Полезная модель относится к области медицины, а именно к пульмонологии, и может использоваться в качестве прибора для моделирования пылевых заболеваний дыхательных путей, в частности -пневмокониозов.The utility model relates to medicine, namely to pulmonology, and can be used as a device for modeling dust diseases of the respiratory tract, in particular pneumoconiosis.
В результате проведения патентного поиска было выявлено техническое решение - «LABORATORY ANIMAL PULMONARY DOSING DEVICE)) (USA), /Patent No. USOO9180263B2; Dateofpatent - Nov. 10, 2015/. "LABORATORY ANIMAL PULMONARY DOSING DEVICE" (LAPDD) представляет из себя систему, состоящую из герметично закрытого контейнера из прозрачного пластика, имеющего отверстие для пульсирующей подачи сухого порошкообразного вещества в виде «аэрозольного облака» путем ручной активации вибрационного механизма генератора аэрозоля, и один выход с фильтром для высвобождения очищенного воздуха в окружающую среду; лабораторное животное целиком помещается в камеру. Недостатками LAPDD являются следующие. Во-первых, отсутствует возможность манипуляции с телом лабораторного животного во время ингаляции. Во-вторых, во время работы пылевого ингалятора «аэрозольное облако» создается за счет работы лезвий жерновов без создания вибрационного фактора, который может повлиять на ход эксперимента.As a result of a patent search, a technical solution was identified - “LABORATORY ANIMAL PULMONARY DOSING DEVICE)) (USA), / Patent No. USOO9180263B2; Dateofpatent - Nov. 10, 2015 /. "LABORATORY ANIMAL PULMONARY DOSING DEVICE" (LAPDD) is a system consisting of a hermetically sealed container of transparent plastic, having an opening for the pulsating supply of dry powdery substance in the form of an "aerosol cloud" by manually activating the vibration mechanism of the aerosol generator, and one exit from a filter to release purified air into the environment; the laboratory animal is placed entirely in the chamber. The disadvantages of LAPDD are as follows. Firstly, there is no possibility of manipulation with the body of a laboratory animal during inhalation. Secondly, during the operation of a dust inhaler, an “aerosol cloud” is created due to the operation of millstone blades without creating a vibration factor that can affect the course of the experiment.
Техническая проблема, решаемая данной полезной моделью, состоит в создании автоматического ингалятора для мелких лабораторных животных, удобного в использовании, который позволяет осуществлять ингаляции порошкообразных веществ, минуя контакт лаборанта с исследуемым веществом во время манипуляций над животными, автоматически регулировать уровень подачи и степень выхода вещества, и заранее устанавливать время работы ингалятора и размер отверстия под индивидуальные морфометрические характеристики шеи животных без лишних комплектующих.The technical problem solved by this utility model is to create an automatic inhaler for small laboratory animals, convenient to use, which allows inhalation of powdered substances, bypassing the contact of the laboratory assistant with the test substance during manipulation of animals, and automatically adjust the feed level and the degree of release of the substance, and pre-set the inhaler working time and hole size for individual morphometric characteristics of the neck of animals without unnecessary components them.
Сущность устройства состоит в том, что в автоматическом аэрозольном пылевом ингаляторе для моделирования пылевых заболеваний дыхательных путей, включающем герметичную камеру из прозрачного пластика, полость ингаляционной камеры образована из двух частей: первой - в форме прямоугольного параллелепипеда, а второй - правильной усеченной четырехгранной пирамиды, неразъемно соединенных между собой по контуру квадратных оснований, при чем в центре верхнего основания пирамиды, расположенного с краю, выполнено отверстие, закрывающееся регулируемой плоской прямоугольной заслонкой с вырезом в форме острого угла под голову животного, а к нижнему ребру прикреплен столик для фиксации лабораторного животного, при этом на задней стенке камеры, расположенной напротив отверстия, установлен вентилятор, а ингаляционная камера расположена продольно, и установлена на четырех ножках, расположенных по четырем углам под прямоугольным параллелепипедом, в нижнюю стенку которого интегрирована верхняя часть Цилиндрического пластикового контейнера, в нижней части которого установлен электродвигатель валом вверх, с расположением на нем металлического жернова в форме ножа, в металлической чаше, при этом верхний торец пластикового контейнера, находящегося внутри камеры, закрыт пластиковой прозрачной крышкой с отверстиями, диаметром 2 мм, в которую через верхнюю стенку камеры, герметично соединяясь с ней верхним концом, интегрирован нижний конец трубки с запирающим поршнем, выполненной из прозрачного пластика, диаметром 2 см, а электродвигатель и вентилятор подключены к реле времени, расположенному вне камеры.The essence of the device is that in an automatic aerosol dust inhaler for modeling dust diseases of the respiratory tract, including a sealed chamber made of transparent plastic, the cavity of the inhalation chamber is formed of two parts: the first in the form of a rectangular parallelepiped, and the second in the form of a regular truncated tetrahedral pyramid, one-piece interconnected along the contour of square bases, moreover, in the center of the upper base of the pyramid located on the edge, a hole is made, closing a flat rectangular damper with an acute angle cut-out under the animal’s head, and a table for fixing the laboratory animal is attached to the lower rib, while a fan is installed on the rear wall of the chamber opposite the opening, and the inhalation chamber is longitudinal and is mounted on four legs located at four corners under a rectangular parallelepiped, in the lower wall of which the upper part of the cylindrical plastic container is integrated, in the lower part of which an electric the roller with the shaft up, with a metal millstone in the shape of a knife on it, in a metal bowl, while the upper end of the plastic container inside the camera is closed with a transparent plastic cover with holes 2 mm in diameter, into which through the upper wall of the camera hermetically connects to its upper end, the lower end of the tube is integrated with a locking piston made of transparent plastic with a diameter of 2 cm, and the electric motor and fan are connected to a time relay located outside the chamber.
Полезная модель поясняется рисунком: фиг. 1 - Общий вид установки.The utility model is illustrated by the figure: FIG. 1 - General view of the installation.
Установка состоит из ингаляционной камеры 1, которая выполнена герметичной из прозрачного пластика, и включает две части, первая из них представляет собой параллелепипед длинной 30 см, шириной 20 см, высотой 20 см, а вторая часть - правильную усеченную четырехгранную пирамиду, со стороной нижнего основания, соединяющейся с основанием параллелепипеда, 20 см, стороной верхнего основания 5 см, и длинной ребра 20 см. В центре передней стенки камеры (верхнее основание пирамиды) выполнено отверстие 7, закрывающееся регулируемой заслонкой 11, которая представляет собой плоский прямоугольник размером 5 см × 2,5 см, с вырезом под голову животного в виде острого угла. На задней стенке камеры, расположенной напротив отверстия 7, установлен вентилятор 6, диаметр которого 8 см (1000 оборотов/мин). Ингаляционная камера расположена продольно и имеет четыре ножки 2 длинной 12 см, расположенные под прямоугольным параллелепипедом, по четырем углам. Через нижнюю стенку в камеру интегрирован пластиковый контейнер 3 в форме цилиндра, диаметром 10 см, высотой 15 см (входит снизу в камеру на 3 см), в нижней части которого установлен электродвигатель (2000 оборотов/мин), вал которого обращен в сторону камеры и служит для размещения на нем металлического жернова в форме ножа, установленного в металлической чаше вместимостью 100 мл вещества. Торец пластикового контейнера 3, находящийся внутри камеры, закрывается пластиковой прозрачной крышкой 4 с отверстиями, диаметром 2 мм. В крышку 4 через верхнюю стенку камеры 1 интегрирована трубка 5 с запирающим поршнем, выполненная из прозрачного пластика, диаметром 2 см. Конец трубки, через который заполняется ингаляционный порошок, герметично заподлицо соединен с отверстием верхней стенки камеры 1. Под отверстием 7, к нижнему ребру верхнего основания пирамиды, прикреплен столик для фиксации лабораторного животного 8. Реле времени 10 подключено к электродвигателю 3 и вентилятору 6.The installation consists of an inhalation chamber 1, which is sealed from transparent plastic, and includes two parts, the first of which is a parallelepiped 30 cm long, 20 cm wide, 20 cm high, and the second part is a regular truncated tetrahedral pyramid, with the lower base side connected to the base of the parallelepiped, 20 cm, the side of the upper base of 5 cm, and a long rib of 20 cm. In the center of the front wall of the chamber (the upper base of the pyramid), a hole 7 is made, which is closed by an adjustable shutter 11, which resents a flat rectangle of size 5 cm × 2,5 cm and with a cut under the animal's head to form an acute angle. On the rear wall of the chamber, located opposite the hole 7, a fan 6 is installed, the diameter of which is 8 cm (1000 rpm). The inhalation chamber is located longitudinally and has four legs 2 12 cm long, located under a rectangular parallelepiped, at four corners. A plastic container 3 in the form of a cylinder with a diameter of 10 cm and a height of 15 cm (enters 3 cm from the bottom of the chamber) is integrated through the bottom wall into the chamber, and an electric motor (2000 rpm) is installed in the lower part of the chamber, the shaft of which faces the chamber and serves to place on it a metal millstone in the form of a knife, mounted in a metal bowl with a capacity of 100 ml of substance. The end face of the plastic container 3, located inside the chamber, is closed by a plastic transparent cover 4 with holes, with a diameter of 2 mm. A tube 5 with a locking piston made of transparent plastic with a diameter of 2 cm is integrated into the cover 4 through the upper wall of the chamber 1. The end of the tube through which the inhalation powder is filled is hermetically flush connected to the opening of the upper wall of the chamber 1. Under the hole 7, to the lower rib the upper base of the pyramid, a table is attached to fix the laboratory animal 8. The time relay 10 is connected to an electric motor 3 and a fan 6.
Устройство работает следующим образом. Металлическая чаша электродвигателя, расположенного в цилиндрическом пластиковом контейнере 3, заполняется ингаляционным порошкообразным веществом через трубку 5, затем в трубку вставляется запирающий поршень, который не дает возможности идти аэрозолю порошкообразного вещества в сторону исследователя после заполнения чаши электродвигателя. Исследователь контролирует заполнение через прозрачную крышку 4 с отверстиями. Лабораторное животное помещается на операционный стол 8 таким образом, чтобы шея животного находилась на уровне отверстия 7, далее исследователь регулирует диаметр отверстия для шеи путем изменения положения заслонки 11. После фиксации животного, исследователь включает реле времени 10, которое поэтапно включает следующие приборы: с момента начала эксперимента вентилятор 6, а затем через 10 секунд -электродвигатель с жерновом в форме ножа 3. Вентилятор в это время работает. Задаются интервалы работы для двигателя 3 с помощью реле времени: 10 сек. вкл., 20 сек. выкл. на протяжении всего процесса. Во время работы двигателя 3 через крышку с отверстиями 4 в камеру 1 выходит аэрозоль, который возникает в результате удара жернова о порошкообразное вещество, которое, в свою очередь, ударяется о стенки чаши. Вентилятор 6 (изначально направленный на лабораторное животное) отправляет током воздуха (проходящим через всю камеру и ее сужение) аэрозоль в головной конец лабораторного животного, которое вдыхает данную пыль. Правильное сосредоточение потока аэрозоля в области морды животного помогает осуществить сужение камеры 1 в форме усеченной пирамиды. Частицы вещества проникают в дыхательную систему животного. Исследователь может добавлять порошковое соединение в чашу (при условии заканчивающегося при распылении порошкового материала), через трубку 5 с запирающим поршнем, руководствуясь визуальным контролем через прозрачную крышку 4. По окончанию эксперимента исследователь выключает реле времени 10, в результате чего прекращается подача действующего вещества. Для расширения функциональных возможностей, реле времени 10 обеспечивает последовательное начало работы вентилятора 6 и двигателя 3. При этом, на каждом тумблере имеется возможность изначально задать время работы вентиляторов, что в целом облегчает работу с устройством.The device operates as follows. The metal bowl of an electric motor located in a cylindrical plastic container 3 is filled with an inhaled powder substance through a tube 5, then a locking piston is inserted into the tube, which does not allow the aerosol of the powder substance to go towards the researcher after filling the electric motor bowl. The researcher controls the filling through the transparent cover 4 with holes. The laboratory animal is placed on the operating table 8 so that the animal’s neck is at the level of the opening 7, then the researcher adjusts the diameter of the neck opening by changing the position of the shutter 11. After fixing the animal, the researcher turns on the timer 10, which gradually switches on the following devices: from the moment fan 6 began the experiment, and then after 10 seconds, the electric motor with a millstone in the form of a knife 3. The fan is working at this time. Operation intervals for engine 3 are set using a time relay: 10 sec. on, 20 sec. off throughout the process. During the operation of the engine 3, an aerosol comes out through the lid with openings 4 into the chamber 1, which arises as a result of a millstone hitting a powdery substance, which, in turn, hits a bowl wall. Fan 6 (initially aimed at the laboratory animal) sends an aerosol to the head end of the laboratory animal, which inhales this dust, by an air current (passing through the entire chamber and its narrowing). Proper concentration of the aerosol flow in the animal's face helps to narrow the chamber 1 in the form of a truncated pyramid. Particles of matter penetrate the respiratory system of the animal. The researcher can add the powder compound to the bowl (provided that the powder material ends when spraying), through the tube 5 with a locking piston, guided by visual inspection through the transparent cover 4. At the end of the experiment, the researcher turns off the timer 10, which stops the flow of the active substance. To expand the functionality, the time relay 10 provides a sequential start of the fan 6 and engine 3. At the same time, on each toggle switch, it is possible to initially set the fan operating time, which generally facilitates the operation of the device.
Технический результат от использования полезной модели заключается в автоматизации процесса ингаляции лабораторного животного с помощью системы контроля подачи порошкообразного вещества в ходе исследования, с обеспечением условий отсутствия воздействия токсических веществ на организм экспериментатора, при одновременной возможности проведения хирургических операций на организме экспериментального животного и возможности настройки размера отверстия под индивидуальные морфометрические характеристики шеи животного. При простоте конструктивного решения, устройство обладает универсальностью: в нем можно использовать различные порошкообразные вещества, разных лабораторных животных (крыс, морских свинок, хомяков), можно регулировать уровень подачи действующего вещества. Преимуществами ингаляционной системы являются, во-первых, дешевизна конструкции, которая позволяет изменять и преобразовывать ее в соответствии с количеством крыс и химической природой вещества. Вторым преимуществом ингаляционной системы является возможность заранее задать временные рамки для работы вентиляторов, что создает определенную автоматизацию работы с ингаляционной системой.The technical result from the use of a utility model is to automate the inhalation process of a laboratory animal using a control system for the supply of powdered substances during the study, ensuring that there is no exposure to toxic substances on the body of the experimenter, while surgical operations on the body of the experimental animal are possible and the size of the hole can be adjusted under individual morphometric characteristics of the neck of the animal. With the simplicity of the design solution, the device has versatility: it can use various powdery substances, various laboratory animals (rats, guinea pigs, hamsters), you can adjust the level of supply of the active substance. The advantages of the inhalation system are, firstly, the low cost of the design, which allows you to change and transform it in accordance with the number of rats and the chemical nature of the substance. The second advantage of the inhalation system is the ability to pre-set the time frame for the operation of the fans, which creates a certain automation of work with the inhalation system.
