Видео-ассистированный ларингоскоп для мелких лабораторных животных

Полезная модель относится к области экспериментальной медицины, а именно к техническим средствам в виде видео-ассистированных ларингоскопов (видеоларингоскопов), предназначенных для визуализации голосовой щели мелких грызунов (мыши, крысы, морские свинки), используемых в лабораторных целях. Предлагаемый видеоларингоскоп ориентирован на визуализацию гортани с целью интубации трахеи, а также введения биологически-активной субстанции вещества в легочную систему животных посредством интратрахеальной инстилляции и интубационно-опосредованной аэрозольной доставки.
Из предшествующего уровня техники к средствам, направленным на инструментальный осмотр голосовых связок мелких лабораторных животных, относят световой ларингоскоп, в том числе снабженным вспомогательным оптическим устройством, например, линзой (Патент СССР на изобретение №1003803. Ларингоскоп. МПК А61В 1/26. Опубликовано: 07.03.1983. Бюл. №10). К недостаткам рассматриваемой модели можно отнести низкую эргономичность процесса визуализации, которая связана с ограниченным диаметром линзы и малым размером голосовой щели, быстрыми циклами движения черпаловидных хрящей животных. Это приводит к небольшому фокусному расстоянию от ларингоскопа до глаза исследователя и требует от оператора нахождения в непосредственной близости от пасти животного. В совокупности с риском обратного выброса заводимой в ходе инстилляции субстанции, обусловленного дыханием грызунов, последнее может представлять предпосылки нарушений требований производственной безопасности.
Известны способы прямой визуализации глотки грызунов с оптическим и видеоприближением посредством человеческого отоскопа (Balzer С., Cleveland W.J., Jinka, T.R., Riess, М. L. Video laryngoscopy oral intubation in rats: a simple and effective method // American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 2020. V. 318, №5. P. 1032-35. doi:10.1152/ajplung.00498.2019). Однако недостатком данного прототипа является отсутствие исполнения изделия в адаптированном корпусе и функции беспроводной передачи данных на монитор. Третий недостаток устройства связан с тем, что по диаметру используемой камеры, он не пригоден для визуализации гортани у мышей.
Для визуализации гортани совместно с ларингоскопом применяют ригидный видеоэндоскоп в жестком металлическом каркасе (Miranda А.,  J.M., Correia-Pinto J. Animal facility videoendoscopic intubation station: tips and tricks from mice to rabbits // Laboratory Animals. 2016. V. 51, №2. P. 204-207). Недостатком сочетания 2 приборов можно считать задействованность 2 рук у оператора в ходе манипуляции и отсутствие свободного пространства в глотке животного. Это исключает проведение инстилляции фармакологической субстанции в трахею и сильно затрудняет постановку интубационной трубки мелким грызунам.
Известны приборы подобного рода, предназначенные для ларингоскопии у человека и обладающие способностью беспроводной передачи изображения на крупноформатный дисплей и с возможностью смены клинка (Патент РФ на полезную модель №158812. Устройство для ларингоскопии с визуализацией. МПК: А61В 1/00. Опубликовано: 20.01.2016. Бюл. №2). В данном устройстве в режиме модернизации металлического корпуса известного медицинского изделия видеокамера исполнена в режиме внешней пластмассовой проводки и не позволяет ввиду расположения проводить эффективную дезобработку после контакта с биологическим материалом.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для визуализации гортани у крыс (Patent № CN 209789812 U Rat video intubation laryngoscope. IPC A61B 1/04; A61B 1/267; A61M 16/04. Publication date 17.12.2019. https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/068819621/publication/CN209789812U?q=laryngoscope%20AND%20rats), выполненное в монолитном корпусе с электронным монитором и с отсутствием функции беспроводного соединения с ним. Вследствие этого и отсутствия возможности смены клинка недостатками прототипа можно считать ограниченность его применения среди различных видов грызунов и сниженные возможности в обработке.
Принимая во внимание изделия и модели предшествующего уровня техники, потребность в видео-ассистированном ларингоскопе для мелких лабораторных животных, который удобен в эксплуатации и обслуживании, а комплектация достаточна для использования у нескольких видов, поставленная задача может быть достигнута следующим устройством.
В основу полезной модели положена задача создания видео-ассистированного ларингоскопа для мелких лабораторных животных, обеспечивающего повышение точности при работе с биологическими объектами малого размера, эффективности постманипуляционной дегазации и дезактивации, повышение безопасности для оператора и возможности трансляции изображения в учебных целях.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что ларингоскоп для мелких лабораторных животных включает видеоэндоскоп, функцию беспроводной передачи данных на монитор. Прибор содержит в составе разборной конструкции рукоятку, последовательно совмещаемую посредством разъемных соединений с шейкой и клинками. В изогнутой на 80° шейке длиной 5-6 см внешним диаметром 4 мм размещен корпус видеоэндоскопа, который упирается в основание сменного клинка, при этом видеоэндоскоп содержит видеокамеру с диапазоном фокуса от 10 до 70 мм, объектив которой обрамлен по крайней мере шестью светодиодными элементами; рукоятка выполнена из нержавеющей стали, при этом контактная ладони поверхность покрыта нескользящей резиной конгруэнтной эргономичной формы, на затылочной поверхности расположены включатель изделия, блок механической регулировки уровня подсветки светодиодов, разъем типа microUSB для подзарядки никель-металлогидридной аккумуляторной батареи типоразмера AAA, расположенной в канале рукоятки, а также в канале рукоятки ларингоскопа размещена микросхема Wi-Fi-модуля для беспроводного метода коммуникации; клинки выполнены из медицинской антикоррозийной стали с матовой полировкой, предотвращающей отражение светового потока, съемные клинки закреплены на корпусе видеоэндоскопа в составе шейки изделия посредством резьбового соединения, подогнанного таким образом, чтобы клинки в навинченном состоянии располагались в строго заданном положении, определяемом расположением надгортанника животного.
Рукоятка может быть оснащена дополнительной цилиндрической втулкой, к которой крепят удерживающее для монитора устройство. Рукоятка может быть оснащена разъемом для отдельного подсоединения блока с видеокамерой.
Полезная модель поясняется фиг. 1, на которой показана схема видео-ассистированного ларингоскопа.
В отличие от оптического приближения посредством увеличительной линзы, видеокамера и передача изображения на экран в составе модели позволяют обеспечить достаточную четкость и качество изображения. Видео-ассистированный ларингоскоп (фиг. 1) для визуализации гортани характеризуется адаптированностью для использования у мелких лабораторных животных и возможностью различной по интенсивности обработки, содержит в составе разборной конструкции видеокамеру с изменяемым фокусным расстоянием, Wi-Fi-модуль для передачи изображения на широкоформатный экран, имеет возможность механической регулировки подсветки камеры и заменяемые клинки. Устройство видеоларингоскопа включает 3 узла общего функционального назначения: рукоятку (1), последовательно совмещаемую посредством разъемных соединений с шейкой (2) и клинками (3). Наличие в составе конструкции устройства трех съемных узлов позволяет взаимозаменять их на аналогичные в случае выхода из строя.
Клинки 3 состоят из медицинской антикоррозийной стали с матовой полировкой, предотвращающей отражение светового потока. Крепление съемных клинков 3 к корпусу видеоэндоскопа в составе шейки 2 изделия осуществляют посредством резьбового соединения, подогнанного таким образом, чтобы клинки 3 в навинченном состоянии располагались в строго заданном положении. Взаимозаменяемость различных по размерам и геометрии клинков в составе устройства позволяет производить комплектующими одного изделия манипуляцию с различными видами животных.
Корпус видеоэндоскопа внешним диаметром 4 мм расположен в составе изогнутой на 80° шейки 2 длиной 5-6 см и упирается в основание сменного клинка 3. В составе видеоэндоскопа располагают видеокамеру с возможным диапазоном фокуса от 10 до 70 мм, объектив которой обрамлен шестью светодиодными элементами.
Коммуникацию шейки видеоларингоскопа с рукояткой осуществляют посредством резьбового соединения типа 6-PIN. Корпус рукоятки выполнен из нержавеющей стали. Контактная ладони поверхность покрыта нескользящей резиной конгруэнтной эргономичной формы. На затылочной поверхности расположены включатель изделия, блок механической регулировки уровня подсветки светодиодов, разъем типа microUSB для подзарядки никель-металлогидридной аккумуляторной батареи типоразмера AAA, расположенной в канале рукоятки. Помимо этого, в канале рукоятки 1 ларингоскопа размещают микросхему Wi-Fi-модуля для беспроводного метода коммуникации с монитором. В качестве монитора используют средства цифрового отображения, поддерживающие аналогичную функцию Wi-Fi (персональный компьютер, телевизор, смартфон).
Таким образом, видеоларингоскоп имеет простую конструкцию, возможность подключения к экранам с различным разрешением и повышенные эксплуатационные характеристики, за счет вариации фокуса и настроек изображения. Технический результат данного решения так же предполагает высокую вероятность успеха в манипуляциях и минимальный травматический потенциал для животных, позволяет проводить различную по степени интенсивности и условиям обработку узлов и их соединений, в зависимости от степени контакта с биологическим и химическим материалом.
Работает ларингоскоп следующим образом. Выполняют включение рукоятки 1, настройку беспроводной связи, переводят в режим ожидания. Соединяют клинок 3, шейку 2 и рукоятку 1. После предварительной седации, животных располагают на манипулятивном столике на спине, фиксируют. Заводят видеоларингоскоп в ротовую полость, далее - в гортань животного. Отводят на необходимо-возможное расстояние язык и визуализируют на экране голосовую щель. Настраивают яркость подсветки, фокусируют черпаловидные хрящи. Далее осуществляют основную манипуляцию: интубацию трахеи, либо введение исследуемой субстанции посредством дозирующего микрошприца.