全身體積描記系統是一種對清醒自由活動的實驗動物進行呼吸功能和氣道反應相關檢測的儀器。實驗動物可在體描箱內自由活動、自然呼吸，避免了創傷性氣管切開以及麻醉的影響。根據波義爾定律（Boyle’s Law），體描箱內氣流變化與動物呼吸氣流變化密切相關。全身體積描記系統通過檢測進出體描箱的氣流變化衍算出實驗動物呼吸產生的細微氣流變化。

 
      系統軟件通過專業算法可檢測多種呼吸相關的氣流變化，包括潮氣量、Penh氣道縮窄指數、氣道炎癥指標、代謝、咳嗽等。數據采集過程實驗動物自然呼吸無束縛，同時也避免了手術和麻醉影響，該系統為需要高通量或長期縱向研究的首選。
     近日，南京某科研單位使用上海塔望智能科技有限公司自主研發的全身體積描記系統及軟件。將ARDS模型組小鼠，低劑量藥物處理組小鼠，高劑量藥物處理組小鼠及空白對照組小鼠分別置于四通道獨立體描箱內后，開始實驗并記錄小鼠穩定的呼吸曲線數據。


 
      隨后，使用上海塔望智能科技有限公司自主研發全身體積描記系統分析軟件對實驗數據進行統計分析后，結果見下圖，不同組別的實驗動物各參數區分明顯，且趨勢符合預期結果。呼氣時間，吸氣峰值流速及penh在ARDS模型組中最高，而在空白對照組中最低；而呼氣峰值流速，呼吸頻率，分鐘通氣量，潮氣量，及EF50則在ARDS模型組中最低，而在空白對照組中最高。

 
      根據研究結果，使用此類無約束全身體積描記系統，在研究急性呼吸窘迫綜合征領域內，可快速高效的檢測獲得各呼吸參數，且反應出的變化真實有效，不同組別的差異趨勢明顯，檢測時間相較傳統的有創麻醉手段大大縮短，且可以真實反應實驗動物清醒活動狀態，未受麻醉劑影響下的呼吸指標。

參考文獻：

[1] Lim, R., Zavou, M. J., Milton, P. L., Chan, S. T., Tan, J. L., Dickinson, H., Murphy, S. V., Jenkin, G., Wallace, E. M. Measuring Respiratory Function in Mice Using Unrestrained Whole-body Plethysmography. J. Vis. Exp. (90), e51755, doi:10.3791/51755 (2014).

[2] de Azevedo-Quintanilha, I.G., Vieira-de-Abreu, A., Ferreira, A.C. et al. Integrin αDβ2 (CD11d/CD18) mediates experimental malaria-associated acute respiratory distress syndrome (MA-ARDS). Malar J 15, 393 (2016). https://doi-org.ezproxy.lb.polyu.edu.hk/10.1186/s12936-016-1447-7