用于啮齿类动物的集成低流量麻醉蒸发器、呼吸机和生理监测系统

本方案重点介绍了一种集成式麻醉与生理监测系统的最佳使用方法，该系统包含低流量电子蒸发器、集成呼吸机、脉搏血氧仪和远红外加热垫。此方法适用于任何实验台或实验室空间有限的机构。一体化系统还消除了对压缩气体钢瓶以及独立生理监测设备的需求。

进行该操作演示的是普渡大学生物医学工程专业的博士研究生 Luke Schepers。在设置低流量蒸发器时，首先选择一种载气源，然后取下系统背面进气口上的红色保护帽，以使系统能够吸入室内空气。如果使用压缩气体源，则需配备压力调节器和减压阀，并将压力设定为 15 磅/平方英寸（psi）。

将设备连接至系统背面的压缩机气体接口。将活性炭罐连接至排气口。将附件连接器连接至系统前面的吸气口和呼气口。

使用蓝色夹子将诱导室连接到分支管路，使用白色夹子将鼻锥连接到分支管路。设置集成呼吸机时，使用黄色夹子将气管插管连接管路连接到分支管路。在 Vent Run 屏幕上校准呼吸机死腔时，触摸“Setup and Calibration and Tests”（设置、校准与测试），然后选择“Measure dead space”（测量死腔）并按下旋钮 B。设置集成脉搏血氧仪时，将传感器连接至系统背面的小鼠 stat 端口。

设置远红外加热垫时，将加热垫连接至系统前面板上的垫子电源接口。然后将一个传感器连接至身体传感器接口，另一个传感器连接至垫子传感器接口，并将垫子传感器固定在加热垫上。要在“麻醉运行”界面中配置麻醉输送系统参数，请触摸“设置”并选择麻醉剂。

触摸“类型”并旋转旋钮B以选择异氟烷或七氟烷。要设置此注射器尺寸，请触摸“注射器尺寸”并旋转旋钮B以选择合适尺寸。触摸“返回”以回到麻醉运行界面，并使用瓶顶适配器将麻醉剂注入注射器。

将注射器连接至麻醉系统，必要时点击“移除”以向后移动推块。为预充注射器，按住“预充”键，使推块向前移动，直至其顶端刚好接触注射器推杆顶部。设置机械通气时，打开“通气运行界面”选项卡，然后按“设置”键。

按“体重”，输入动物的体重。然后按“优先级”以选择容量控制通气或压力控制通气。相应的呼吸频率和潮气量将自动设置。

设置脉搏血氧仪参数时，打开 Oxy run 界面选项卡并按下 Setup。按下 Minimum HR，然后旋转旋钮 B 以设定允许的最低心率读数。在 warm run 界面中设置加热参数时，按下 Setup，选择一种加热方法和目标温度设定值。

从麻醉运行界面使小鼠麻醉时，触摸“诱导”以启动气流。默认的诱导流速为 500 毫升每分钟。根据需要旋转旋钮 A 以调节流速。

将小鼠放入诱导室并紧密关闭盖子。将麻醉剂浓度调节旋钮调至异氟烷3%。默认诱导流速为每分钟500毫升。

根据需要调节旋钮 A 以调整流速。按下“输送”按钮开始麻醉剂输送。当动物达到充分麻醉状态后，再次触碰“诱导”，然后触碰“冲洗腔室”以减少腔室中残留的麻醉气体。

打开通向鼻锥的夹子，并关闭通向舱室的夹子。触碰鼻锥以启动气流，并立即将鼻锥安装到动物身上。将动物置于红外加热垫中央，然后将动物传感器作为直肠探针插入，以控制体温。

启动机械通气时，将麻醉后的动物置于插管台上，并使用固定在垂直插管台上的细线悬挂动物的上门齿。轻柔地将动物的舌头偏向一侧，利用创新套件中提供的光源观察气管，然后小心插入气管插管。

可通过将一个小的气囊连接到管子上并检查肺部是否膨胀来验证放置位置是否正确。触摸“停止”鼻锥以停止气流，关闭通向鼻锥的夹子，并打开通向通气管路的夹子。将气管插管连接到通气管路上，然后触摸“启动呼吸机”以开始通气。

开始生理监测时，将传感器轻轻夹在动物的一只后肢脚掌上，脉搏血氧仪将自动开始读取心率和血氧饱和度。触摸“Oxy run”屏幕标签以查看脉搏血氧测定数据。在维持过程中，可通过脉搏血氧测定法持续监测心率和血氧饱和度。

在此代表性分析中，所有组别的动物心率和血氧饱和度均保持稳定，两种测量指标均未观察到显著变化。血氧饱和度维持在82%至99%之间。该技术使研究人员能够以较低的气体流速进行麻醉，且无需使用压缩气体。较低的流速可减少气体浪费，同时降低科研人员的暴露风险。