EVC(排气通风笼具)介绍

实验动物笼具系统的发展经历了开放式笼具（Static Cage）至独立通风笼具系统（Individual Ventilation Cage，简称IVC），近来又发展出了通气排风笼具系统（Exhaust Ventilated Closed-System Cage Rack，简称EVC）[1-3]。与静态（开放式）笼盒相比，EVC（即排气通风）系统继承了IVC的优点，笼盒相互独立，防止交叉感染，避免了实验动物产生的过敏物质及严重的臭气对实验人员的危害[3]。此外，EVC系统还有如下特点： 

一、 优化实验动物的生存环境，核心措施是高效地排放产生的废气。 

    在提及这个问题时，不能不提及新试验手段，即计算机模拟技术、烟雾试验技术及热成像技术的运用。

    其中，烟雾试验相当明确而简洁地反映了笼盒内的气体流向，有否紊流或泄漏，换气的程度及效率。热成像技术又从另一方面反映出笼盒内的温度场，对理解笼盒内实际的生存条件，从而改善、优化设备提供了基础。

EVC的笼具系统产品在上述基础上，优化了空气在笼具系统内的通道： 

⑴笼盒的气流从一端流向另一端，出、入口滤器分置二端面，每端面仅设一个滤器，使滤器通道截面大，同样的通气量可使通过滤器的气流速度低，增大了滤器对微粒子的捕获作用[6-7]；

(2)笼盒不象通常的IVC分二层——气流在底层从一端流向另一端面，又从顶层折返；而是单层气流通道，这就有效地利用了笼内通道截面的通流能力，缩短了通道的通流长度，避免了紊流；(3)充分利用屏障环境对空气的净化功能，避免设置重复的粗滤环节；这样就大大地降低了笼内通流阻力；并且，气流的低端入口，高端出口，具有利用实验动物体温加热笼内空气而导致的拔风作用。烟雾试验等实验证明，EVC系统换气效率远远高出IVC[8]。即同样的通气量，笼内残留的废气少得多。并且，还因此带来一系列性能的改善。 

二、  避免了机械动力部件的故障产生的致命危害，无噪音。 

    基于第一节所述诸点，使有可能仅依靠笼具系统的排风管道与空调排风管道相连，就能维持笼盒内足够的空气通流量。这就不需要另置进风及排风的机械动力装置，避免了由于机械动力装置的故障而危及实验动物，避免了机械动力装置发生的经久不息的噪音，使实验动物处于它们习惯的安静状态，利于实验在正常状态下进行；多台IVC设备共置于一个动物房内，噪声的叠加使难于控制在国家标准的范围内。设备磨损或故障时更是如此。 

三、  耐断电 

    当突然发生断电事故时，由于笼内通气的低阻力，使在24小时内，实验动物仍能维持安全通气。当采取脱开笼具排风管道的措施后，实验动物依靠低阻力滤膜的通气作用，可安全地维持至48小时，留给人们足够的处理停电事故的时间，而且操作十分方便[9]。 

四、  高密度，大幅度节能，节约建筑投资。

    由于笼盒不需要双层，有效地利用了笼盒内的容积，所以EVC笼具饲养的动物密度最高，并且旋转笼架的独特结构，大大节约了笼架间空间，以OptiMICE为例，房间容积饲养密度比通常IVC笼具高出50％以上，因此节约了对建筑的巨大投资。由于建筑内空调的换风要求，（通常要求100％新风）而补充新风要消耗巨大的制冷或供热能量，这是巨大的电费负担的根本原因，使实验动物设备买得起用不起。一般的实验动物空调系的全年用电费用，每100m2约20万元，数千平方米的大型实验动物基地，用电费用是天价！减少建筑容积，就节约了巨大的电费开支。 

五、  适用于生物安全实验室 

    对于BSL2，3，4（P2,P3,P4）这些具有很高防护等级的生物安全实验室中使用的笼具系统，EVC的笼盒间相互独立，采用单方向负压通风，防止笼盒之间的交叉污染。即使笼具可能存在的微量泄漏，也是由屏障环境中通过微缝进入笼盒的，这些都保证了实验室人员的安全。 

六、更换笼具周期长，大幅度节约劳动及备用笼具 

    正因为此，EVC系统的笼盒内可以用低气流速（例如8cm/分）达到充分的换气，使实验动物舒适。高的换气效率也使EVC系统更换笼具周期长，（每一～二周换一次）大大地节约了人力；同时也节约了昂贵的备用笼盒的量，建议备用量为25％，而不是通常的50％～100％，节约了投资[10]。 

七、  安装调试简洁、精确 

    EVC系统的笼架与通风管道的连接十分简洁方便，截面大而压降低。其间装有调节阀门控制笼架的废气排放量，并装有微差压表，以监视施加在笼盒进出口二端的压差。配图，对OptiMICE系统，当施加的压差为37Pa时，笼盒的换气次数达到15-30次。调节十分简洁，只要调节一个压力数据，就能实施全部100个笼盒的换气次数的正确设置。并且，由于EVC系统的大通道，各笼盒间的换气量相差小。而一般的IVC系统，各笼盒分别用进、排气管相连。繁多的通道，使其通道截面不可能大，因此，各层笼盒间压力相差大，笼盒间通气量不均匀，且难以测量。有的名义上每个笼盒有调节阀调节气流量，但无法观察其流量，众多的笼盒的流速根本无法感知，正确调整通气量是无法实现的[10]。 八、  耗材少而便宜 

    由于笼具系统只需要精滤膜，寿命长，维护更替费用明显地低于IVC系统。笼盒与笼架通道仅一路相连，脱卸方便，对减轻日常的大量的操作劳动有明显意义，利于笼盒的日常使用和维护。当短途运送实验动物时，由于笼盒本身具有的滤气、通气功能，它本身就是一种简单安全的运输笼具。 

九、  已在世界各地得到广泛应用 

    EVC的上述更新换代产品，一经上市，得到了世界上著名研究机构和生物医药公司的广泛关注和使用，美国国家卫生研究院NIH、世界最大的实验动物供应商Charles River Laboratories等数十家大型实验动物饲养、研究机构都是EVC产品的客户，2002年生产EVC产品的美国ACS公司获得美国总务管理局（GSA）供货商资格。2003年EVC产品进入中国，目前已经在南京大学模式动物研究所（国家遗传工程小鼠资源库）等机构获得运用。 

十、  特别适宜于动物房改造 

    对众多的动物房改造工程而言，EVC产品特别适用。当原有动物房不够用时，由于EVC系统安全地大幅提高了实验动物的饲养密度，在相当范围内避免了另建动物房，节约了巨大投资。实践已经证明，实施改造是很方便的，且能大量节约运营费用。