脉搏血氧仪——精准破解小动物血氧饱和度无创连续监测难题的可靠工具

来源：上海玉研科学仪器有限公司分类：应用方案

2025-04-01 18:45:13 54阅读次数

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在神经科学、药理学或疾病模型研究中，小动物（如小鼠、大鼠）的血氧饱和度（SpO?）监测是评估麻醉深度、呼吸功能、代谢状态的关键参数。然而，传统方法需反复采血或依赖复杂设备，导致数据滞后、动物应激甚至实验中断。

如何实现无创、连续、精准的小动物活体血氧监测？ MouseOx脉搏血氧仪便是这一问题的答案。

小动物传统血氧监测的难点

体型限制与信号捕获难

小鼠、大鼠等实验动物肢体纤细，传统血氧仪传感器尺寸过大，无法稳定贴合，导致光信号穿透深度不足，测量时易受运动干扰，数据波动剧烈。

动态实验的连续性缺失

动脉采血需反复穿刺，单只小鼠最多耐受3-4次采血，且每次间隔需＞30分钟以恢复血容量，无法捕捉急性缺氧模型的瞬时血氧变化，数据呈现“碎片化”，难以构建完整时间曲线。

麻醉与应激的“双重干扰”

深度麻醉可能抑制呼吸和循环功能，导致血氧值非生理性降低；而浅麻醉或束缚操作又会引发动物挣扎，心率飙升、局部血流变化，掩盖真实氧代谢状态，形成“测量值-实际值”偏差。

伦理与效率的冲突

高频次采血需大量实验动物重复造模，增加伦理审批难度；而传统光学设备校准耗时（如分光光度计需预热30分钟），严重拖慢实验进度。

以“慢性缺氧致肺高压”研究为例：

传统方案：每组10只大鼠，每48小时采血1次，持续4周 → 需处死80只动物，耗时560小时，数据点仅56个。

结果局限：无法捕获夜间血氧自然波动，且20%动物因采血并发症提前淘汰，导致结论置信度降低。

而MouseOx脉搏血氧仪的传感技术与自适应算法，正是直击这些痛点的“破局利器”——

微型精准，适配小动物

专为小鼠、大鼠设计的微型传感器（颈部、喉部、腿部和足部），紧密贴合纤细肢体，结合抗运动干扰算法，允许仪器能够更为准确监测清醒活动状态下小动物的心率、饱和度（SpO2）、呼吸频率、呼吸幅度和脉搏幅度。

动态连续监测，捕捉瞬时变化

支持每秒300Hz高频采样与24小时连续记录，精准捕捉心肌缺血、急性缺氧等模型中10秒内的血氧骤降，生成完整时间-血氧曲线，替代传统单点采血的碎片化数据。

无创抗干扰，数据真实可靠

免麻醉、免手术设计减少生理干扰，抗运动算法确保动物轻微挣扎时误差<±1.5%；与动脉血气分析高度相关（r2>0.97），真实反映麻醉、疾病或药物干预下的氧代谢动态。

伦理高效，加速科研进程

减少50%实验动物用量，符合伦理原则与国际审查标准；可扩展多通道同步监测，显著优化实验周期与成本。

实验操作

选择合适传感器

根据动物状态、体型选择合适传感器（如清醒时颈夹，麻醉状态可用喉夹、腿夹和足夹），夹持动物。

确保检测部位清洁，避免毛发遮挡或污渍影响信号。

设备连接与软件设置

开机后在软件选择动物体型和传感器类型，进入测量界面，软件界面实时显示SpO?、心率及脉搏波形。

支持多通道监测，适用于群体实验。

动态数据记录

通过软件连续记录数小时至数天的血氧趋势。

可标记关键事件（如给药、缺氧干预），便于后期分析关联性。

数据导出与报告生成

一键导出Excel格式，满足实验数据需求。

应用领域

转化医学研究

急性呼吸道疾病、缺血、休克动物模型、中风和脑损伤研究、心血管疾病、缺氧和吸入染毒研究等。

动物生理监护

仪器自带报警功能，可用于手术中确保适当的麻醉深度、预防缺氧、防止术中低体温、辅助氧气量调整。

精准性验证

无创测量相比有创血气测量数据精确度同样有保证，图示有创血气采样测量结果与MouseOx无创脉搏血氧仪的比较，对比表明，两者具有很好的线性关系。

应用案例

2024年美国MAYO CLINIC的Prasad Rajalingamgari团队在JCI发表了文章‘Prospective observational study and mechanistic evidence showing lipolysis of circulating triglycerides worsens hypertriglyceridemic acute pancreatitis’在文章中，作者通过临床分析、动物实验及体外研究，揭示了高甘油三酯血症相关急性胰腺炎（HTG-AP）的严重性源于脂肪酶介导的循环甘油三酯脂解生成有害非酯化脂肪酸（NEFA），并通过多器官损伤加剧病情。

在HTG-AP小鼠模型中，作者使用MouseOx监测动物生理信号，通过监测脉搏波形减弱、低体温和血氧饱和度下降和低体温，直接验证了脂解产生的游离脂肪酸（NEFAs）导致的多器官（肺、肾、循环系统）功能衰竭。MouseOx通过精准捕捉生理参数的瞬时变化，让研究者能够更深入地理解脂毒性、缺氧耐受等复杂病理过程，为临床转化提供可靠依据。

部分文献

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Clinically Relevant Biomarkers and Skin Injury Progression in Murine Models.” The Journal

of pharmacology and experimental therapeutics vol. 388,2 536-545. 17 Jan. 2024,

doi:10.1124/jpet.123.001718

2. Gautam, Avishekh et al. “Necroptosis blockade prevents lung injury in severe influenza.”

Nature, 10.1038/s41586-024-07265-8. 10 Apr. 2024, doi:10.1038/s41586-024-07265-8

3. Bassi, Marta et al. “Pharmaco-toxicological effects of the novel tryptamine hallucinogen 5-

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mice-from a human poisoning case to the preclinical evidence.” Psychopharmacology vol.

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4. Hsieh, Hsin-Hua et al. “Imaging diabetic cardiomyopathy in a type 1 diabetic rat model

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doi:10.1016/j.nucmedbio.2024.108878

5. Wardman, Jonathan H et al. “CSF hyperdynamics in rats mimicking the obesity and

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9. Huang, Peng et al. “NCP, a dual kappa and mu opioid receptor agonist, is a potent

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doi:10.1124/jpet.123.001870

10. Shiraishi, Kazushige et al. “Airway epithelial cell identity and plasticity are constrained by

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Regenerative medicine vol. 9,1 2. 5 Jan. 2024, doi:10.1038/s41536-023-00344-w

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