專利名稱：利用熱掃描成像系統(tǒng)測定實驗大鼠體溫的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用熱掃描成像系統(tǒng)測定實驗大鼠體溫的方法，屬于實驗動物體溫的測定技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱掃描成像(Thermal Texture Maps，TTM)系統(tǒng)是集紅外采集技術(shù)和計算機圖像處理技術(shù)為一體的高新科技產(chǎn)品，該系統(tǒng)通過接受人體細(xì)胞新陳代謝過程中的熱輻射，運用分析系統(tǒng)進行處理，以不同的色彩顯示人體熱輻射的狀況，通過測量受檢部位的熱輻射變化程度(即人體細(xì)胞新陳代謝強弱的變化)實時捕捉信息，并根據(jù)人體細(xì)胞代謝的熱輻射差和健康狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系來達(dá)到臨床診斷的目的。該技術(shù)主要用于腫瘤、心腦血管、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、骨骼及關(guān)節(jié)、婦產(chǎn)科疾病等的診斷和鑒別診斷。
體溫是機體的基本生命常數(shù)，觀察體溫對明確診斷、判斷病情和分析療效具有重要意義。藥理實驗研究中亦常將測量實驗動物體溫作為一項重要工作，而大鼠作為藥理實驗中應(yīng)用最廣泛的實驗動物，對其進行體溫監(jiān)控尤顯必要。目前，實驗大鼠體溫測定主要采用肛溫法或腋溫法，多采用玻璃體溫計或半導(dǎo)體溫度計進行測定。在實際操作中，測定腋溫時需要在大鼠腋下將玻璃體溫計的溫度敏感端或半導(dǎo)體溫度計的測量探頭夾緊至少2分鐘以上；測定肛門(直腸)溫度時則需將玻璃體溫計的溫度敏感端或半導(dǎo)體溫度計的測量探頭插入大鼠的直腸內(nèi)約3cm處至少需3分鐘以上。上述測定肛溫或腋溫的不足之處均在于重復(fù)性差，體溫計與身體保持緊密接觸時間較長，進行大群體測定時非常費時、費工，測定時容易因大鼠的掙扎而挫傷腸壁，且玻璃體溫計還容易折斷而不安全。此外，該方法只能測定局部溫度，無法同步對身體多部位進行測定。另一方面，機體病理狀態(tài)時常伴隨多部位的溫度異常，且藥物的作用靶部位也往往不止一個。在藥理和藥效研究中，能對實驗動物多部位體溫進行同時監(jiān)測無疑非常重要，但由于現(xiàn)有測定技術(shù)的局限性，這方面的問題一直尚未得到突破。
熱掃描成像系統(tǒng)原本是專用于人體檢測的儀器，目前常見的有貝億集團生產(chǎn)的TSI-21型、TSI-21A型和TSI-21M型。該系統(tǒng)主要包括控制臺、主機、顯示屏、掃描架、掃描床、打印機等部件。其中控制臺、主機及顯示屏共同構(gòu)成系統(tǒng)的主體部分，執(zhí)行對檢測物的監(jiān)控、掃描成像、計算及存貯等功能；掃描架支撐安裝掃描鏡頭；掃描床則為承載和被檢測物的部件。

發(fā)明內(nèi)容鑒于目前大鼠體溫測定中存在的重復(fù)性差，體溫計與身體緊密接觸時間長，測定器官容易受到損傷，大群體測定時費時、費工，以及無法對身體多部位進行同步測定等問題，本發(fā)明的目的在于提供一種新的測定實驗大鼠體溫的方法——利用熱掃描成像系統(tǒng)測定實驗大鼠體溫的方法。該方法掃描時間短(單次掃描只需5秒)、測定快，對機體無損傷，具有高靈敏度(精確到0.05℃)、高特異性，可同步測定全身各部位的溫度，對大群體進行測定較快等特點，可以克服傳統(tǒng)方法的不足。
因為熱掃描成像系統(tǒng)原本是專用于人體檢測的儀器，利用熱掃描成像系統(tǒng)測定實驗大鼠體溫的方法的難點在于如何使大鼠安靜地接受掃描。為了解決此難點，本發(fā)明采取合理選擇麻醉劑、控制麻醉程度對大鼠進行短時麻醉而使其靜臥的方法，從而很好地解決了該問題。
具體地講，本發(fā)明方法是在密閉容器中采用吸入型麻醉劑將實驗大鼠麻醉，靜臥10～30秒鐘后取出，固定，在取出密閉容器后30秒鐘內(nèi)用熱掃描成像系統(tǒng)進行掃描測定，從而獲得實驗大鼠掃描部位的溫度。
在本發(fā)明方法中，在對實驗大鼠進行麻醉前首先要進行測定前準(zhǔn)備工作，即將熱掃描成像系統(tǒng)置于潔凈環(huán)境，打開儀器開關(guān)，使其處于待測狀態(tài)。為了保證儀器正常工作和測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，一般要求室溫18～25℃，相對濕度不超過70％，周圍無強磁場或強電場干擾；為避免大鼠因正常脫毛弄臟環(huán)境，待測實驗大鼠在測定過程中應(yīng)與熱掃描成像系統(tǒng)中除掃描鏡頭以外的其它部件隔開。
對實驗大鼠進行麻醉的具體操作是在密閉容器底部均勻鋪上一層吸水材料，倒入吸入型麻醉劑至剛好浸沒吸水材料，在其上方放置一塊載物板，將待測實驗大鼠放在載物板上，蓋上容器蓋子，使大鼠吸入麻醉劑而麻醉。密閉容器一般采用透明干燥器，可采用的口徑為15cm或18cm兩種型號，材料可以是玻璃或塑料，可以根據(jù)口徑大小選擇每次麻醉的大鼠數(shù)量，如15cm的干燥器每次麻醉1只，18cm的干燥器每次麻醉2只；吸水材料一般采用脫脂棉或吸水紙，厚度沒有嚴(yán)格的限制，一般1～2cm；麻醉劑可選用乙醚或氟烷等吸入型藥物，質(zhì)量應(yīng)該符合藥典使用標(biāo)準(zhǔn)，麻醉劑可連續(xù)使用，若消耗至半量時可補加到原有量；載物板沒有特殊的要求，只要能夠平穩(wěn)放置在容器內(nèi)就行，一般采用干燥器本身附帶的陶瓷板。
固定實驗大鼠的操作是在大鼠因麻醉而靜臥10～30秒鐘后，迅速將其取出干燥器，仰面固定于一塊固定板上。為了更好固定大鼠和方便掃描，固定板一般采用木板或塑料板，并且四周安裝有鐵釘或拉環(huán)等固定裝置；固定時大鼠要四肢展開，狀態(tài)平靜。
掃描測定的操作是將固定好的大鼠與固定板一起置于熱掃描成像系統(tǒng)的掃描鏡頭前接受掃描，所得到的掃描結(jié)果即為實驗大鼠掃描部位的溫度。待測實驗大鼠與掃描鏡頭的距離由掃描鏡頭的焦距決定，一般為0.8～1m，為了操作方便，可在該處放置一個用于放置實驗大鼠的支撐架。通過手工調(diào)整實驗大鼠角度，可以改變掃描的部位。
在批量掃描時，只要計算好相鄰兩只大鼠掃描的間隔時間，就可以依照上述步驟的相同操作實現(xiàn)連續(xù)測定。
在應(yīng)用熱掃描成像系統(tǒng)對實驗大鼠進行測定時，必須減少被測大鼠的掙扎，使其保持安靜才能正常掃描成像，從而準(zhǔn)確測定不同部位的溫度。欲使大鼠處于短時安靜狀態(tài)，可于掃描前對大鼠進行適度麻醉以便于操作而不影響實驗結(jié)果。一般在進行外科手術(shù)時需要將實驗動物麻醉較長時間，因而機體的體溫亦會受到一定影響。本發(fā)明中對麻醉的要求不同于一般的外科手術(shù)，對實驗大鼠的麻醉要求僅為短時間靜臥態(tài)的維持(最長不超過60秒)且不會影響大鼠的體溫，因而選擇合適的麻醉劑及把握適宜的麻醉度非常重要。本發(fā)明中選擇用吸入性麻醉劑乙醚或氟烷麻醉大鼠，通過控制麻醉后靜臥的時間來確定麻醉的程度。所需麻醉程度以大鼠剛完成掃描時即清醒為最適，即大鼠因麻醉而靜臥的時間在10～30秒內(nèi)、固定時間控制在30秒內(nèi)。若麻醉過淺(靜臥的時間少于10秒)，大鼠在掃描時已清醒，將因掙扎而影響測定；若麻醉過深(靜臥的時間大于30秒)，大鼠容易中毒以至死亡。固定時間超過30秒，則容易出現(xiàn)大鼠掃描時已清醒的情況，不利于掃描測定。
本發(fā)明采用熱掃描成像系統(tǒng)測定實驗大鼠體溫具有如下優(yōu)點(1)儀器對熱輻射的分辨率高，可精確到0.05℃。
(2)數(shù)據(jù)讀取容易，且可保存、隨時取用。
(3)可一次性同步測定全身各部位的溫度，信息量大。
(4)每幀圖像掃描只需5秒鐘，掃描時間短，可較快完成大群體的測定。
(5)待測大鼠身體無需與儀器接觸，不會對測定器官造成損傷。
具體實施方式
實施例1將熱掃描成像系統(tǒng)置于潔凈環(huán)境，打開儀器開關(guān)，使其處于待測狀態(tài)。在玻璃干燥器底部均勻鋪上一層1～2cm厚的脫脂棉，倒入麻醉劑乙醚至剛好浸沒脫脂棉，在其上方放穩(wěn)載物板，將待測實驗大鼠放在載物板上，蓋嚴(yán)干燥器，使大鼠吸入乙醚而麻醉。待大鼠因麻醉而靜臥10秒鐘后，迅速將其取出干燥器，仰面固定于一塊固定板上(固定時間為15秒)，然后將其置于熱掃描成像系統(tǒng)的掃描鏡頭前接受掃描。另用普通體溫計按常規(guī)方法測定大鼠的腋溫和肛溫，兩種方法的測定結(jié)果見表1。
表1 本發(fā)明方法與普通體溫計測定方法測定結(jié)果對照表
注與普通溫度計測定值比較，*P＜0.05，**P＜0.01。
從表1中可以看出，在單個樣本的3次重復(fù)測定中，大鼠腋下(分前、后、左、右4個部位)及肛門處采用本發(fā)明方法和普通體溫計測定的溫度值大小無明顯差異。較普通體溫計測定的值而言，采用本發(fā)明方法測定的各部位溫度值具有精確度高、偏差小的特點，明顯優(yōu)于現(xiàn)有方法。
實施例2具體測定步驟同實施例1所述，不同的是將幾只待測大鼠因麻醉而靜臥與固定的時間控制在不同水平(詳見表2)。從表2中可以看出，控制適當(dāng)?shù)撵o臥與固定時間十分重要。若大鼠因麻醉而靜臥的時間少于10秒時，麻醉程度過淺，在掃描時即已清醒而掙扎，影響掃描測定；若大鼠因麻醉而靜臥的時間多于30秒時，麻醉程度過深，體溫呈現(xiàn)降低。大鼠的固定時間在保證能固定好的前提下，最長控制在30秒內(nèi)，具體依大鼠靜臥時間而有所不同，靜臥時間長則固定時間可稍長。可見，控制大鼠因麻醉而靜臥的時間在10～30秒內(nèi)、固定的時間不超過30秒，利用本發(fā)明方法測定實驗大鼠的體溫比常規(guī)方法好。
表2不同靜臥和固定時間下用本發(fā)明方法測定大鼠體溫的情況比較
實施例3表3是本發(fā)明方法所采用麻醉方式與靜脈注射水合氯醛麻醉方式的比較(以普通體溫計測定法為對照)，具體測定步驟同實施例1所述。麻醉而靜臥的時間均為10秒鐘，固定時間為30秒。結(jié)果表明，經(jīng)乙醚或氟烷麻醉大鼠后采用本發(fā)明方法測定的體溫值與普通溫度計測定的值相比無明顯差異、幾次測定結(jié)果間的偏差小于普通溫度計法的偏差。而經(jīng)靜脈注射水合氯醛麻醉后采用熱掃描成像儀測定的體溫值稍低于普通溫度計測定的值、幾次測定結(jié)果間的偏差小于普通溫度計法的偏差。由此可見，經(jīng)乙醚或氟烷麻醉大鼠后采用本發(fā)明方法測定實驗大鼠的體溫明顯優(yōu)于常規(guī)方法。
表3不同麻醉方式下用本發(fā)明方法進行大鼠體溫測定的結(jié)果比較
注與普通溫度計測定值比較，*P＜0.05，**P＜0.01。
實施例4將熱掃描成像系統(tǒng)置于潔凈環(huán)境，打開儀器開關(guān)，使其處于待測狀態(tài)。在玻璃干燥器底部均勻鋪上一層1～2cm厚的吸水紙，倒入麻醉劑乙醚至剛好浸沒吸水紙，在其上方放穩(wěn)載物板，將待測實驗大鼠放在載物板上，蓋嚴(yán)干燥器，使大鼠吸入乙醚而麻醉。待大鼠因麻醉而靜臥10秒鐘后，迅速將其取出干燥器(此時可放入第2只大鼠)，仰面固定于一塊固定板上(固定時間為15秒)，然后將其置于熱掃描成像系統(tǒng)的掃描鏡頭前接受掃描。在將已測大鼠取下支撐架并解除固定的過程中，準(zhǔn)備固定和掃描第2只大鼠，監(jiān)控第3只大鼠進入麻醉過程，如此交替進行連續(xù)測定。若用普通體溫計測定各大鼠的腋溫和肛溫時，則一次只能測定一個部位，一人只能測定一只大鼠。兩種測定方法的區(qū)別見表4。
表4 用本發(fā)明方法與普通體溫計測定多樣本體溫的比較
由上述情況可以看出，采用本發(fā)明的方法測定實驗大鼠體溫克服了傳統(tǒng)測定方法中的現(xiàn)存不足，具有較多優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.利用熱掃描成像系統(tǒng)測定實驗大鼠體溫的方法，其特征在于在密閉容器中采用吸入型麻醉劑將實驗大鼠麻醉，靜臥10～30秒鐘后取出，固定，在取出密閉容器后30秒鐘內(nèi)用熱掃描成像系統(tǒng)進行掃描測定，從而獲得實驗大鼠掃描部位的溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于測定過程必須在室溫18～25℃，相對濕度不超過70％，周圍無強磁場或強電場干擾的環(huán)境中進行；實驗大鼠在測定過程中應(yīng)與熱掃描成像系統(tǒng)中除掃描鏡頭以外的其它部件隔開。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于對實驗大鼠進行麻醉的具體操作是在密閉容器底部均勻鋪上一層吸水材料，倒入吸入型麻醉劑至剛好浸沒吸水材料，在其上方放置一塊載物板，將待測實驗大鼠放在載物板上，蓋上容器蓋子，使大鼠吸入麻醉劑而麻醉。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于密閉容器采用透明干燥器；吸水材料采用脫脂棉或吸水紙，厚度為1～2cm；麻醉劑采用乙醚或氟烷。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于透明干燥器采用口徑為15cm或18cm兩種型號；當(dāng)麻醉劑消耗至半量時補加到原有量。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于固定實驗大鼠的操作是在大鼠因麻醉而靜臥10～30秒鐘后，迅速將其取出密閉容器，四肢展開仰面固定于一塊固定板上。
全文摘要
利用熱掃描成像系統(tǒng)測定實驗大鼠體溫的方法，其特征是采用乙醚或氟烷等吸入型麻醉劑麻醉實驗大鼠，待大鼠因麻醉而靜臥10～30秒鐘后將其固定，30秒內(nèi)采用熱掃描成像系統(tǒng)進行掃描，從而獲得實驗大鼠掃描部位的溫度。該方法掃描時間短、測定快，對機體無損傷，具有高靈敏度、高特異性，可同步測定全身各部位的溫度，對大群體進行測定較快等特點，可以克服傳統(tǒng)方法的不足。
文檔編號G01K11/00GK1907218SQ200610037149
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月22日
發(fā)明者李小梅, 李續(xù)娥, 孫桂波, 郭寶江 申請人:華南師范大學(xué)