移動(dòng)的染毒室5;—套與染毒室出氣口9相結(jié)合的排氣管6和廢氣收集袋7。所述送氣管路2和排氣管6與上述微型送風(fēng)電機(jī)3、控制閥4、染毒室5和廢氣收集袋7密閉連接，可避免裝置內(nèi)氣體泄漏和二次污染。圖2為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的氣體染毒裝置的工作原理示意圖。其氣流流向和實(shí)驗(yàn)流程是現(xiàn)場(chǎng)空氣或?qū)嶒?yàn)氣體1(經(jīng)收集和成分、濃度測(cè)量)一進(jìn)氣管路2—微型送風(fēng)電機(jī)3—?dú)饬髡{(diào)節(jié)閥4—進(jìn)氣接口(可測(cè)壓調(diào)速/過(guò)濾處理)一染毒室5—出氣口9(可過(guò)濾處理)一排氣管6和廢氣收集袋7(檢測(cè))。通過(guò)遠(yuǎn)距離控制電路11，調(diào)節(jié)控制風(fēng)機(jī)開關(guān)時(shí)間和氣流速度，從而控制實(shí)驗(yàn)動(dòng)物10吸入染毒氣體的時(shí)間和劑量，保持染毒室內(nèi)氣體成分和濃度與實(shí)驗(yàn)要求氣體或現(xiàn)場(chǎng)氣體相一致，避免動(dòng)物排除氣體或者其他氣體干擾，以克服現(xiàn)有靜態(tài)補(bǔ)氣染毒裝置的缺點(diǎn)。圖3為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的多個(gè)氣體染毒裝置的連接示意圖。其方法是將多個(gè)上述氣體染毒裝置排列固定在固定平臺(tái)12上，利用觀察記錄設(shè)備13進(jìn)行適時(shí)、動(dòng)態(tài)觀察，記錄實(shí)驗(yàn)動(dòng)物染毒反應(yīng)和表現(xiàn)特點(diǎn)。利用這一方法可同時(shí)進(jìn)行多只、多組、多批次動(dòng)物染毒實(shí)驗(yàn)，不需要對(duì)動(dòng)物進(jìn)行單獨(dú)分離固定。圖4為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的多用途現(xiàn)場(chǎng)氣體染毒實(shí)驗(yàn)方法示意圖。其方法是將染毒室進(jìn)氣口8、出氣口9與氣體管路4、6脫離，進(jìn)行染毒室移動(dòng)、更換、消毒滅菌；將染毒室蓋14打開，向染毒室內(nèi)添加動(dòng)物食料和飲水15，或取出實(shí)驗(yàn)動(dòng)物10;根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，在染毒室進(jìn)氣口8、出氣口9放置氣體過(guò)濾裝置、過(guò)濾膜、口罩等防護(hù)過(guò)濾裝置17，進(jìn)行防護(hù)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要和要求，通過(guò)微型可調(diào)送氣電機(jī)3和送氣管路4，遠(yuǎn)程控制染毒氣體流速、流量和染毒時(shí)間，進(jìn)行低劑量間斷染毒模式18、高劑量連續(xù)染毒模式19,劑量時(shí)間變化染毒模式20等多種反復(fù)、多次、長(zhǎng)時(shí)間、遠(yuǎn)距離現(xiàn)場(chǎng)染毒實(shí)驗(yàn)。圖5為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的現(xiàn)場(chǎng)氣體染毒與防護(hù)研究實(shí)物圖。其中圖5a為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的染毒裝置連接實(shí)物圖；圖5b為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的現(xiàn)場(chǎng)氣體防護(hù)研究實(shí)物圖，圖中微型可調(diào)送氣電機(jī)3正在工作，染毒室5的進(jìn)氣口8放置了毒氣防護(hù)過(guò)濾裝置17，染毒室5內(nèi)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物10出現(xiàn)了不同的反應(yīng)。權(quán)利要求1.一種現(xiàn)場(chǎng)氣體染毒實(shí)驗(yàn)裝置及方法，包括設(shè)計(jì)制作一種小型、可移動(dòng)式、電動(dòng)控制的動(dòng)態(tài)氣體染毒實(shí)驗(yàn)裝置；該裝置包括一個(gè)微型送風(fēng)電機(jī)，一段透明、可拆裝和移動(dòng)的染毒室，一套聯(lián)接上述送風(fēng)電機(jī)和染毒室的送氣管路和調(diào)節(jié)閥，一套與染毒室相結(jié)合的排氣管和廢氣收集袋；通過(guò)控制微型送風(fēng)電機(jī)和可拆裝染毒室，實(shí)現(xiàn)不同時(shí)間劑量變化的染毒模式和反復(fù)、多次、長(zhǎng)時(shí)間、遠(yuǎn)距離現(xiàn)場(chǎng)染毒實(shí)驗(yàn)；通過(guò)小型可移動(dòng)染毒裝置的不同組合和不同染毒模式，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)氣體染毒實(shí)驗(yàn)、毒理學(xué)研究和有害氣體防護(hù)裝備的性能評(píng)價(jià)。2.如權(quán)利要求1所述的氣體染毒裝置及方法，其特征在于，其微型送風(fēng)電機(jī)為有等級(jí)調(diào)速控制，通過(guò)微型可調(diào)送氣電機(jī)進(jìn)行氣體流速、流量和染毒時(shí)間的遠(yuǎn)程控制。3.如權(quán)利要求1所述的氣體染毒裝置及方法，其特征在于，其氣體染毒室為透明IVC鼠箱。4.如權(quán)利要求1所述的氣體染毒裝置及方法，其特征在于，其氣體染毒室具有多種實(shí)用功能，可整體拆裝、開閉、移動(dòng)和更換，可添加食料和飲水。5.如權(quán)利要求1所述的氣體染毒裝置及方法，其特征在于，其氣體染毒室進(jìn)氣口、出氣口可安裝氣體過(guò)濾裝置，進(jìn)行氣體過(guò)濾處理和防護(hù)裝置性能評(píng)價(jià)。全文摘要本發(fā)明涉及一種生物醫(yī)學(xué)染毒實(shí)驗(yàn)設(shè)備及其方法，進(jìn)一步涉及一種氣體染毒實(shí)驗(yàn)裝置及其方法。其關(guān)鍵技術(shù)是設(shè)計(jì)制作一種小型、可移動(dòng)式、電動(dòng)控制的動(dòng)態(tài)氣體染毒實(shí)驗(yàn)裝置；該裝置包括一個(gè)微型送風(fēng)電機(jī)(3)、一段可拆裝和移動(dòng)的染毒室(5)、一套聯(lián)接上述送風(fēng)電機(jī)和染毒室的送氣管路和調(diào)節(jié)閥(4)、一套與染毒室相結(jié)合的排氣管(6)和廢氣收集袋(7)；通過(guò)微型可調(diào)送氣電機(jī)和送氣管道進(jìn)行氣體流速、流量和染毒時(shí)間的遠(yuǎn)程控制；通過(guò)可拆裝染毒室(5)提供動(dòng)物食料和飲水(15)以滿足長(zhǎng)時(shí)間、反復(fù)染毒需要；通過(guò)小型可移動(dòng)染毒裝置的不同組合和不同染毒模式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)氣體染毒實(shí)驗(yàn)、毒理學(xué)研究和有害氣體防護(hù)裝備的性能評(píng)價(jià)。文檔編號(hào)A61B19/00GK101243995SQ200810045039公開日2008年8月20日申請(qǐng)日期2008年3月21日優(yōu)先權(quán)日2008年3月21日發(fā)明者但漢雷,王建營(yíng),王普杰,谷忠紅申請(qǐng)人:但漢雷;王普杰;王建營(yíng);谷忠紅