(57)【要約】      （修正有）【課題】小動物の肺機能試験におけるような空気容積の変化を測定するために使用される容積計に関し、実験室試験時の気管カニューレ挿入のために麻酔をかけられた動物の正確な位置決めを容易とする容積計を提供する。【解決手段】  容積計１０は、平行で水平な案内レールを含むベース１４、案内レール２６上を開放及び閉鎖位置間でスライド可能な水平中心軸をもつ開口端付き可動囲い部１２、水平経路に横断的なベース上に取り付けられた固定囲い部１６及び固定部に取り付けられた支持テーブル１８とで構成される。該固定囲い部は可動囲い部がその閉鎖位置にあるとき可動囲い部の開口端とシール係合するように適合した囲い部の開口端に向いた内面３８を含み、該テーブルは可動囲い部が閉鎖位置にあるとき可動囲い部中に突出し、垂直方向に調整可能でありかつ角度的に調整可能な縦軸を持つ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）水平中心軸、閉鎖外方端、及び中心軸に垂直な開口内端を持つ可動囲い部であって、水平経路に沿って開放及び閉鎖位置間で可動である可動囲い部；
ｂ）前記水平経路に沿って配置された固定囲い部であって、前記囲い部の開口端に向いた内面であって前記可動囲い部がその閉鎖位置にあるとき前記可動囲い部の開口端とシール係合するように適合している内面を含む固定囲い部；及び
ｃ）前記可動囲い部が閉鎖位置にあるとき前記可動囲い部中に突出する支持テーブルであって、水平に関して角度的に調整可能な縦軸を持つ支持テーブル；
を含むことを特徴とする容積計。
【請求項２】
前記テーブルが水平ヒンジにより前記固定囲い部の内面に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の容積計。
【請求項３】
ベースを更に含み、前記固定囲い部が前記ベースに取り付けられ、前記可動囲い部が前記ベース上にスライド可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の容積計。
【請求項４】
前記テーブルの縦軸が水平に関して約±１０°まで調整可能な縦軸であることを特徴とする請求項１に記載の容積計。
【請求項５】
前記テーブルが下面を含み、前記容積計が前記テーブルの下面と係合する上端を持つ垂直方向に調整可能なポストを更に含み、それにより前記ポストの垂直方向の調整が水平に関する前記テーブルの角度を変えることを特徴とする請求項１に記載の容積計。
【請求項６】
ａ）水平中心軸、閉鎖外方端、及び中心軸に垂直な開口内端を持つ可動囲い部であって、水平経路に沿って開放及び閉鎖位置間で可動である可動囲い部；
ｂ）前記水平経路に沿って配置された固定囲い部であって、前記囲い部の開口端に向いた内面であって前記可動囲い部がその閉鎖位置にあるとき前記可動囲い部の開口端とシール係合するように適合している内面を含む固定囲い部；及び
ｃ）前記可動囲い部が閉鎖位置にあるとき前記可動囲い部中に突出する支持テーブルであって、前記水平中心軸に関して垂直方向に調整可能である支持テーブル；
を含むことを特徴とする容積計。
【請求項７】
前記固定部の内面上に垂直方向に位置決め可能なテーブルマウントを更に含み、前記テーブルが前記テーブルマウントに取り付けられた内端を持つことを特徴とする請求項６に記載の容積計。
【請求項８】
前記テーブルマウントが解放可能な摩擦錠止により前記固定部に固定されていることを特徴とする請求項７に記載の容積計。
【請求項９】
前記テーブルが水平ヒンジにより前記テーブルマウントに取り付けられ、前記テーブルの縦軸が水平に関して約±１０°まで角度的に調整可能であることを特徴とする請求項７に記載の容積計。
【請求項１０】
ベースを更に含み、前記固定囲い部が前記ベースに取り付けられ、前記可動囲い部が前記ベース上にスライド可能に支持されていることを特徴とする請求項６に記載の容積計。
【請求項１１】
ａ）ベース；
ｂ）水平中心軸、閉鎖外方端、及び中心軸に垂直な開口内端を持つ可動囲い部であって、水平経路に沿って開放及び閉鎖位置間で前記ベース上でスライド可能である可動囲い部；
ｃ）前記水平経路に沿って前記ベース上に取り付けられた固定囲い部であって、前記囲い部の開口端に向いた内面であって前記可動囲い部がその閉鎖位置にあるとき前記可動囲い部の開口端とシール係合するように適合している内面を含む固定囲い部；及び
ｄ）前記固定部に取り付けられた支持テーブルであって、前記可動囲い部が閉鎖位置にあるとき前記可動囲い部中に突出する支持テーブル；
を含むことを特徴とする容積計。
【請求項１２】
前記ベースが前記可動囲いの縦軸に平行な間隔を置いた案内レールを含み、前記可動囲いが前記案内レールに沿ってスライド可能であることを特徴とする請求項１１に記載の容積計。
【請求項１３】
前記ベースがプラットホームを含み、前記固定部が前記可動囲いの縦軸に横断的に前記プラットホーム上に取り付けられており、前記案内レールが前記プラットホーム上で間隔を置かれていることを特徴とする請求項１２に記載の容積計。
【請求項１４】
前記テーブルの縦軸が角度的に調整可能であることを特徴とする請求項１１に記載の容積計。
【請求項１５】
前記テーブルが前記水平中心軸に関して垂直方向に調整可能であることを特徴とする請求項１１に記載の容積計。
【請求項１６】
前記固定部の内面に取り付けられた垂直方向に調整可能なテーブルマウントを更に含み、前記テーブルは前記可動部が閉鎖位置にあるとき前記可動部中に前記テーブルマウントから延びることを特徴とする請求項１１に記載の容積計。
【請求項１７】
前記テーブルが水平ヒンジにより前記テーブルマウントに取り付けられていることを特徴とする請求項１６に記載の容積計。
【請求項１８】
ａ）プラットホーム及び前記プラットホーム上の平行で水平な案内レールを含むベース；
ｂ）前記案内レールに平行な水平中心軸、閉鎖外方端、及び中心軸に垂直な開口内端を持つ可動囲い部であって、前記案内レール上を開放及び閉鎖位置間でスライド可能である可動囲い部；
ｃ）前記水平経路に横断的な前記プラットホーム上に取り付けられた固定囲い部であって、前記囲い部の前記開口端に向いた内面であって前記可動囲い部がその閉鎖位置にあるとき前記可動囲い部の開口端とシール係合するように適合している内面を含む固定囲い部；及び
ｄ）前記固定部に取り付けられた支持テーブルであって、前記可動囲い部が閉鎖位置にあるとき前記可動囲い部中に突出するものであり、垂直方向に調整可能でありかつ水平に関して角度的に調整可能な縦軸を持つ支持テーブル
を含むことを特徴とする容積計。
【請求項１９】
前記固定部の内面上に垂直方向に位置決め可能なテーブルマウントを更に含み、前記テーブルが前記テーブルマウントに水平ヒンジにより取り付けられていることを特徴とする請求項１８に記載の容積計。
【請求項２０】
前記テーブルが水平に関して約±１０°まで調整可能であることを特徴とする請求項１８に記載の容積計。
【請求項２１】
前記テーブルは下面を含み、前記容積計が前記テーブルの下面と係合する上端を持つ垂直方向に調整可能なポストを更に含み、それにより前記ポストの垂直方向調整が水平に関して前記テーブルの角度を変えることを特徴とする請求項１８に記載の容積計。
【請求項２２】
ａ）開口端を持つ可動囲い部；
ｂ）前記囲い部の前記開口端を向いた内面であって前記可動囲い部の開口端とシール係合するように適合している内面を含む固定囲い部；
ｃ）前記固定部に取り付けられた支持テーブルであって、前記可動囲い部が閉鎖位置にあるとき前記可動囲い部中に突出するものであり、垂直方向に調整可能である支持テーブル；及び
ｄ）前記固定囲い部を通って延びる調整可能な気管導管口であって、上昇位置と下降位置間で可動な内部導管を持ち、それにより前記導管は前記テーブルが種々の垂直位置に調整されるときに前記支持テーブルと整合可能である気管導管口；
を含むことを特徴とする容積計。
【請求項２３】
前記テーブルが水平に関して角度的に調整可能である縦軸を持つことを特徴とする請求項２２に記載の容積計。
【請求項２４】
前記口がボールソケット、前記固定囲い部の外部から前記ソケット中に延びる外部導管を持ち、前記内部導管が前記ソケットから前記可動囲い中に延びることを特徴とする請求項２２に記載の容積計。
【請求項２５】
ベースを更に含み、前記可動囲い部が前記ベース上に支持されておりかつ水平経路に沿って可動であることを特徴とする請求項２２に記載の容積計。
【請求項２６】
前記内部導管が水平の上または下に約１５°まで回転可能であることを特徴とする請求項２２に記載の容積計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は小動物の肺機能試験におけるような空気容積の変化を測定するのに使用される容積計に関し、特に実験室試験時の気管カニューレ挿入のために麻酔をかけられた動物の正確な位置決めを容易とする容積計に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々な実験室手順は小試験動物の呼吸パターンの分析を必要とする。呼吸データは、容積計として知られた装置の室内に動物を収容し、試験工程中の室内の空気圧の変化を測定することにより収集される。
【０００３】
容積計は一般的に試験動物の配置と除去を可能とする閉鎖可能な接近開口を備えた囲いと、囲いの接近開口に取り外し可能に嵌合するカバーから構成される。囲いは制御された空気流入及び流出のための手段、差圧変換器のような囲い内の空気圧の変化を測定するための手段、及び一般に試験工程中に動物に試験材料を投与するための手段を備えている。
【０００４】
試験動物は多くの試験工程中、麻酔をかけられ、気管切開されるかもしれない。従って、容積計は多くの場合、動物を支持するテーブルを含む。通常、テーブルは水平上部表面を含み、その上に動物が通常仰向けに置かれ、動物の頭は室の端部または側部を向いており、これを通して気管カニューレが試験工程中、挿入される。
【０００５】
開閉を容易とするために、囲いの一部、すなわち開口端を持つ室またはカバーのいずれかが静止位置に保持されることができ、一方他の部分は開放位置と閉鎖位置間で可動である。閉鎖位置では室の開口端は取り外し可能に密封方式でカバーと係合し、二つの部分間で空気が室に入るのを防ぐ。例えば、ＵＳ特許５３７９７７８号で教示されるように、気密シールは室開口とカバー間にＯ−リングを配置することにより達成されることができる。
【０００６】
従来技術の容積計は最適のものではない。第一に、動物の大きさの変動のため、気管カニューレの正確な配置が必ずしも可能ではない。第二に、室カバーの室への固定は室開口をカバーの対応する連結領域と整合する必要があるため困難であるかもしれない。従って、従来技術の容積計を更に改善するための要求がある。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は肺のデータの収集におけるような実験室試験時の実験室動物を収容するために使用される形式の容積計を指向する。この装置はマウス、ハムスター及びラットのような麻酔をかけられた動物を正確に位置決めするのに特に適合しており、従って気管カニューレは正確に挿入されることができる。加えて、本発明の容積計は囲い部分の迅速で正確な接合を可能とする。
【０００８】
本容積計は本容積計が静止支持ベース、ベース上に取り付けられた内面を持つ固定囲い部、及び開放位置と閉鎖位置間で水平に移動可能な開口内端を持つ可動囲い部から構成されている点で上述した従来技術の容積計に似ている。閉鎖位置では、可動囲いの内端は固定囲い部の内面とシール係合で嵌合する。動物支持テーブルは固定囲い部の内面上に取り付けられ、可動囲い部が閉鎖位置にあるとき可動囲い部中に突出する。
【０００９】
本発明の容積計は次の改良の少なくとも一つ、好ましくは三つ全てを組み込まれる。第一は、本発明の装置は水平に関してテーブルの角度を調整するための手段を備え、麻酔にかけられた動物中への気管カニューレのより正確な挿入を可能とすることである。第二は、テーブルは上下に垂直方向に調整されることができ、気管カニューレ配置における更なる調整可能性及びより大きな精度のいずれかを提供することである。第三は、本装置の可動囲い部が案内レール上に支持され、可動部の口または開口端の固定部内面の受け領域との正確な整合を容易とし、それにより迅速で正確な位置決めと二つの部分のシールを可能とすることである。
【００１０】
より詳細には、本発明の容積計は試験動物を収容する開口端付き室、ベース、室の開口端と嵌合して気密囲いを形成するように静止ベース上に取り付けられた室カバー、及びカバーに取り付けられかつ室中に突出するテーブルから構成される。好適実施例において、室または第一囲い部は水平中心軸を持つ長い円筒の形のものである。しかし、異なる形状の室も、それらの室が水平経路に沿って可動でありかつ閉鎖体またはカバーの一部と嵌合して気密シールを形成するような寸法をした口または開口端を持つ限り、本発明の範囲内である。
【００１１】
カバーが取り付けられるベースは水平案内レールを含み、室はレールとスライド可能に係合する案内部を含み、かくして室はレール上にあることができるかまたはベースから完全に取り外されることができる開放位置と、室開口がカバーと気密シールを形成する閉鎖位置との間でレール上をスライド可能である。
【００１２】
気密シールを提供するために、カバーは室の開口端の内部または外部と嵌合する寸法を持つ連続壁を含むことができる。例えば、後の“発明を実施するための最良の形態”で説明されるように、カバーは室開口における室の外部寸法に相当する寸法を持つ連続内壁を持つ内向きに突出する環状リングを含むことができる。これに代えて、突出部は室開口における室の内部寸法に相当する外部寸法を持つボスであることもできる。他の形状もまた明らかであろう。例えば、環状溝はカバーの内面中に切削されることができ、この場合、溝は室の開口端を受ける寸法を持っており、溝の内側または外側が室開口端と係合する壁を形成している。Ｏ−リングが室とカバー間の気密シールを提供するために室開口端とカバーの受け壁との間に配置されることができる。
【００１３】
カバー壁と室口は平行であり、室がベース上にスライド可能に取り付けられるとき整合される。従って、室が閉鎖位置に移動されるとき、室開口端はカバーの受け壁と正確に嵌合するであろう。
【００１４】
従来技術に記載された静止テーブルと異なり、本発明の容積計のテーブルは水平ヒンジにより固定カバーのテーブルマウントに取り付けられる。加えて、テーブルマウントは垂直方向に位置決め可能である。従って、従来技術の固定テーブルと異なり、本発明のテーブルは通常カバーに取り付けられてカバーを通して延びる固定カニューレ口に関して上昇または下降され、かつ上下に傾けることができる。結果として、カニューレの試験動物とのより正確な整合が達成される。
【００１５】
操作時には、室が開放され、かつテーブルの角度と高さがカニューレ口に関して調整されて試験動物の寸法に適合される。麻酔をかけられた試験動物が次いでテーブル上に位置決めされ、カニューレが挿入される。室は次いで室開口がカバー壁と嵌合するまでレールに沿ってスライドされ、気密シールを形成する。試験時には、肺機能測定が差圧変換器を用いてなされる。
【００１６】
図面の簡略説明
図１は好適実施例の容積計の側面図である。
図２は容積計の一部の断面側面図である。
図３は容積計の一端の端面図である。
図４は容積計の他端の端面図である。
図５は水平位置の気管導管を持つ気管導管口の詳細断面側面図である。
図６は下降位置の気管導管を持つ気管導管口の詳細断面側面図である。
図７は上昇位置の気管導管を持つ気管導管口の詳細断面側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下の説明において、水平、直立、垂直、上、下、真下、等のような字句は本発明を例示する際の明確性の目的のためにのみ使用され、限定語としてとられるべきではない。図面は本発明を例示する目的のためであり、縮尺を意図していない。
【００１８】
本発明の好適実施例は上述の従来技術の装置を越える三つの改良を組み込んでいる。詳細には、好適容積計はａ）プラットホームとプラットホームの上の平行で水平な案内レールとを含むベース；ｂ）案内レールに平行な水平中心軸、閉鎖外方端、及び中心軸に垂直な開口内端を持つ可動囲い部、この囲い部は案内レール上を開放及び閉鎖位置間でスライド可能である；ｃ）水平経路に横断的なプラットホーム上に取り付けられた固定囲い部、この固定囲い部は囲い部の開口端に向いた内面を含み、この内面は可動囲い部がその閉鎖位置にあるとき可動囲い部の開口端とシール係合するように適合している；及びｄ）固定部に取り付けられた支持テーブル、このテーブルは可動囲い部が閉鎖位置にあるとき可動囲い部中に延び、テーブルは垂直方向に調整可能であり、かつ水平に関して角度的に調整可能な縦軸を持つ；を含む。
【００１９】
図１に最も良く示されるように、概括的に１０で示される容積計は室または第一囲い部１２、静止ベース１４、ベース１４に取り付けられたカバーまたは第二囲い部１６、及び囲い部１６から囲い部１２の内部に内向きに突出するテーブル１８から構成される。第一囲い部１２は閉鎖端２０と開口端２２を持つ。好適実施例において、囲い部１２は水平中心軸Ｈを持つ長い円筒の形であり、端２０，２２は軸Ｈに垂直である。
【００２０】
静止ベース１４は脚付きプラットホーム２４及びプラットホーム２４の第一端に隣接したマウント３０と第二囲い部１６間のプラットホーム２４上に取り付けられた第一と第二の平行で水平な案内レール２６と２８から構成される。第一囲い部１２はレール２６と２８上にスライド可能に取り付けられた間隔を置いた案内部３２と３４を含む。好適実施例に示されるように、レール２６と２８は円形断面を持ち、案内部３２と３４のそれぞれはレール２６と２８に沿ってスライドする半円形切抜きを持つ対向端を持つ。レール２６と２８は中心軸Ｈに平行であり、一方案内部３２と３４は中心軸Ｈに横断的である。
【００２１】
第二囲い部１６はプラットホーム２４の第二端に取り付けられ、そこから垂直に上向きに延びる。囲い部１６は囲い部１２の水平軸に横断的な内面３８、及び面３８に対向した外面４０を含む。環状リング４２は内面３８から内向きに突出する。リング４２は連続内表面４４を含む。軸Ｈはリング４２の中心を通って延びる。内表面４４の直径は第一囲い部１２の外径にほぼ等しい。Ｏ−リング４６は表面４４の厚さより小さい囲い部１２の縁からある距離の囲い部１２の開口端に隣接した環状溝４８内に配置され、端２２がリング４２上に完全に挿入されるとき囲い部１２と１４間に気密シールを提供する。
【００２２】
テーブル１８は水平ヒンジ５０によりテーブルマウント５２に取り付けられ、テーブルマウントはまた環状リング４２の円周内の囲い部１６の内面３８に解放可能に取り付けられる。テーブル１８は立ち上がった外縁５６を持つ上部表面５４と、下部表面５８を含む。軸Ｈに関するテーブル１８の縦軸間の角度はテーブル下面５８と係合する上端キャップ６２を含む垂直に延長可能な設定ねじ６０により調整される。ねじ６０に取り付けられた刻み付きホイール６４はテーブル１８の真下のマウント５２から内向きに延びる取り付け板６６のねじ付き孔内のねじ６０の手動回転を容易とする。ホイール６４によるねじ６０の回転または逆回転は場合によってキャップ６２を垂直方向に延ばしまたは引っ込め、それにより軸Ｈに関するテーブル１８の縦軸の角度を変える。一般に、テーブル１８の角度は水平に関して約±１０°まで上下に調整されることができる。
【００２３】
テーブルマウント５２はまた垂直方向に調整可能であり、カニューレの配置に更により大きな精度を可能とする。好適実施例に示されるように、マウント５２の溝７２内に支えられるクランプ７０はクランプ腕７４の回転により水平に可動であり、しっかりと締めつけられたクランプ位置にあるとき、テーブルマウント５２を摩擦的にクランプし、そしてゆるめたまたは解放位置にあるとき、マウント５２を解放し、それによりテーブル１８は囲い部１２と１６に関して上下に移動可能である。
【００２４】
容積計１０は軸Ｈの上に垂直に並んだカニューレまたは気管導管口７６を更に含み、それを通して図示されていない気管導管が挿入される。図５−７に詳細に示されるように、口７６はその内側に円錐形出口を持つソケット７８から構成される。ボール８０はソケット７８内に回転可能に取り付けられ、ソケット７８の円錐形出口を通して室の内部に内向きに延びる導管８２を含む。外部導管８４がボール８０を通して導管８２に連通するように室の外部から延びている。ボール８０は導管８２を水平の上下略１５°に位置決めするように回転可能であり、それによりテーブル１８の上向きまたは下向き調整時の気管導管の整合を可能とする。
【００２５】
容積計１０はまたニューモタコグラフ８６、及び差圧変換器連結部８８を含む。水平支持ポスト９０は囲い部１６の外面から外向きに延びることができ、ネブライザーを用いて物質を送出するのに使用するためのエアロゾル滑車を取り付けるのに使用される。容積計に共通な他の要素も含まれることができる。
【００２６】
操作時には、囲い部１２はその開放位置に水平に移動され、または完全にレール２６と２８から取り外される。テーブル１８は次いで水平に関するテーブル１８の縦軸の角度を調整するためにノブ６４を回転することにより及び／またはクランプ７０をゆるめて希望のようにテーブル１８を上下にスライドさせることにより、試験動物の寸法に適合するように調整される。麻酔をかけられた試験動物は次いでテーブル１８上に位置決めされ、カニューレ口からカニューレが動物中に挿入される。
【００２７】
囲い部１２は次いでレール２６と２８に沿って閉鎖位置に移動され、そこで囲い部１２の端２２は完全に環状リング４２中に挿入され気密シールを形成する。手順が次いで開始される。
【００２８】
前述の記載を読めば当業者には幾つかの変更及び改良が思い浮かぶであろう。全てのかかる変更及び改良は簡潔さと読み易さのためここでは削除されたが当然に特許請求の範囲の範囲内にあることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】好適実施例の容積計の側面図である。
【図２】容積計の一部の断面側面図である。
【図３】容積計の一端の端面図である。
【図４】容積計の他端の端面図である。
【図５】水平位置の気管導管を持つ気管導管口の詳細断面側面図である。
【図６】下降位置の気管導管を持つ気管導管口の詳細断面側面図である。
【図７】上昇位置の気管導管を持つ気管導管口の詳細断面側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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