DE60307056T2

DE60307056T2 - Anästhesiemittelbeförderungssystem mit mehreren Auslässen

Info

Publication number: DE60307056T2
Application number: DE60307056T
Authority: DE
Inventors: George Richard Oakland DALGETTY; Robert Brian Lafayette BATES; Bo Michael San Francisco NELSON
Original assignee: Xenogen Corp
Current assignee: Xenogen Corp
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2023-02-20
Also published as: AU2003217672B2; JP2005517507A; EP1478423A1; US7464707B2; US7503323B2; US20080099020A1; ATE333913T1; DE60307056D1; US7806082B2; AU2003217672A1; US7331341B2; US7461652B2; CA2482326A1; US20030154976A1; US20070095345A1; US20070089742A1; US20030209244A1; EP1478423B1; WO2003070308A1

Description

Bereich der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Anästhesiemittelbeförderungssysteme. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Anästhesiesysteme zur Verwendung bei bildgebenden Anwendungen lebender Proben.
Hintergrund der Erfindung
Eine neue und spezialisierte Art der Bildgebung bedingt die Erfassung von Licht geringer Intensität – häufig in der Größenordnung von nur Zehnteln oder Hundertsteln von Photonen – von einer lichtausstrahlenden Probe. Das Licht geringer Intensität kann von einer beliebigen einer Auswahl von lichtabgebenden Quellen innerhalb einer lebenden Probe abgegeben worden sein, z.B. luciferaseäußernde Zellen innerhalb einer Säugetierprobe. Die Quelle des Lichts bezeichnet Abschnitte der Probe, wie zum Beispiel verfolgte Moleküle in einem speziellen Abschnitt einer Labormaus, wo eine Aktivität von Interesse stattfinden kann. Einige spezialisierte in vivo bildgebende Anwendungen können Analysen von einer oder mehrerer Darstellungen von Ausstrahlungen von internen Abschnitten einer Probe aufweisen, welche einer photographischen Darstellung der Probe überlagert werden. Die photographische Darstellung stellt dem Benutzer einen bildlichen Bezug der Probe bereit. Die Lumineszenzdarstellung bezeichnet Abschnitte der Probe, wo eine Aktivität von Interesse stattfinden kann.
Ein Erhalten der Lumineszenzdarstellung kann eine Bilderfassung über einen erweiterten Zeitraum, z.B. Minuten, bedingen. Die lebende Probe ist während dieser Zeit typischerweise betäubt, um ein Bewegen zu verhindern, was eine Bilderfassung beeinträchtigen kann. Herkömmliche Bildgebungssysteme verwen den Anästhesiemittelbeförderungssysteme, welche Proben nicht gleichmäßig und zuverlässig betäuben oder Anästhesiegase nicht gleichmäßig und zuverlässig zuführen. Diese herkömmlichen Systeme sind miniaturisierte Verwandte von Anästhesiesystemen, die in Krankenhäusern und dergleichen verwendet werden. Systeme dieser Art sind für einen einzelnen Empfänger ausgestaltet. Viele Bildgebungssysteme, wie zuvor beschrieben, können jedoch eine Gaszuführung zu mehreren kleinen Säugetieren erfordern. Bislang war ein Skalieren auf mehrere Abnehmer und geringere Fließgeschwindigkeiten in Verbindung mit den kleineren Abnehmern weitgehend erfolglos.
Insbesondere beruhen die herkömmlichen Anästhesiemittelbeförderungssysteme auf einer einzelnen allgemeinen stromaufwärtigen Flusssteuerung für das gesamte Beförderungssystem und ausströmenden Ein-/Ausschaltern für jeden Auslass. Das Ergebnis ist ein Anästhesiesystem, welches Gas nicht zuverlässig zu jedem Auslass befördert. Üblicherweise erreicht ein Anästhesiegas nicht jede Verbindung mit einem gleichmäßigen Druck oder einer gleichmäßigen Fließgeschwindigkeit. Wenn z.B. ein Auslass ein-/ausgeschaltet wird, behalten die übrigen verbundenen Auslässe keine gleichmäßige Gasausgabe bei. Demzufolge kann ein Anästhesiegas für ein oder mehrere der Säugetiere unterbrochen werden, tiefgreifend schwanken – oder erheblich abnehmen. Unzureichende Anästhesiegasversorgung kann zu einem unbeabsichtigten Bewusstsein eines Säugetiers führen und zu unerwarteter Bewegungsfähigkeit, welche eine Bildgebung beeinträchtigt.
Zusätzlich wird typischerweise eine Induktionskammer verwendet, um die lebenden Proben zu betäuben, bevor sie in dem bildgebenden Kasten angeordnet werden. Ein Labortechniker oder Forscher ordnet eine oder mehrere lebende Proben bei Be wusstsein in der Induktionskammer an. Eine Kombination aus Anästhesiegas und Sauerstoff wird dann der Induktionskammer zugeführt. Die Probe bleibt in der Induktionskammer, bis sie das Bewusstsein verliert oder auf ähnliche Art und Weise beruhigt ist, und wird dann von dem Labortechniker in den bildgebenden Kasten transportiert. Ein Transportieren der lebenden Proben in die und aus der Induktionskammer kann dem Anästhesiegas ermöglichen, in die Außenumgebungen zu entweichen. Vorzugsweise wird die Menge des Anästhesiegases, welche entweicht, minimiert.
Herkömmliche Induktionskammern beruhen auf einem Spülsystem, um ein Anästhesiegasentweichen zu verwalten. Das Spülsystem presst Hochdrucksauerstoff in die Induktionskammer, bevor die Tür oder der Benutzerzugang geöffnet wird. Ein passiver Auslassanschluss, welcher von dem Inneren der Induktionskammer führt, nimmt den Hochdruckspülsauerstoff und jegliche Gase, welche in der Induktionskammer vor dem Spülen vorhanden sind, auf. Ein Problem bei Spülsystemen ist, dass die große Häufung von Sauerstoff und/oder ein Entfernen des gesamten Anästhesiegases häufig jegliche lebende Proben in der Induktionskammer aufweckt. Wenn eine einzelne lebende Probe in der Induktionskammer ist, vernichtet dies deutlich den beabsichtigten Induktionskammerzweck. Labortechniker arbeiten jedoch häufig mit mehreren lebenden Proben zur gleichen Zeit und ein Spülen der Induktionskammer, um eine Probe zu entfernen, kann dann dazu führen, dass mehr als eine Probe aufwacht. Angesichts des Vorhergehenden wären verbesserte Anästhesiemittelbeförderungssysteme wünschenswert.
Die US-5,964,220 beschreibt eine Atmungsunterstützungsvorrichtung, welche mehrere Ausgängen aufweist, die jeweils einen Patienten unterstützen können. Mehrere Verbindungen ver binden eine Atemgasquelle mit den Ausgängen der Vorrichtung. Mehrere Verbindungen verbinden ein gesteuertes Ventil, welches mit Atemgas für einen der Ausgänge der Vorrichtung versorgt wird. Jeder der Ausgänge der Vorrichtung bekommt eine Verbindung und ein Flussregler ist an zumindest einigen der Verbindungen angebracht.
Die vorliegende Erfindung betrifft verbesserte Anästhesiemittelbeförderungssysteme, welche Gas gleichmäßig und zuverlässig zu mehreren Gasauslässen befördern. Die Systeme sind insbesondere zum Betäuben mehrerer Säugetiere und lebender Proben, die von einem Bildgebungssystem mit niedrigem Lichtpegel abgebildet werden sollen, geeignet. Die Anästhesiemittelbeförderungssysteme sind zur Verwendung mit herkömmlichen Sauerstoffquellen geeignet und wandeln die mit einer herkömmlichen Sauerstoffquelle einhergehenden hohen Drücke in niedrige Drücke, welche zur Verwendung bei kleinen Säugetieren geeignet sind, und welche zur Kombination mit einem Anästhesiegas bei geringen Fließgeschwindigkeiten geeignet sind, um. Die Systeme weisen eine Anästhesiegasquelle auf, welche Anästhesiegas mit Sauerstoff kombiniert. Die Kombination von Anästhesiegas und Sauerstoff wird einem oder mehreren Mehrfachauslässen zugeführt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Gasbeförderungssystem bereitgestellt, welches geeignet ist, ein Anästhesiegas zu mehreren Gasauslässen zu befördern, wobei das System einen Sauerstoffeinlass, welcher Sauerstoff von einer Sauerstoffquelle empfängt, einen Druckregler mit einem Einlass, welcher Sauerstoff von dem Sauerstoffeinlass empfängt, und mit einem Auslass, welcher Sauerstoff bei einem niedrigen Druck bereitstellt, eine Anästhesiegasquelle mit einem Einlass, welcher gekoppelt ist, um Sauerstoff mit niedrigem Druck von dem Aus lass des Druckreglers zu empfangen, und welche geeignet ist, Anästhesiegas zu dem Sauerstoff mit niedrigem Druck hinzuzufügen, um eine Kombination aus Anästhesiegas und Sauerstoff mit niedrigem Druck herzustellen, einen ersten Gasbeförderungsauslass, welcher mit einer Gasbeförderungsvorrichtung gekoppelt ist, die ein oder mehrere Schnittstellen zu lebenden Proben aufweist, und geeignet ist, die Kombination von Anästhesiegas und Sauerstoff zu den ein oder mehreren Schnittstellen zu lebenden Proben bereitzustellen, und einen zweiten Gasbeförderungsauslass, welcher mit einer Induktionskammer gekoppelt ist, und geeignet ist, die Kombination aus Anästhesiegas und Sauerstoff für die Induktionskammer bereitzustellen, umfasst.
Ein Auslass des Anästhesiemittelbeförderungssystems kann zu einer Induktionskammer führen, welche zum Ruhigstellen einer lebenden Probe vor einem Einsetzen in einen bildgebenden Kasten oder eine bildgebende Kammer verwendet wird. Ein weiterer Auslass kann zu einem Rohrverteiler oder einer Gasbeförderungsvorrichtung mit mehreren Probenschnittstellen, von denen jede geeignet ist, Anästhesiegas zur dazu zugeordneten Probe bereitzustellen, führen. Der Rohrverteiler oder die Gasbeförderungsvorrichtung kann innerhalb des bildgebenden Kastens oder der bildgebenden Kammer angeordnet werden und verwendet werden, um einen ruhiggestellten Zustand der Probe beizubehalten. In einer Ausführungsform weist die Induktionskammer ein Spülsystem auf, um Anästhesiegas, welches aus der Induktionskammer entweicht, aufzufangen. In einer weiteren Ausführungsform weist die Gasbeförderungsvorrichtung ein Spülsystem auf, welches Anästhesiegas lokal auffängt, was vorteilhaft ist, wenn die Gasbeförderungsvorrichtung in einem bildgebenden Kasten für ausgedehnte Zeiträume verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung kann ferner eine unabhängige Steuerung von Gasen zu jedem der mehreren Auslässe bereitstellen, wodurch ein zuverlässiger Gasfluss zu jedem Gasauslass ermöglicht wird. Dies steht im Gegensatz zu Systemen gemäß dem Stand der Technik, welche eine allgemeine Strömungssteuerung und binäre Ein-/Ausschalter für jeden Auslass umfassen, welche keinen zuverlässig gesteuerten Fluss zu jedem Auslass ermöglichen. In einer speziellen Ausführungsform weist die vorliegende Verbindung einen fest zugeordneten Durchflussmesser und eine Flusssteuerung auf, welche zwischen einer Anästhesiemittelquelle und jedem Gasauslass angeordnet sind.
Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend in der detaillierten Beschreibung der Erfindung und im Zusammenhang mit den folgenden Figuren genauer beschrieben werden.
Die vorliegende Erfindung wird als Beispiel und nicht als Beschränkung in den Figuren der beigefügten Zeichnungen dargestellt, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente beziehen und in welchen:
1 eine perspektivische Ansicht eines bildgebenden Systems ist.
2 eine exemplarische funktionale Darstellung eines Anästhesiemittelbeförderungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3A und 3B Vorder- bzw. Rückansichten eines beispielhaften Anästhesiemittelbeförderungsgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
4A eine Induktionskammer darstellt.
4B eine perspektivische Ansicht von oben von der Vorderseite der Induktionskammer der 1 darstellt.
4C eine perspektivische Ansicht von oben von der Rückseite der Induktionskammer der 4B darstellt.
4D eine perspektivische Ansicht von oben von der Türunterseite der Tür für die Induktionskammer der 4B darstellt.
4E eine Seitenquerschnittsansicht der Induktionskammer der 4B entlang dem seitlichen Mittelpunkt darstellt.
5A eine Gasbeförderungsvorrichtung darstellt.
5B eine aufgeschnittene Ansicht von oben von der Gasbeförderungsvorrichtung der 5A darstellt, welche ihre internen Kanäle entlang dem Mittelabschnitt einer jeden Probenschnittstelle zeigt.
6 einen Verfahrensablauf zur Verwendung der Induktionskammer der 1 darstellt.
In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden zahlreiche spezielle Ausführungsformen dargelegt, um ein genaues Verständnis der Erfindung bereitzustellen. Es ist jedoch für Fachleute klar, dass die vorliegende Erfindung ohne diese speziellen Details oder durch Verwenden alternativer Elemente oder Verfahren betrieben werden kann. In anderen Fällen wurden wohl bekannte Verfahren, Komponenten und Ausführungen nicht im Detail be schrieben, um Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht unnötigerweise zu überfrachten.
In einem Aspekt kann die vorliegende Erfindung mit bildgebenden Systemen zum Erfassen eines Bildes einer Lichtquelle mit geringer Intensität verwendet werden. 1 stellt ein Bildgebungssystem 10 dar, welches ausgestaltet ist, photographische und Lumineszenzbilder zu erfassen. Bildgebungssystem 10 kann für eine Bildgebung einer Lichtquelle geringer Intensität verwendet werden, wie z.B. Lumineszen von Luziferase abgebenden Zellen, Fluoreszenz von fluoreszierenden Molekülen und dergleichen. Die Lichtquelle geringer Intensität kann von einer beliebigen von einer Vielzahl von lichtaussendenden Proben ausgesendet werden, welche z.B. Tiere, die lichtaussendende Moleküle enthalten, wie z.B. verschiedene Säugetiersubjekte wie z.B. Mäuse, die luziferaseabgebende Zellen enthalten, aufweisen.
Ein bildgebendes System 10 umfasst einen bildgebenden Kasten 12 mit einer Tür und Wänden, welche einen inneren Hohlraum definieren, welcher geeignet ist, eine lichtausstrahlende Probe aufzunehmen, in welcher Licht geringer Intensität, wie z.B. luziferasebasierte Lumineszenz, zu erfassen ist. Der bildgebende Kasten 12 wird häufig als „lichtdicht" bezeichnet, d.h. er dichtet im Wesentlichen das gesamte äußere Licht von dem Umgebungsraum vor einem Eindringen in den Kasten 12 ab und kann eine oder mehrere Dichtungen aufweisen, welche einen Lichtdurchgang in den Kasten verhindern, wenn die Tür geschlossen ist. Die Dichtungen können ferner wirksam sein, um Anästhesiegase, welche innerhalb des Kastens verwendet werden, von einem Entweichen in den Umgebungsraum abzuhalten. Ein bildgebender Kasten 12 ist für eine Bildgebung geeignet, welche das Erfassen von Licht geringer Intensität in der Größenordnung von z.B. einzelnen Photonen aufweist.
Ein bildgebender Kasten 12 weist ein oberes Gehäuse 16 auf, welches geeignet ist, eine Kamera aufzunehmen. Ein hochempfindliche Kamera 20, z.B. eine verstärkte Kamera oder eine Kamera mit einer ladungsgekoppelten Vorrichtung (CCD), ist auf einer Oberseite des oberen Gehäuses 16 angebracht und über einem bildgebenden Kasten 12 angeordnet. Die CCD-Kamera 20 ist geeignet, Lumineszenz und photographische (d.h. reflektionsbasierte Bilder) Bilder eines innerhalb eines bildgebenden Kastens 12 angeordneten Probe zu erfassen. Die CCD-Kamera 20 wird von einer geeigneten Quelle, wie z.B. einer Kühlvorrichtung 22, die eine Tieftemperaturflüssigkeit durch die CCD-Kamera über Anschlüsse 24 zirkulieren lässt, gekühlt. Eine geeignete Kühlvorrichtung ist der „CRYOTIGER"-Kompressor, welcher bei IGC-APD Cryogenetics Inc., Allentown, PA erhältlich ist. Andere Verfahren, wie z.B. flüssiger Stickstoff, können verwendet werden, um die CCD-Kamera 20 zu kühlen.
Ein bildgebendes System 10 weist ferner ein Anästhesiemittelbeförderungssystem auf (2–5). Das Anästhesiemittelbeförderungssystem weist ein Gerät 52 (3A und 3B), eine Induktionskammer 54 (4A–4E) und eine Gasbeförderungsvorrichtung 56 (5A und 5B) auf. Die Gasbeförderungsvorrichtung 56 kann innerhalb des Kastens 12 angeordnet werden und weist mehrere Probenschnittstellen zum Zuführen eines Anästhesiegases zu einer oder mehreren lebenden Proben auf. Zum Beispiels weist der Kasten 12 typischerweise eine Plattform auf, welche ein oder mehrere abzubildende Proben stützt, und eine Gasbeförderungsvorrichtung 56 kann auf der Plattform nahe der lebende Proben angeordnet werden. Die Leitung 62 er möglicht eine gasförmige Verbindung zwischen einer Gasbeförderungsvorrichtung 56 und einem Gerät 52. Ein lichtabgedichtetes Loch 27 ist in einer Seitenwand des Kastens 12 enthalten, um einer Gasleitung 62 zu ermöglichen, dadurch zu verlaufen, während die Vorrichtung 56 in dem Kasten 12 ist. Die Leitung 62 kann ein Rohr oder einen geeigneten Schlauch umfassen. Zum Beispiel ist ein 9,5 mm (3/8 Inch) OD 6,4 mm (1/4 Inch) ID 90 Durometer Vitonkautschukrohr zur Verwendung als Leitung 62 geeignet.
Die Sauerstoffbeförderungsleitung 58, wie zum Beispiel ein Kautschukrohr oder -schlauch, ist geeignet mit einem Sauerstoffeinlass des Hauptgerätes 52 und einem Auslass einer Sauerstoffversorgungsquelle gekoppelt. Die Sauerstoffversorgungsquelle kann z.B. ein Hochdrucksauerstoffzylinder oder ein herkömmlicher Mediumwanddruckauslass sein. Die Leitungen 60 und 62 sind mit Auslässen des Hauptgeräts 52 gekoppelt und mit einem Einlass der Induktionskammer 54 bzw. der Gasbeförderungsvorrichtung 56 gekoppelt.
Eine Bildverarbeitungseinheit 26 ist optional zwischen einer Kamera 20 und einem Computer 28 durch Kabel 30 bzw. 32 angeschlossen. Der Computer 28, welcher von einer beliebigen geeigneten Art sein kann, umfasst eine Haupteinheit 36, welche typischerweise Hardware einschließlich einem Prozessor, Speicherkomponenten, wie z.B. Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und Nurlesespeicher (ROM), und Diskettenlaufwerkskomponenten (z.B. Festplatte, CD, Floppylaufwerk usw.) enthält. Der Computer 28 weist ferner eine Anzeige 38 und Eingabevorrichtungen, wie z.B. eine Tastatur 40 und eine Eingabemaus 42, auf. Der Computer 28 ist mit verschiedenen Komponenten in dem bildgebenden Kasten 12 über Kabel 34 verbunden. Um eine Verbindung und Steuerung für diese Komponenten bereitzustel zen, weist der Computer 28 geeignete Verarbeitungshardware und -software auf, welche ausgestaltet ist, eine Ausgabe zur Steuerung jeglicher Vorrichtungen in dem bildgebenden Kasten 12 bereitzustellen. Die Verarbeitungshardware und -software kann eine I/O-Karte, Steuerlogik zum Steuern jeglicher Komponenten des bildgebenden Systems 10 und eine geeignete graphische Benutzerschnittstelle aufweisen, welche eine Benutzerinteraktion mit dem bildgebenden System 10 unterstützt. Von dem Computer 28 gesteuerte Komponenten können eine Kamera 20, für einen Fokus der Kamera 20 zuständige Motoren, für eine Positionssteuerung einer Plattform, welche die lebenden Proben hält, zuständige Motoren, die Kameralinse, einen F-Anschlag usw. aufweisen.
Der Computer 28 kann ferner geeignete Verarbeitungshardware und -software für die Kamera 20 aufweisen, wie z.B. zusätzliche Bildhardware und -software, Abgleichsoftware und eine Bildverarbeitungslogik zum Verarbeiten von Informationen, welche von der Kamera 20 erhalten werden. Die Logik im Computer 28 kann die Ausgestaltung von Software, Hardware oder einer Kombination davon annehmen. Der Computer 28 ist mit einer Anzeige 38 zum Darstellen von bildgebenden Informationen für den Benutzer in Verbindung. Zum Beispiel kann die Anzeige 38 ein Bildschirm sein, welcher eine graphische Bildmessbenutzerschnittstelle (GUI) darstellt, welche es einem Benutzer ermöglicht, Bildgebungsergebnisse zu betrachten und ferner als Schnittstelle zum Steuern des Bildgebungssystems 10 zu dienen.
II. Anästhesiemittelbeförderungssystem
Die vorliegende Erfindung verwendet ein Anästhesiemittelbeförderungssystem, welches Anästhesiegase und Sauerstoff zu verlässig zu mehreren Gasauslässen befördert. 2–5 stellen unterschiedliche Komponenten eines Anästhesiemittelbeförderungssystems 50 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
2 zeigt eine exemplarische funktionale Darstellung eines Anästhesiemittelbeförderungssystems 50 gemäß einer spezifischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Aus Darstellungsgründen sind Arbeitsdrucksauerstoffflusspfeile 80 und kombinierte Anästhesiegas- und Sauerstoffflusspfeile 84 bereitgestellt, um dazu beizutragen, den Fluss des Gases durch das System 50 darzustellen, wenn alle Steuerventile offen sind und die Gase frei fließen.
Eine Sauerstoffbeförderungsleitung 58 ist mit einem Sauerstoffeinlass 59 eines Gerätes 52 gekoppelt. Die Sauerstoffleitung 58 liefert Sauerstoff mit einem Druck, welcher von dem Auslassdruck einer Sauerstoffquelle, mit der Leitung 58 gekoppelt ist, bestimmt wird. Wenn z B. die Sauerstoffquelle einer Wandversorgung entspricht, ist ein Sauerstoffdruck in der Leitung 58 typischerweise zwischen näherungsweise 45 und näherungsweise 55 psi. Alternativ, wenn ein unter Druck stehender Zylinder als Sauerstoffquelle verwendet wird, wird ein Sauerstoffdruck gemäß dem Auslassdruck des Tanks (bis zu 2000 psi) zugeführt. Innerhalb des Systems 50 kann Sauerstoff eine oder mehrere der folgenden Aufgaben durchführen: als ein Träger für ein Anästhesiegas wirken, Lebenserhaltung für eine Probe sein, welche dem Anästhesiemittelbeförderungssystem zugeordnet ist, ein Reinigungsgas für Induktionskammer 54 sein und ein Messgerät für eine Strömungsmessermessung sein. Der Sauerstoffeinlass 59 des Hauptgeräts 52 weist ein Sauerstoffein-/ausventil 66 auf, welches es einem Benutzer ermöglicht, von Leitung 58 zugeführten Sauerstoff ein-/auszuschalten.
Sauerstoff, welcher durch ein Sauerstoffein-/ausventil 66 verläuft, fließt zum Entlastungsventil 63, welches den im System 50 herrschenden Druck trotz des Sauerstoffquellenauslassdrucks begrenzt. In einer speziellen Ausführungsform entlastet Druckentlastungsventil 63 von näherungsweise 55 bis näherungsweise 95 psi, es ist jedoch klar, dass der Entlastungsdruck des Druckentlastungsventils 63 gemäß den Anforderungen des Systems eingestellt werden kann. Von dem Entlastungsventil 63 fließt Sauerstoff zum Spülventil 120 und/oder Druckregler 68.
Der Druckregler 68 weist einen Einlass auf, welcher Sauerstoff von einem Sauerstoffeinlass 59 aufnimmt. Der Druckregler 68 reduziert den Druck des Sauerstoffs, wie er an seinem Einlass empfangen wird, und gibt Sauerstoff aus einem Reglerauslass mit einem niedrigen Druck aus. In einer Ausführungsform gibt der Druckregler 68 Sauerstoff in einem Pegelbereich von näherungsweise 0,5 bis näherungsweise 5 psi aus. In einer speziellen Ausführungsform gibt der Druckregler 68 Sauerstoff bei einem Pegel von näherungsweise 1 psi aus. Eine Druckreglerausführung Nr. 8286, wie von Porter Instruments of Hatfield, Pa bereitgestellt, kann zur Verwendung als Druckregler 68 geeignet sein.
Eine Sauerstoffausgabe vom Druckregler 68 verläuft über eine Leitung 67 zum Verdampfer 70. Zwischen dem Druckregler 68 und dem Verdampfer 70 ist ein Druckentlastungsventil 72 angeordnet. In einigen Fällen kann der Verdampfer 70 versagen, wenn er einen zu hohen Hochdruck empfängt. Das Druckentlastungsventil 72 schützt somit den Verdampfer 70 vor einem Fehler des Druckreglers 68 und erhöht dadurch die Sicherheit des Anästhesiemittelbeförderungssystems 50 durch Erhöhen des erlaubten Druckes, welcher auf den Verdampfer 70 stößt. In ei ner speziellen Ausführungsform entlastet das Druckentlastungsventil 72 auf 5 psi, aber es ist klar, dass der Entlastungsdruck des Druckentlastungsventils 72 gemäß Ausführungsausprägungen des Verdampfers 70 eingestellt werden kann.
Die vorliegende Erfindung weist eine Anästhesiegasquelle oder eine ähnliche Vorrichtung, welche einen steuerbaren Pegel eines Anästhesiegases oder -mittels bereitstellt, auf. Wie der Begriff hierin verwendet wird, bezeichnet ein Anästhesiegas ein beliebiges Gas oder Mittel, welches verwendet wird, um einen beliebigen Pegel eines Betäubungszustands, einer Bewusstlosigkeit, einen Mangel an Bewusstsein oder lokale oder allgemeine Unempfindlichkeit gegenüber Schmerzen für eine Probe, welche mit einem Gasbeförderungssystem 50 zusammenwirkt, herbeizuführen. Der Verdampfer 70 ist eine Anästhesiegasquelle, welche ein Anästhesiegas zu Sauerstoff mit niedrigem Druck hinzufügt, und weist einen Einlass auf, welcher Sauerstoff mit niedrigem Druck von einem Auslass des Druckreglers 68 empfängt. Die Ausgabe des Verdampfers 70 umfasst typischerweise eine gesteuerte und veränderliche Gasmischung eines lebenserhaltenden Gases und eines betäubenden Gases. In einer speziellen Ausführungsform fügt der Verdampfer 70 Isofluran zu Sauerstoff mit niedrigem Druck, welcher von dem Druckregler 68 empfangen wird, durch Führen des Sauerstoffs über einen Verdampfer, welcher Isofluran verdampft, hinzu. In diesem Fall wirkt der Sauerstoff mit niedrigem Druck als ein Träger für das Anästhesiegas, welches zu dem Sauerstoff gemäß der physikalischen Merkmale der Anästhesieflüssigkeit und ihrer Temperatur hinzugefügt wird. Der Verdampfer 70 kann eine oder mehrere veränderliche Bypass-, Überströmungs-, temperaturkompensierte und/oder mittelspezifische Verdampfungstechniken verwenden. Obwohl die vorliegende Erfindung nun bezüglich einem Verdampfer 70, welcher nur ein einzelnes Anästhe siegas, Isofluran, hinzufügt, beschrieben wird, ist klar, dass eine Anästhesiegasquelle der vorliegenden Erfindung mehrere Anästhesiegase hinzufügen kann, wie der Fachmann verstehen wird. Ein VIP 3100 Calibrated Vaporizor, wie er von MDS Matrix of Orchard Park, N.Y. geliefert wird, kann zur Verwendung als Verdampfer 70 geeignet sein.
Die Ausgabe 84 von dem Verdampfer 70 ist eine Kombination von Sauserstoff mit niedrigem Druck und Anästhesiegas. Der Verdampfer 70 weist ein oder mehrere Ausgabeleitungen auf, welche zu getrennten Gasbeförderungsauslässen führen, welche jeweils geeignet sind, Sauerstoff und Anästhesiegas von Gerät 52 bereitzustellen. Das Gerät 52 weist, wie gezeigt, zwei Gasbeförderungsauslässe auf: einen ersten Gasbeförderungsauslass 81 zum Beliefern einer Gasbeförderungsvorrichtung mit Probenschnittstellen zum Übertragen von Gasen zu einer oder mehreren lebenden Proben, und einen zweiten Beförderungsauslass 71, welcher die Induktionskammer 54 beliefert.
Das Gerät 52 weist ein Ein-/Ausventil, ein Flusssteuerventil und einen Strömungsmesser für jeden Gasbeförderungsauslass auf, welcher Sauerstoff und Anästhesiegas von dem Gerät 52 befördert. Genauer gesagt ermöglicht ein erstes Ein-/Ausventil 72 einem Benutzer Sauerstoff mit niedrigem Druck und Anästhesiegas, welches von dem Ausgabeanschluss 71 bereitgestellt wird, ein-/auszuschalten. Die Leitung 60 stellt eine Gasverbindung zwischen dem Ausgabeanschluss 71 und der Induktionskammer 54 bereit. Eine Flusssteuerung 75 ist zwischen dem Ein-/Ausventil 72 und dem Ausgabeanschluss 71 angeordnet und ermöglicht es einem Benutzer, die Fließgeschwindigkeit des Sauerstoffs mit niedrigem Druck und des Anästhesiegases, welches von dem Ausgabeanschluss 71 bereitgestellt wird, veränderlich zu steuern und einzustellen. Der Strö mungsmesser 74 ist vor dem Ausgabeanschluss 71 und hinter einer Flusssteuerung 75 angeordnet und misst die Strömungsgeschwindigkeit der Gase, welche dadurch verlaufen. In einer Ausführungsform weist der Strömungsmesser 74 eine herkömmliche Ausgabe auf, welche eine Fließgeschwindigkeit einem Benutzer optisch darstellt. Nachdem der Sauerstoff mit niedrigem Druck und das Anästhesiegas durch das Ein-/Ausventil 72, die Flussteuerung 75, den Strömungsmesser 74 und den Ausgabeanschluss 71 verlaufen sind, werden die Gase der Induktionskammer 54 zugeführt.
Die Induktionskammer 54 empfängt Sauerstoff mit niedrigem Druck und Anästhesiegas von der Leitung 60. Die Induktionskammer 54 ermöglicht es einem Benutzer, eine lebende Probe, welche in die Induktionskammer 54 passt, zu betäuben und wird unter Bezugnahme auf 4A–4E detaillierter beschrieben werden. Eine Ausströmöffnung 132 (4A) ist in der Seite der Induktionskammer 54 enthalten und ist mit der Leitung 77 gekoppelt. Die Ausströmöffnung 132 und die Leitung 77 ziehen Gase aus der Induktionskammer 54 ab und stellen sie dem Filter 78 bereit. In einer Ausführungsform ist das Filter 78 ein Aktivkohlefilter, welcher unbenutzes Isofluran, welches dadurch verläuft, entfernt. Ein Filtertyp Nr. 80120 F/Air Canister, wie er von A.M. Bickford of Wales Center, NY geliefert wird, ist zur Verwendung als Filter 78 geeignet. Der Filter 78 gibt hauptsächlich Sauerstoff aus. Wie gezeigt, gibt der Filter 78 Sauerstoff in den Umgebungsraum aus.
Das Gerät 52 weist einen zweiten Auslass auf, welcher eine Sauerstoff- und Anästhesiegaszufuhr zu der Gasbeförderungsvorrichtung 56 bereitstellt (5A und 5B). Genauer gesagt ermöglicht das Ein-/Ausventil 82 einem Benutzer, Sauerstoff mit niedrigem Druck und Anästhesiegas, welches von dem Ausga beanschluss 81 bereitgestellt wird, ein-/auszuschalten. Die Leitung 62 stellt eine Gasverbindung zwischen dem Ausgabeanschluss 81 und der Gasbeförderungsvorrichtung 56 bereit. Eine Flusssteuerung 85 ist zwischen dem Ein-/Ausventil 82 und dem Ausgabeanschluss 81 angeordnet und ermöglicht es einem Benutzer, die Fließgeschwindigkeit des Sauerstoffs mit niedrigem Druck und dem Anästhesiegas, welches von dem Ausgabeanschluss 81 zugeführt wird, veränderlich zu steuern und einzustellen. Der Strömungsmesser 84 ist vor dem Ausgabeanschluss 81 und hinter der Flusssteuerung 85 angeordnet und misst die Fließgeschwindigkeit des Gases, welches dadurch verläuft. In einer Ausführungsform ist der Strömungsmesser 84 ein herkömmlicher mechanischer Strömungsmesser, wie zum Beispiel ein herkömmlicher Rotometer, und kann ein oder mehrere der folgenden Komponenten umfassen: ein Nadelventil, einen Anzeigeschwimmer, Benutzersteuerungsknöpfe und Verschlussventile. In einer weiteren Ausführungsform wird ein elektronischer Strömungsmesser verwendet und eine Strömungsgeschwindigkeit wird auf einem Überwachungsbildschirm oder einer ähnlichen elektronischen Ausgabevorrichtung angezeigt. Nachdem Sauerstoff mit niedrigem Druck und Anästhesiegas durch das Ein-/Ausventil 82, die Flusssteuerung 85, den Strömungsmesser 84 und den Ausgabeanschluss 81 verlaufen sind, werden die Gase der Gasbeförderungsvorrichtung 56 zugeführt.
Somit umfasst jeder Gasbeförderungsauslass des Systems 50 seine eigene Flusssteuerung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Anästhesiemittelbeförderungssystemen, in welchen eine Anästhesiegasbeförderung durch eine allgemeine Flusssteuerung gesteuert wird, welche ungefähr die Menge des von einer Sauerstoffversorgungsquelle empfangenen Sauerstoffs anpasst, ermöglicht ein Anordnen einer fest zugeordneten Flusssteuerung und eines fest zugeordneten Strömungsmessers für jeden Aus lass gemäß dem System 50 eine genaue und unabhängige Steuerung von Gasen zur Induktionskammer 54 und Gasbeförderungsvorrichtung 56. Insbesondere ermöglicht das System 50 eine unabhängige und spezielle Steuerung von Anästhesiegasen zu jedem Auslass – nach einer Erzeugung von Anästhesiegas durch Verdampfer 70 – wodurch einem Benutzer ermöglicht wird, die Menge des Anästhesiegases, welche zu einer beliebigen Zeit einer Probe bereitgestellt wird, veränderlich darauf zuzuschneiden. In einer speziellen Ausführungsform umfasst der Strömungsmesser 75 einen Steuerungsknopf, welcher einem Benutzer ermöglicht, Fließgeschwindigkeiten von näherungsweise 0 l/min bis näherungsweise 5 l/min durch den Auslassanschluss 71 zu ändern. In einer weiteren speziellen Ausführungsform umfasst der Strömungsmesser 85 einen Steuerungsknopf, welcher einem Benutzer ermöglicht, Fließgeschwindigkeiten von näherungsweise 0 l/min bis näherungsweise 2 l/min durch den Auslassanschluss 81 zu ändern.
Die Gasbeförderungsvorrichtung 56 empfängt Sauerstoff mit niedrigen Druck und Anästhesiegas von der Leitung 62. Die Gasbeförderungsvorrichtung 56, welche detaillierter unter Bezugnahme auf 5A und 5B beschrieben werden wird, weist eine Anzahl von Probenschnittstellen auf, welche jeweils geeignet sind, lebende Proben aufzunehmen und den Proben Sauerstoff und Anästhesiegas bereitzustellen. Das Anästhesiegas kann verwendet werden, um eine lebende Probe zu betäuben oder, wenn die Probe bereits betäubt ist, den gewünschten Betäubungszustand beizubehalten.
Anästhesiegas, welches in einen bildgebenden Kasten 12 über eine Gasbeförderungsvorrichtung 56 eingeführt wird, kann gesammelt und abgeleitet werden, um den Aufbau von Anästhesiegasen in dem Kasten zu verringern. Ein bildgebender Kasten 12 weist eine abgedichtete Ausströmöffnung 86 auf, welche es ermöglicht, angesammelte Anästhesiegase von innerhalb des bildgebenden Kastens 12 zu entfernen. Die Leitung 95 ist an ihren gegenüberliegenden Enden mit der Ausströmöffnung 86 und dem Vakuumanschluss 97, welcher zu einer Vakuumpumpe 88 führt, gekoppelt. Die Vakuumpumpe 88 wendet einen negativen Druck durch die Leitung 95 an, welcher ausreichend ist, um Anästhesiegase von innerhalb des Kastens 12 herauszuziehen. In einer Ausführungsform zieht und sammelt die Vakuumpumpe 88 Anästhesiegase im Allgemeinen aus dem Innern des Kastens 12. In einer weiteren Ausführungsform weist die Gasbeförderungsvorrichtung 56 ein Spülsystem auf, welches örtlich Gase entfernt, die durch die Probenschnittstelle eingeführt wurden und nicht von einer oder mehreren lebenden Proben verwendet wurden (dies wird detaillierter unter Bezugnahme auf 5A und 5B erklärt). So oder so sammeln die Vakuumpumpe 88 und die Leitung 95 unbenutzte Anästhesiegase aus dem Kasten 12. Der Strömungsmesser 91 ermöglicht es einem Benutzer, die Strömungsgeschwindigkeit der Gase, welche durch die Vakuumpumpe 88 gezogen werden, zu bestimmen. In einer weiteren Ausführungsform wird eine geeignete Strömungssteuerung verwendet, um es einem Benutzer zu ermöglichen, den Druck/die Strömungsgeschwindigkeit der Gase, welche durch die Pumpe 88 befördert werden, einzustellen. Gase, welche von der Pumpe 88 gesammelt werden, werden dann zu dem Filter 90 durch einen Auslassanschluss 98 des Geräts 52 übertragen. In einer Ausführungsform ist der Filter 90 ein Aktivkohlefilter, welcher unbenutztes Isofloran entfernt und hauptsächlich mit Sauerstoff angereicherte Luft in den Umgebungsraum abgibt.
3A und 3B stellen Vorder- bzw. Rückansichten des Geräts 52 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Wie gezeigt, hält ein Gehäuse 101 viele der bezüglich 2 beschriebenen Komponenten sowie zahlreiche weitere Schnittstellenmechanismen. Zum Beispiel ermöglicht Schalter 102 (3A) eine Steuerung des Sauerstoffein-/ausventils 66 der 2. Die Auslasspumpe 88 wird unter Verwendung eines Pumpenein-/ausschalters 104 gesteuert, welcher neben dem Strömungsmesser 91 angeordnet ist. Der Ein-/Ausschalter und der Strömungsmesser sind ferner für jeden der Gasauslässe dargestellt. Bezug nehmend auf 3B sind zahlreiche Leitungen 105 gezeigt, welche viele der funktionalen Komponenten des Geräts 52 und die Einlass- und Auslassanschlüsse 59, 69, 71, 81 und 97 verbinden. In einer speziellen Ausführungsform werden 6,4 mm (1/4 Inch) OD kreisförmig geschweißter Edelstahlrohre als Leitungen 105 verwendet und werden mit ihren entsprechenden Anschlüssen und Komponenten unter Verwendung von Standardindustriegasfittings befestigt. Alternativ können 9,5 mm (3/8 Inch) OD 60 Durometer Vitonkautschukrohrleitungen für Leitungen mit einer erheblichen Krümmung verwendet werden.
Nachdem die funktionale Anordnung des Anästhesiemittelbeförderungssystems 50 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kurz erörtert wurde, werden jetzt mehrere Gasbeförderungskomponenten des Systems detaillierter beschrieben werden.
III. Induktionskammer
4B–4E stellen eine Induktionskammer 54 der 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Induktionskammer 54 ermöglicht es einem Benutzer, ein oder mehrere lebende Proben, welche in die Induktionskammer 54 passen, zu betäuben, und wird ferner üblicherweise als ein „Knockdown-Kasten" bezeichnet. Die Induktionskammer 54 weist einen inneren Hohlraum, welcher bemessen ist, um lebende Proben aufzunehmen, und einen Gaseinlass, welcher es einem Benutzer ermöglicht, ein Anästhesiegas zu dem inneren Hohlraum, wie nachfolgend detaillierter beschrieben, zuzuführen, auf. Während die Induktionskammer 54 nun als eine Vorrichtung beschrieben werden wird, werden Fachleute erkennen, dass die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung basierend auf den funktionalen Komponenten der Induktionskammer umfasst.
4 stellt eine perspektivische Ansicht von oben von der Vorderseite der Induktionskammer 54 dar. 4C stellt eine perspektivische Ansicht von oben von der Rückseite der Induktionskammer 54 dar. 4D stellt eine perspektivische Ansicht von oben von der Unterseite der Tür 224 dar. 4E stellt eine Seitenquerschnittsansicht der Induktionskammer 54 durch den seitlichen Mittelpunkt der Seitenwände 222a und 222d dar.
Zunächst Bezug nehmend auf 4B weist die Induktionskammer 54 vier vertikale Seitenwände 222a–d auf, welche an einem Boden 223 befestigt sind. Die Seitenwände 222a–d weisen eine vordere Wand 222a, eine Seitenwand 222b, eine Seitenwand 222c und eine Rückwand 222d auf. Die Seitenwände 222, der Boden 223 und die obere Wand 227 umfassen dann eine Satz von Wänden, welche einen inneren Hohlraum 228 (4E) innerhalb der Induktionskammer 54 definieren. Wie in 4E gezeigt, ist ein innerer Hohlraum 228 ausreichend bemessen, um mehrere lebende Proben 234 aufzunehmen. Ein Hohlraumvolumen von näherungsweise 2 bis näherungsweise 8 Litern ist für viele Induktionskammern geeignet. In einer Ausführungsform weist ein innerer Hohlraum 228 ein Hohlraumvolumen von näherungsweise 3 bis näherungsweise 4 Litern auf. Ein innerer Hohlraum 228 kann einen Objekttisch 243 oder eine Plattform, auf welcher die lebenden Proben ruhen, aufweisen.
Die Seitenwände 222, der Boden 223 und die obere Wand 227 umfassen jeweils ein durchsichtiges Material, welches einem Benutzer ermöglicht, ein Inneres der Kammer 228 zu betrachten. In einer speziellen Ausführungsform werden Lexan, ein durchsichtiger Kunststoff, wie zum Beispiel Polycarbonat, oder ein transparentes Acryl für die Wände der Induktionskammer 54 verwendet. Eine Verwendung durchsichtiger Wände für eine Induktionskammer 54 ermöglicht es einem Benutzer, vorteilhafterweise das Innere der Induktionskammer 54 zu betrachten. Wände für eine Induktionskammer 54 können zum Beispiel in einer Dicke von näherungsweise 1/8 Inch Dicke bis näherungsweise 1 Inch Dicke variieren.
Die Induktionskammer 54 umfasst eine Tür oder eine Benutzerzugangsöffnung, welche es einem Benutzer ermöglicht, auf einen inneren Hohlraum 228 zuzugreifen. Wie in 4B gezeigt, umfasst die Induktionskammer 54 eine Tür 227, welche die obere Wand der Kammer 54 umfasst und sich über den gesamten oberen Oberflächenbereich der Induktionskammer 54, wie sie durch die Seitenwände 222a–d definiert wird, erstreckt. Die Tür 227 ist gelenkig mit der Rückwand 222d unter Verwendung eines Stifts 244 (4C), welcher durch einen Kanal 241, der in den Gelenken 225 (4B) enthalten ist, und einem Kanal 242, welcher in der Tür 227 (4D) enthalten ist, verläuft, gekoppelt. Die Gelenke 225 sind an die Außenseite der Rückwand 222d geschraubt (4C).
Die Tür 227 ist zwischen einem geschlossenen Zustand und verschiedenen geöffneten Zuständen beweglich. 4B stellt den geschlossenen Zustand für die Tür 227 und die Induktionskam mer 54 dar. In dem geschlossenen Zustand liegt die Tür 227, wie gezeigt, auf dem oberen Abschnitt der Wände 222 und dichtet einen inneren Hohlraum 228 von der äußeren Umgebung einer Induktionskammer 54 ab. In einem geöffneten Zustand ermöglicht die Tür 227 einen Benutzerzugang in ein Kammerinneres, um lebende Proben einzulegen oder zu entfernen. In dem geöffneten Zustand ermöglicht die Tür 227 eine gasförmige Verbindung oder einen gasförmigen Fluss zwischen einem inneren Hohlraum 228 und der äußeren Umgebung der Induktionskammer 54 durch eine Öffnung. Die Größe und der Querschnitt der Öffnung hängt, wie gezeigt, von dem Winkel ab, welchen eine Tür bezogen auf ihre geschlossene Position ausbildet. Somit, wenn eine Tür 227 anfänglich von der in 4B gezeigten Position geöffnet wird, erzeugt ein Spalt zwischen dem oberen Abschnitt der Seitenwand 222 und der Tür 227 eine Öffnung, welche es einem Anästhesiegas und Sauerstoff ermöglicht, zwischen einem Inneren der Kammer 228 und der äußeren Umgebung der Induktionskammer 54 zu fließen.
Eine Dichtung 245 wird in einer Aussparung angeordnet, welche umfänglich um einen oberen Abschnitt einer jeden Seitenwand 222 verläuft (4C). Die Dichtung 245 ist ein zusammendrückbares Material, welches eine Gasverbindung zwischen einem inneren Hohlraum 228 und der äußeren Umgebung der Induktionskammer 54 verhindert, wenn die Tür 227 in dem geschlossenen Zustand ist. Genauer gesagt, wenn die Tür 227 in der geschlossenen Position ist, wirkt die untere Oberfläche der Tür 227 zusammen mit der Dichtung 245, um eine Gasverbindung zwischen einem inneren Hohlraum 228 und der äußeren Umgebung der Induktionskammer 54 zu verhindern. In einer speziellen Ausführungsform umfasst die Dichtung 245 einen Kautschuk oder Silikon.
Ein Halter 247 ist unter Verwendung von Schrauben 251 an der Seitenwand 222a angebracht. Der Halter 247 ermöglicht es einem Benutzer, eine Tür 227 in der geschlossenen Position zu befestigen. Zusätzlich ist der Halter 247 vertikal derart angeordnet, dass der Befestigungshalter 247 eine zusammendrückende Kraft zwischen der unteren Oberfläche der Tür 227 und der Dichtung 145 bereitstellt.
Die Induktionskammer empfängt Sauerstoff mit niedrigem Druck und Anästhesiegas von dem Gerät 52 und der Leitung 60. Die Induktionskammer 54 weist somit mindestens einen Gaseinlass auf, welcher geeignet ist, Anästhesiegas zu dem inneren Hohlraum 228 zu liefern. Wie gezeigt weist die Induktionskammer 54 einen einzelnen Gaseinlass 230 auf, welcher sowohl Anästhesiegas als auch Sauerstoff von dem Äußeren der Induktionskammer 54 zu dem inneren Hohlraum 228 zuführt. Der Gaseinlass 230 ist in einem unteren Abschnitt der Rückwand 222d angeordnet und weist einen kreisförmigen Anschluss oder ein kreisförmiges Loch durch die Rückwand 222d auf, welcher eine Gasverbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite der Induktionskammer 54 ermöglicht. Wie gezeigt weist der Gaseinlass 230 eine äußere Schnittstelle 223 (4C) auf, welche eine Leitung 60 aufnimmt (1). Zurück Bezug nehmend auf 1 stellt das Gerät 52 eine Mischung von Sauerstoff und Anästhesiegas für eine Induktionskammer 54 bereit. Diese Mischung wird durch einen Gaseinlass 230 in die Induktionskammer 54 geführt. Das Gerät 52 weist Steuerungen auf, welche es einem Benutzer ermöglichen, die Fließgeschwindigkeit von Sauerstoff und Anästhesiegas, welche der Induktionskammer 54 bereitgestellt werden, ein-/auszuschalten oder zu variieren. Es ist klar, dass die Induktionskammer 54 mehrere Gaseinlässe aufweisen kann. Zum Beispiel kann ein Einlass für Anästhesie gas bestimmt sein, während ein zweiter Gaseinlass für eine Sauerstoffversorgung bestimmt ist.
Die vorliegende Erfindung verwendet ein Anästhesiegas um lebende Proben zu sedieren. Wie der Begriff hierin verwendet wird, bezieht sich ein Anästhesiegas auf ein beliebiges Gas oder Mittel, welches verwendet wird, um einen beliebigen Pegel eines Beruhigungszustands, Bewusstlosigkeit, Verlust des Bewusstseins oder lokale oder allgemeine Unempfindlichkeit gegenüber Schmerzen für eine Probe, welche mit der Induktionskammer 54 zusammenwirkt, herbeizuführen. Die Menge des Anästhesiegases wird typischerweise durch das Steuergerät 52 der 1 bestimmt. Ein in dem Gerät 52 enthaltener Verdampfer kann verwendet werden, um das Anästhesiegas herzustellen und es zu Sauerstoff mit niedrigem Druck hinzuzufügen. Die Ausgabe des Verdampfers umfasst typischerweise eine gesteuerte und veränderliche Gasmischung von lebenserhaltenden Gasen und Anästhesiegasen. In einer speziellen Ausführungsform wird Isofluran zu Sauerstoff mit niedrigem Druck hinzugefügt, indem Sauerstoff über einen Verdampfer, welcher Isofluran verdampft, verläuft. In diesem Fall wirkt der Sauerstoff mit dem niedrigen Druck als ein Träger für das Isofluran, welches zu dem Sauerstoff gemäß der physikalischen Merkmale der Isofluranflüssigkeit und ihrer Temperatur hinzugefügt wird. Obwohl die vorliegende Erfindung hauptsächlich bezüglich einer Verwendung eines einzelnen Anästhesiegases, Isofluran, beschrieben ist, ist klar, dass ein Anästhesiegas der vorliegenden Erfindung mehrere Anästhesiegase aufweisen kann, wie der Fachmann einsehen wird.
Die Induktionskammer 54 umfasst ferner einen Gasauslass 250, welcher geeignet ist, Anästhesiegas aus einem inneren Hohlraum 228 zu saugen, wenn die Tür 227 in einem geöffneten Zu stand ist. Der Gasauslass 250 ist in einem oberen Abschnitt der Rückwand 222d angeordnet und weist eine kreisförmige Öffnung oder ein kreisförmiges Loch durch die Rückwand 222d auf, welche/welches eine gasförmige Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite der Induktionskammer 54 ermöglicht. Wie gezeigt weist der Gasauslass 250 eine äußere Schnittstelle 252 (4C) auf, welche eine Leitung 79 aufnimmt, welche Gase von einer Induktionskammer 54 zu dem Filter 81 zuführt (1).
Der Gasauslass 250 saugt und sammelt aktiv Anästhesiegas aus einem inneren Hohlraum 228 und saugt und sammelt aktiv Anästhesiegas aus der äußeren Umgebung der Induktionskammer 54, wenn die Tür 227 in einem geöffneten Zustand ist. Um dies durchzuführen, ist der Gasauslass 250 in Gasverbindung mit einer negativen Druckversorgung, wie zum Beispiel einer Vakuumpumpe 83 (1). Die Vakuumpumpe 83 stellt einen negativen Druck am Gasauslass 250 bereit, welcher Gase in den Auslass 250 saugt. In einer Ausführungsform ist der negative Druck negativ in Bezug auf den Druck innerhalb des Inneren der Kammer 228. In einer weiteren Ausführungsform ist der natürliche Druck negativ bezogen auf die äußere Umgebung der Induktionskammer 54. Dies erzeugt einen Zug durch jegliche Öffnungen, welche durch die Tür 227 erzeugt werden, was bewirkt, dass Luft und Anästhesiegas von der äußeren Umgebung gesaugt werden, um in und durch einen inneren Hohlraum 228 und in einen Gasauslass 250 zu verlaufen. Somit können, mit einem geeigneten Druck der Pumpe 83, Anästhesiegase, welche im Begriff sind, aus einem inneren Hohlraum 228 zu flüchten, wenn sich die Tür 227 öffnet, durch Gasauslass 250 abgesaugt und gesammelt werden, bevor sie flüchten. Zusätzlich können Anästhesiegase, welche aus dem inneren Hohlraum 228 geflüch tet sind, vom Gasauslass 250 abgesaugt und gesammelt werden, wenn Tür 227 geöffnet ist.
Die Fließgeschwindigkeit des Anästhesiegases und anderer Gase durch Gasauslass 250 kann schwanken. In einer Ausführungsform saugen Gasauslässe 250 Gase von einem inneren Hohlraum 228 durch einen Gasauslass 250 mit einer Fließgeschwindigkeit größer als das Volumen des inneren Hohlraums 228 pro Minute ab. In einer speziellen Ausführungsform saugt ein Gasauslass 250 Gase von einem inneren Hohlraum 228 bei einer Fließgeschwindigkeit von näherungsweise 0L/min bis näherungsweise 8L/min ab.
Induktionskammer 54 umfasst ferner eine Gasauslassbehinderung 260, welche einen Fluss eines Anästhesiegases von einem inneren Hohlraum 228 durch einen Gasauslass 250 basierend auf der Position der Tür 227 verändert. Typischerweise verändert eine Gasauslassbehinderung 260 einen Fluss eines Anästhesiegases von einem inneren Hohlraum 228 durch Behindern eines Gasauslasses 250 in irgendeiner Art und Weise. Somit kann die Gasauslassbehinderung 260 einen Gasfluss durch Gasauslass 250 verstopfen, verschließen, verkorken, blockieren, verhindern oder auf andere Art und Weise beeinträchtigen.
Wie in 4E gezeigt, umfasst eine Gasauslassbehinderung 260 eine Halterung 262 mit einem Abschnitt 262a, welcher flach an der Bodenseite der Tür 227 anliegt und unter Verwendung von Schrauben 264 an der Tür 227 angebracht ist. Halterung 262 weist ferner einen Abschnitt 262b auf, welcher nahe bei einem Gasauslass 250 angeordnet ist, wenn Tür 227 in der geschlossenen Position ist. Angebracht an Abschnitt 262b ist eine Schraube 266, eine Scheibe 268, zusammendrückbares Material 270 und ein Abstandshalter 272. Eine Schraube 266 befes tigt eine Scheibe 268, zusammendrückbares Material 270 und einen Abstandshalter 272 an Abschnitt 262b. Ein zusammendrückbares Material 270 steht mit Gasauslass 250 in Beziehung, um den Auslass 250 abzudichten, wenn Tür 227 in der geschlossenen Position ist. Somit ist Abschnitt 262 derart naheliegend zu Gasauslass 250, dass ein zusammendrückbares Material 270 den Auslass 250 abdichtet, wenn eine Tür 227 in der geschlossenen Position ist. Abschnitt 262b und Umfangsmaterial des Gasauslasses 250 schließen sich zusammen, um das zusammendrückbare Material 270 zusammenzudrücken, wenn die Tür 227 in dem geschlossenen Zustand ist. 4E stellt eine Gasauslassbehinderung 260 dar, wenn die Tür 227 in der geschlossenen Position ist. Hier beschränkt die Gasauslassbehinderung 260 einen Fluss eines Anästhesiegases von einem inneren Hohlraum 228 durch einen Gasauslass 250. Eine Scheibe 268 ermöglicht, dass eine Schraube 266 angezogen wird, ohne einen örtlich begrenzten Abschnitt des zusammendrückbaren Materials 270 zusammenzudrücken. Abstandshalter 272 ermöglicht einem Benutzer die Dicke des zusammendrückbaren Materials 270 zu ändern oder die Kraft, welche zwischen Abschnitt 262b und dem Umfangsmaterial des Gasauslasses 250 auf ein zusammendrückbares Material 270 angewendet wird, zu variieren.
In einer vereinfachten Ausführungsform umfasst eine Gasauslassbehinderung 260 einfach ein zusammendrückbares Material, welches sich über die gesamte Rückseite des Abschnitts 262b des Halters 262 erstreckt. Ähnlich zu dem vorhergehenden Fall dichtet diese vereinfachte Ausführungsform einen Gasauslass 250 ab, wenn eine Tür 227 in dem geschlossenen Zustand ist. Zusätzlich ermöglicht die Gasauslassbehinderung 260, dass Gas von einem inneren Hohlraum 228 durch einen Gasauslass 250 fließt, wenn eine Tür 227 in einem geöffneten Zustand ist.
In einer Ausführungsform ist Gasauslass 250 in der oberen Hälfte einer Seitenwand 222 angeordnet. In diesem Fall wird Anästhesiegas nahe dem Boden der Induktionskammer 54 eingeführt und sammelt sich in einem inneren Hohlraum 228, wenn eine Tür 227 geschlossen ist. Wenn sich eine Tür 227 öffnet, saugt Gasauslass 250 Anästhesiegas von dem oberen Abschnitt des inneren Hohlraums 228. Solange die Fließgeschwindigkeit durch Gasauslass 250 nicht übermäßig ist, bewirkt dies eine temporäre zwei Lagen Gasformation innerhalb eines inneren Hohlraums 228. Die obere Schicht umfasst Gase, welche sich in Richtung eines Gasauslasses 250 bewegen. Die untere Schicht umfasst Anästhesiegas und Sauerstoff, welche von einem Gaseinlass 223 zugeführt werden. Ein Vorteil dieser Ausführung ist, dass sogar mit geöffneter Tür 227 für kurze Zeiträume lebende Proben, welche in der Nähe des Bodens der Induktionskammer 54 angeordnet sind, nicht vollständig ohne Anästhesiegas sind.
In einer Ausführungsform ist ein passiver Gasauslass 232 in einer Rückwand 222c angeordnet. Ein passiver Gasauslass 232 führt Anästhesiegas aus dem inneren Hohlraum 228 basierend auf einem positiven Druck im inneren Hohlraum 228 relativ zu Leitung 77 passiv ab. Typischerweise erfolgt dies, wenn eine Tür 227 in dem geschlossenen Zustand ist und ein Gasauslass 250 blockiert ist. In diesem Fall baut eine fortwährende Anästhesiegas- und Sauerstoffzuführung in den inneren Hohlraum 228 einen Druck innerhalb des inneren Hohlraums auf und bewirkt einen passiven Gasfluss durch einen Gasauslass 232. Ein Gasauslass 232 ist in einem unteren Abschnitt der Rückwand 222d angeordnet und weist eine kreisförmige Öffnung oder ein kreisförmiges Loch durch eine Rückwand 222d auf, welche/welches eine Gasverbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite der Induktionskammer 54 ermöglicht. Wie ge zeigt weist ein passiver Gasauslass 232 eine äußere Schnittstelle 229 (4C) auf, welche eine Leitung 77 aufnimmt, welche Gase von der Induktionskammer 54 zu einem Filter 78 abführt (1).
6 stellt einen Verfahrensablauf 200 zur Verwendung der Induktionskammer 54 der 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können mehrere zusätzliche Schritte, welche hierin nicht beschrieben oder dargestellt sind, um die vorliegende Erfindung nicht zu verschleiern, aufweisen.
Im Betrieb öffnet ein Benutzer die Tür 227 (1) und platziert eine lebende Probe innerhalb des Inneren der Induktionskammer 54. Ein Schließen der Tür 227 dichtet das Innere der Induktionskammer 54 von dem Umgebungsraum über die Schnittstelle der Dichtung 245 und der Tür 227 ab. Zusätzlich verschließt eine Gasauslassbehinderung einen Gasfluss durch den Gasauslass 250, wenn die Tür 227 in dem geschlossenen Zustand (206) ist. In einer Ausführungsform ist die Gasauslassbehinderung an der Tür 227 angebracht und dichtet einen Gasauslass 250 vollständig ab, wenn die Tür 227 in dem geschlossenen Zustand ist und verhindert vollständig ein Fließen eines Gases durch den Gasauslass 250.
Nachdem die Induktionskammer 54 abgedichtet ist, werden Sauerstoff und Anästhesiegas zu dem Inneren über ein Gerät 52 und einen Gaseinlass 230 zugeführt (202). Während sich in dem inneren Hohlraum ein Druck aufbaut, können verbrauchte Gase passiv aus der Induktionskammer 54 über eine passive Abführung, welche in der Induktionskammer 54 enthalten ist, entfernt werden. Gas fließt basierend auf einem positiven Druck, welcher sich innerhalb der Kammer relativ zu dem passiven Auslass aufbaut, in den passiven Auslass. Nachdem eine Anästhesiemittelbeförderung zu den lebenden Proben fertiggestellt ist, zum Beispiel wenn die Proben betäubt wurden, kann die Tür 227 geöffnet werden, um einem Labortechniker zu ermöglichen, ein oder mehrere Proben zu entnehmen.
Ein Öffnen der Tür 227 beendet das Versperren des Gasauslasses 250. Dies bewirkt, dass Anästhesiegas durch den Gasauslass 250 von dem Inneren der Kammer gesaugt wird, wenn die Tür 227 in dem geöffneten Zustand (204) ist. In einer Ausführungsform saugt der Gasauslass Gase von dem Inneren der Kammer mit einer Fließgeschwindigkeit größer als dem Volumen des Inneren der Kammer pro Minute. Dies wird über einen negativen Druck durchgeführt, welcher dem Gasauslass zum Beispiel über eine Pumpe zugeführt wird.
Wenn der Verfahrensablauf 200 in dem bildgebenden System 10 der 1 verwendet wird, kann der Verfahrensablauf 200 ferner verschiedene zusätzliche Vorgänge bezogen auf die Probe, nachdem sie beruhigt wurde, aufweisen. Zum Beispiel kann ein Benutzer eine lebende Probe von dem Innenhohlraum entfernen, wenn die Tür in dem geöffneten Zustand ist, die lebende Probe in dem bildgebenden Kasten anordnen und die lebende Probe oder einen Anteil davon unter Verwendung des bildgebenden Systems abbilden.
In frühzeitigen Tests bewirkte die Induktionskammer 54 verbesserte Ergebnisse für ihren beabsichtigten Zweck, wenn der Gasauslass 250 und die Behinderung 260 verwendet wurden. In vielen Fällen reduzierte die Induktionskammer 54 die Menge des Anästhesiegases, welche in die Umgebungsumfelder eingeleitet wurden, um einen Faktor von näherungsweise 4–5 bezogen auf eine Induktionskammer ohne einen aktiven Gasauslass und eine Gasauslassbehinderung. Zusätzlich führte ein Öffnen der Tür 227 nicht zu häufigem Aufwecken der lebenden Probe – für sowohl Proben, welche entfernt wurden, als auch Proben, welche zeitweise zurückbleiben, während eine anderen Probe entfernt wurde.
4A stellt eine Induktionskammer 54 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Induktionskammer 54 ermöglicht einem Benutzer eine lebende Probe, welche in die Induktionskammer 54 passt, zu betäuben. Wie gezeigt weist die Induktionskammer 54 vier vertikale Wände 122a–d, welche an einem Boden 123 befestigt sind, auf. Ein Deckel 124 ist gelenkig mit einer Rückwand 222c unter Verwendung von Gelenken 125, welche an den äußeren Seiten der Wand 122c und des Deckels 124 befestigt sind, gelenkig gekoppelt. Wände 122, Boden 123 und Deckel 124 definieren einen Innenraum der Induktionskammer 54. Der Deckel 124 ist zwischen einem geöffneten Zustand, welcher eine Öffnung in die Kammer 54 definiert und einen Zugang zu dem Innenraum ermöglicht, und einem geschlossenen Zustand, welcher einen Zugang zu dem Innenraum verhindert, beweglich. Eine Dichtung 127 ist entlang der inneren Oberflächen der Wände 122 angeordnet und passt sich an den Deckel 124 an, wenn der Deckel 124 in der geschlossenen Position ist, um eine Dichtung bereitzustellen, welche eine Gasverbindung zwischen dem Innenraum der Induktionskammer 54 und der äußeren Umgebung der Induktionskammer 54 verhindert. In einer speziellen Ausführungsform umfasst die Dichtung 127 eine Kautschuk- oder Silikondichtung und die Wände 122, der Boden 123 und der Deckel 124 sind alle aus einem durchsichtigen Kunststoff wie zum Beispiel Polycarbonat gefertigt. Eine Verwendung durchsichtiger Wände für die Induktionskammer 54 ermöglichen einem Benutzer vorteilhafterweise den Innenraum der Induktionskammer 54 zu betrachten.
Der Einlassanschluss 130 ist in der Rückwand 122c angeordnet und ermöglicht eine Gasverbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite der Induktionskammer 54. Wie gezeigt, nimmt der Einlassanschluss 130 die Leitung 60 auf, welche Sauerstoff mit niedrigem Druck und Anästhesiegas von Anschluss 71 des Gerätes 52 bereitstellt.
In einer Ausführungsform ist der Auslassanschluss 132 in der Rückwand 122c angeordnet und ermöglicht eine Gasverbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite der Induktionskammer 54. Wie gezeigt, ist der Auslassanschluss mit der Leitung 77 gekoppelt, welche Gase von der Induktionskammer 54 zu dem Filter 78 abführt (2). Wie gezeigt werden Anästhesiegase von der Induktionskammer 54 basierend auf einem positiven Druck, welcher in dem Innenraum aufgebaut wird und unter Verwendung der Leitung 77 abgebaut wird, abgeführt. In einer aktiven Abführausführungsform kann Leitung 77 über eine Vakuumpumpe, wie zum Beispiel Vakuumpumpe 88 der 2, mit einem negativen Druck in Verbindung gebracht werden, um aktiv Gas aus der Induktionskammer 54 zu saugen.
In einer weiteren Ausführungsform verwendet die Induktionskammer 54 ein Spülsystem, um Anästhesiegase zu sammeln und abzusaugen. Nachdem eine lebende Probe innerhalb der Induktionskammer 54 betäubt wurde, öffnet ein Benutzer typischerweise den Deckel 124, um die Probe in den bildgebenden Kasten 12 zu bewegen. An dieser Stelle können Gase – einschließlich Anästhesiegase – von innerhalb des Inneren der Kammer 54 aus der Induktionskammer 54 entweichen. Häufig ist das Anästhesiegas dichter als Luft und ergießt sich über die Seitenwände 122. Um das Auffangen des Anästhesiegases, welches aus der Induktionskammer 54 entweicht, zu ermöglichen, weist das Spülsystem, welches von der Induktionskammer 54 verwendet wird, Löcher 138 auf, welche in einem Rand 140 angeordnet sind. Das Obere des Randes 140 ist an dem Boden 123 angebracht. Löcher 138 sind an der Außenfläche um die Wände 122 angeordnet und mit (nicht gezeigten) Kanälen innerhalb des Randes 140 in Verbindung gebracht, welche gemeinsam zu einem Auslassanschluss oder einer ähnlichen Schnittstelle führen, welcher/welche mit einer Leitung und einer Vakuumpumpe 88 gekoppelt ist. Die Vakuumpumpe 88 stellt einen geeigneten negativen Druck bereit, welcher Gase in die Löcher 138 saugt und erzeugt einen Sog nach unten um die Außenseite der Induktionskammer 54. Somit können Anästhesiegase, welche aus dem Inneren der Induktionskammer 54 entweichen, von den Löchern 138 aufgenommen werden, durch deren zugehörige Kanäle verlaufen und zu der Vakuumpumpe für eine nachfolgende Filterung fließen. In einer Ausführungsform umfasst der Rand 140 von näherungsweise 10 bis näherungsweise 50 Löcher, welche jeweils einen Durchmesser von näherungsweise 0,061 bis näherungsweise 2,54 mm aufweisen. In einer speziellen Ausführungsform umfasst der Rand 140 17 Löcher, welche jeweils einen Durchmesser von näherungsweise 1,86 mm aufweisen.
Ferner ist ein Einlassanschluss 134 in der Rückwand 122c angeordnet und ermöglicht eine Gasverbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite der Induktionskammer 54. Der Einlassanschluss 134 ist mit der Leitung 65 gekoppelt, welche eine Sauerstoffverbindung mit Arbeitsdruck durch das Spülventil 120 bereitstellt. Rückbezug nehmend auf 2, ermöglicht Spülventil 120 einem Benutzer die Induktionskammer 54 mit Sauerstoff mit Arbeitsdruck von der Sauerstoffquelle mit reguliertem Versorgungsdruck zu fluten. Durchflussregler 122 reduzieren die Fließgeschwindigkeit des Sauerstoffs, welcher von der externen Sauerstoffversorgung bereitgestellt wird, bevor er in die Induktionskammer 54 eintritt. Leitung 65 ist mit einem Induktionskammersauerstoffauslass 69 des Gerätes 52 und einem Sauerstoffeinlassanschluss 134 der Induktionskammer 54 gekoppelt.
Im Betrieb öffnet ein Benutzer den Deckel 124 und platziert eine lebende Probe innerhalb des Inneren der Induktionskammer 54. Nach einem Schließen des Deckels 124 und einem Abdichten des Inneren der Induktionskammer 54 von dem Umgebungsraum, werden Sauerstoff und Anästhesiegas zu dem Inneren über Gerät 52 und Einlassanschluss 130 zugeführt. Während dieser Zeit können Entlüftungsgase aktiv unter Verwendung einer Pumpe oder einer der zuvor beschriebenen Abführtechniken von der Induktionskammer 54 entfernt werden. Nachdem eine Anästhesiemittelzuführung zu der lebenden Probe fertiggestellt ist, zum Beispiel wenn die Probe zum Schlafen gebracht wurde, wird der Deckel 124 geöffnet und die Probe entfernt. Spülentlüftung 136 kann Anästhesiegase, welche aus der Induktionskammer 54 flüchten, sammeln und abführen.
IV. Probenschnittstelle
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Gasbeförderungsvorrichtung, welche geeignet ist, ein Anästhesiegas und Sauerstoff zu mehreren lebenden Proben zu befördern. 5A stellt eine perspektivische Ansicht von oben der Gasbeförderungsvorrichtung 56 der 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Gasbeförderungsvorrichtung 56 ist insbesondere für einen Betrieb in dem bildgebenden Kasten 12 nützlich, um den betäubten Zustand einer Probe, welcher durch Induktionskammer 54 herbeigeführt wurde, beizubehalten. Die Gasbeförderungsvorrichtung 56 umfasst eine vordere Fläche 157 mit vielen Merkmalen, welche für einen Gas austausch mit mehreren lebenden Proben geeignet sind. In einer speziellen Ausführungsform ist die Gasbeförderungsvorrichtung 56 eine feste Struktur, welche aus einem oder mehreren Stücken von schwarz eloxiertem Aluminium hergestellt ist.
Die Gasbeförderungsvorrichtung 56 umfasst einen Einlassanschluss 152 an einem Ende zum Koppeln an einer Leitung, welche Anästhesiegas und Sauerstoff befördert, wie zum Beispiel Leitung 62 von einem Auslassanschluss 81 des Gerätes 52. Fünf Probenschnittstellen 156a–e sind horizontal entlang einer vorderen Fläche 157 der Gasbeförderungsvorrichtung 56 angeordnet. Einlassanschluss 152 ist offen zu einem Kanal 154 (5B), welcher sich im Wesentlichen entlang der Länge der Vorrichtung 56 erstreckt. 5B stellt eine aufgeschnittene Ansicht von oben einer Gasbeförderungsvorrichtung 56 dar, welche den Kanal 154 entlang dem vertikalen Mittelschnitt einer jeden Probenschnittstelle 156 zeigt. Kanal 154 verbindet Anästhesiegase und Sauerstoff von dem Einlassanschluss 152 mit jeder Probenschnittstelle 156.
Der Kanal 154 ist in einem Querschnittbereich größer als der Einlassanschluss 152 und weist ein Puffervolumen auf, welches ausreichend groß ist, um im Wesentlichen Fließgeschwindigkeits-unstimmigkeiten und -schwankungen zu und von den Probenschnittstellen 156 zu reduzieren. Auf diese Art und Weise kann ein großes Volumen von Gas, welches innerhalb des Kanals 154 angesammelt ist, als ein Puffer wirken, um im Wesentlichen einen konstanten Fluss von Anästhesiegas und Sauerstoff von den Schnittstellen 156 trotz Schwankungen in der Beförderung von Anästhesiegas und Sauerstoff zu ermöglichen. In einer speziellen Ausführungsform ist Kanal 154 von kreisförmigem Querschnitt und weist einen Durchmesser indem Bereich von näherungsweise 0,15 bis näherungsweise 0,75 Inches und eine Länge, welche sich über die Vorrichtung 56 außer den Seitenwänden erstreckt, auf. In einer speziellen Ausführungsform ist Kanal 154 von kreisförmigem Querschnitt und weist einen Durchmesser von näherungsweisen 0,313 Inches auf.
In einer Ausführungsform ist eine wegwerfbare Hülse in jede Probenschnittstelle 156 eingesetzt. Die wegwerfbare Hülse weist eine kleinere Öffnung am Kanal 154 und eine größere Öffnung distal zu Kanal 154 an der vorderen Fläche 157 auf. In einer speziellen Ausführungsform weist die wegwerfbare Hülse eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Form auf, welche im Durchmesser anwächst, wenn sie sich von Kanal 154 hinweg erstreckt. Im Betrieb wird der Kopf der Probe in oder nahe zu der wegwerfbaren Hülse angeordnet. Wenn die wegwerfbare Hülse zum Beispiel mit einer schlafenden Maus verwendet wird, kann der Kopf der Maus auf der wegwerfbaren Hülse aufliegen. Da der Querschnittsbereich, auf den das Anästhesiegas trifft, wächst, während es durch die wegwerfbare Hülse wandert, verringert sich die Fließgeschwindigkeit des Gases während es sich der Probe nähert. Demzufolge kann das Anästhesiegas einen laminareren und weniger verwirbelten Fluss von jeder Probenschnittstelle 156 aufweisen.
Die Gasbeförderungsvorrichtung 56 umfasst ferner ein Spülsystem, welches geeignet ist, Abfallanästhesiegase abzusaugen und zu sammeln. Da die Menge des zugeführten Anästhesiegases üblicherweise die Menge übertrifft, welche für die Proben notwendig ist, vermindert ein Spülen gemäß der vorliegenden Erfindung eine Verschmutzung des Kastens 12 – und eine Verschmutzung in dem umgebenden Raum nachdem die Tür zum Kasten 12 geöffnet ist.
Wie gezeigt, umfasst die Spülentlüftung eine Anordnung von Löchern 160, welche entlang dem Umfang um jede der Probenschnittstellen 156 angeordnet sind. Die Löcher 160 saugen und sammeln lokal Anästhesiegas, wenn ein geeigneter negativer Druck darauf angewendet wird. Ein Entlüftungsanschluss 161 wirkt als ein äußerer Auslass von der Gasbeförderungsvorrichtung 56 und ermöglicht ein äußeres Anbringen an einer Leitung. Ein (nicht gezeigter) Längskanal ermöglicht eine Gasverbindung zwischen Entlüftungsanschluss 161 und jedem der Löcher 160. Der Längskanal verläuft entlang der Länge der Fläche 157 der Gasbeförderungsvorrichtung 56 vom Entlüftungsanschluss 161 zu dem gegenüberliegenden Ende. Interne (nicht gezeigte) Kanäle erstrecken sich innerhalb der Gasbeförderungsvorrichtung 56 zwischen jedem der Löcher 160 und dem Längskanal. In einer Ausführungsform saugt eine Leitung, welche mit dem Entlüftungsanschluss 161 verbunden ist, Gase durch die Löcher 160, durch ihre zugehörigen internen Kanäle, durch den Längskanal und durch den Entlüftungsanschluss 161 unter Verwendung eines negativen Druckes, zum Beispiel über eine Pumpe wie zum Beispiel Pumpe 88. Die Löcher 160 sind insbesondere zum Saugen in dem Anästhesiegasausgang in Richtung einer Probe durch die Probenschnittstellen 156 nützlich. In einer Ausführungsform wird ein Fluss von Sauerstoff und Anästhesiegasen von jeder Probenschnittstelle 156 in einer laminaren und im Wesentlichen nicht verwirbelten Art und Weise zugeführt. Die Löcher 161 können dann Anästhesiegas in einer minimal verwirbelten Art und Weise lokal saugen; dadurch wird ein Gasentweichen in den bildgebenden Kasten 12 minimiert.
In einer weiteren Ausführungsform sind Löcher 162 ferner in der oberen Oberfläche der Gasbeförderungsvorrichtung 56 angeordnet, um Anästhesiegas, welches nicht lokal durch Löcher 161 aufgefangen wurde, aufzufangen, und um Anästhesiegas oberhalb der Gasbeförderungsvorrichtung 56 aufzufangen. Interne (auch nicht gezeigte) Kanäle erstrecken sich von den Löchern 162 nach unten in Richtung der Längskanäle und liefern gesammelte Gase zum Entlüftungsanschluss 161.
Wenn eine Bildgebung an mehreren lebenden Proben unter Verwendung der Gasbeförderungsvorrichtung 56 durchgeführt wird, kann es wünschenswert sein, zu verhindern, dass Licht, welches von einer Probe ausgesandt wurde, eine benachbarte Probe erreicht. Zu diesem Zweck weist die Gasbeförderungsschnittstelle ferner einen vertikalen Schlitz 164 auf, welcher zwischen jeder der benachbarten Probenschnittstellen 156 angeordnet ist. Jeder vertikale Schlitz 164 ist geeignet, eine Lichtsperrschicht, wie zum Beispiel ein Papier oder eine anderweitig geeignet undurchsichtige Sperrschicht, aufzunehmen und vertikal zu halten. In einer speziellen Ausführungsform ist jeder vertikale Schlitz 164 zwischen 0,76 und 1,0 mm (0,03 und 0,04 Inches) dick und dringt 6,4 mm (1/4 Inch) in Fläche 157 ein.
Obwohl diese Erfindung im Hinblick auf mehrere bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, gibt es Abänderungen, Umsetzungen und Äquivalente, welche innerhalb des Umfangs dieser Erfindung fallen, welche um der Kürze willen weggelassen wurden. Beispielsweise, obwohl die Gasbeförderungsvorrichtung 56 als eine feste Struktur beschrieben ist, welche aus Aluminium hergestellt ist, ist klar, dass andere Ausführungen die Struktur der Gasbeförderungsvorrichtung sein können und Rohr- und Balgensysteme aufweisen können, welche gleichmäßig Anästhesiegas zu mehreren lebenden Proben liefern. Es ist daher beabsichtigt, dass der Umfang der Erfin dung unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche bestimmt sein soll.

Claims

Gasbeförderungssystem (50), welches zum Befördern eines Anästhesiegases zu mehreren Gasauslässen geeignet ist, wobei das System umfasst: einen Sauerstoffeinlass (59), welcher Sauerstoff von einer Sauerstoffquelle empfängt; einen Druckregler (68) mit einem Einlass, welcher Sauerstoff von dem Sauerstoffeinlass empfängt, und mit einem Auslass, welcher Sauerstoff bei einem niedrigen Druck bereitstellt; eine Anästhesiegasquelle (70) mit einem Einlass, welcher gekoppelt ist, um Sauerstoff mit niedrigem Druck von dem Auslass des Druckreglers zu empfangen, welche geeignet ist, Anästhesiegas zu dem Sauerstoff mit niedrigem Druck hinzuzufügen, um eine Kombination aus Anästhesiegas und Sauerstoff mit niedrigem Druck herzustellen; einen ersten Gasbeförderungsauslass (81), welcher mit einer Gasbeförderungsvorrichtung (56) gekoppelt ist, die ein oder mehrere Schnittstellen zu lebenden Proben aufweist, und geeignet ist, die Kombination von Anästhesiegas und Sauerstoff zu den ein oder mehreren Schnittstellen zu lebenden Proben bereitzustellen; und einen zweiten Gasbeförderungsauslass (71), welcher mit einer Induktionskammer (54) gekoppelt ist, und geeignet ist, die Kombination von Anästhesiegas und Sauerstoff für die Induktionskammer bereitzustellen.
Gasbeförderungssystem nach Anspruch 1, wobei der erste Gasbeförderungsauslass einen Auslassanschluss und eine erste Flusssteuerung (85), welche zwischen der Anästhesiegasquelle und dem Auslassanschluss angeordnet ist, umfasst.
Gasbeförderungssystem nach Anspruch 2, wobei der zweite Gasbeförderungsauslass einen Auslassanschluss und eine zweite Flussteuerung (75), welche zwischen der Anästhesiegasquelle und dem Auslassanschluss angeordnet ist, umfasst.
Gasbeförderungssystem nach Anspruch 3, wobei die erste (85) und zweite (75) Flusssteuerung jeweils eine unabhängige Steuerung des Gases zu dem ersten Gasbeförderungsauslass (81) und zu dem zweiten Gasbeförderungsauslass (71) ermöglicht.
Gasbeförderungssystem nach Anspruch 4, wobei die erste Flusssteuerung eine Steuerung von Gasen von näherungsweise 0 l/min bis näherungsweise 5 l/min zu dem ersten Gasbeförderungsauslass ermöglicht.
Gasbeförderungssystem nach Anspruch 1–5, wobei die Gasbeförderungsvorrichtung (56) ferner einen Einlass (27) zum Aufnehmen der Kombination von Anästhesiegas und Sauerstoff und mindestens einen Kanal zum Übertragen von Anästhesiegas und Sauerstoff zwischen dem Einlass und der einen oder mehreren Schnittstellen zu Proben umfasst.
Gasbeförderungssystem nach Anspruch 6, wobei der mindestens eine Kanal ein Puffervolumen umfasst, welches ausreichend groß ist, um Strömungsgeschwindigkeitsschwankungen von den mehreren Schnittstellen zu Proben wesentlich zu reduzieren.
Gasbeförderungssystem nach Anspruch 6, wobei die Gasbeförderungsvorrichtung (56) ausgestaltet ist, in einem bildgebenden Kasten (12), welcher in einem bildgebenden System (10) enthalten ist, zu liegen, wobei der bildgebende Kasten einen Satz von Wänden, welche einen inneren Hohlraum umschließen, und eine Kamerabefestigung (16), welche ausgestaltet ist, eine Kamera (20) relativ zu dem inneren Hohlraum zu positionieren, aufweist.