[发明专利]小鼠手术及光学成像实验装置

说明书

本发明涉及一种小鼠手术及光学成像实验装置，包括：操作台，用于小鼠的放置；固定件，用于收容小鼠的四肢和尾部，与所述操作台一起实现小鼠的灵活固定；鼻罩，用于小鼠的气体麻醉；眼罩，用于保护小鼠的眼部，并可单独使用；头皮撑开器，用于充分暴露小鼠脑部手术视野；还包括：尾静脉注射辅助装置，与所述操作台相连接，用于辅助小鼠尾静脉的穿刺与推注。通过本发明提供的小鼠手术及光学成像实验装置，能够实现包括手术及成像中的小鼠固定、麻醉、尾静脉穿刺给药等实验操作在该装置上统一且顺利的完成，并能够为小鼠提供良好的眼部保护及体温维持，从而方便上述实验的操作、提高实验成功率、扩展研究范围、节约实验成本，并充分加强动物福利。

技术领域

本发明涉及生物医学科研实验的动物实验装置领域，具体涉及一种小鼠手术及光学成像实验装置。

背景技术

小鼠头部手术操作，比如脑部药物注射或者原位胶质瘤模型构建，是非常重要且常用的生物医学动物实验技术。上述手术操作常使用的实验仪器之一为脑立体定位仪。该仪器通过将麻醉小鼠牢牢固定在操作台上，切开头皮暴露颅骨，在强灯、颅钻及三维坐标仪等的辅助下用微量注射器精准的在小鼠脑部特定区域给予药物或者肿瘤细胞等。

光学活体成像技术、荧光引导下外科手术等分子影像学技术，具有“精准定位”、“精准切除”等优势，发展前景好，临床应用潜力大，因此近年来成为研究热点。动物活体成像实验是其进一步临床应用前最重要的评估手段，小鼠是后者最常用的动物模型。小鼠光学活体成像实验通常在小动物活体成像仪中进行，其步骤为：将小鼠麻醉后，通过腹腔或者静脉推注荧光材料等光学造影剂，置于成像平台上，使用激光激发荧光造影剂发射荧光，通过荧光成像设备实现对小鼠血管、肿瘤等体内部位的实时高质量成像。

上述两类实验，不仅在具体操作上有相通之处，比如都需要对小鼠进行严格固定、都需要使用强光光源等，而且经常联合使用，比如先通过脑部手术构建肿瘤动物模型，继而通过光学成像对肿瘤进行成像再进行成像引导下的手术切除，因此，这两类实验之间的联系较为紧密。由于实验复杂，需要进行多步操作，包括小鼠的麻醉诱导维持、头部及四肢的固定、手术及注射给药等，在此期间因仪器或操作的不同，需要数次移动小鼠，从而给实验增添诸多不便。虽然现有技术发展出固定台(CN110353720A)或多功能小动物手术台(CN106308967B)，可在该类装置上完成多种实验操作，但无法满足头脑部手术、光学活体成像等实验条件的要求。比如，现有小动物手术台的体积过大，无法放入立体定位仪或活体成像仪中；再比如，其材质及颜色会对荧光成像造成干扰，因此不适用于光学活体成像。

并且，由于这些实验周期长、操作难度大、价格昂贵，并常常需要对小鼠进行反复、长期的观察与干预。因此，操作过程中小心谨慎并给予小鼠必要的保护措施就显得尤为重要，从而尽量避免小鼠损伤甚至死亡，造成实验失败。

小鼠光学活体成像过程中，需要对小鼠四肢及尾部进行固定，并在多次实验中采取同一姿势成像，以获得优质美观的成像效果图。但是现有的光学活体成像仪器中缺少固定装置，只能采用胶带、大头针等方式固定，其固定效果较差，操作不便，很难重复利用，也容易对小鼠造成伤害。

安全稳定的小鼠麻醉技术是上述实验成功的重要前提之一。小鼠麻醉中，最常见的问题有两个：一是如何稳定维持麻醉，二是如何避免小鼠麻醉过程中体温过低引起的死亡。除了优化麻醉剂，针对第一个问题，气体麻醉方式的解决方案是将小鼠在封闭空间里先进行诱导麻醉，再用一个导管或者简易面罩用较低浓度的麻醉气体维持小鼠麻醉(CN201720510414.8)；而液体麻醉方式则采取多次给药、适当补针的方式；针对第二个问题，现有技术采取动物麻醉辅助用恒温装置，用于麻醉小鼠的体温保持，如CN209203614U。但是，上述麻醉装置或方式均缺乏灵活性，无法与脑立体定位仪、活体成像仪等仪器进行适配，比如，上述操作常需要将小鼠以俯卧位固定，但腹腔麻醉过程中时常需要补针，解除固定、抓取小鼠再重新固定会给实验操作带来诸多不便，大大降低实验效率。