摘要：
目的：探討兩種密閉式籠具系統：中央排風通氣籠具(EVC)和獨立通氣籠具(IVC)的性能比較。
方法：通過對EVC和IVC的占地面積、使用操作流程(換籠流程及清洗流程)、損壞率、整體消毒清潔流程、小鼠飼養環境條件(換氣次數、風速及氨濃度)、籠盒內噪音、斷電或機械故障的報警系統等指標進行對比評價。
結論：EVC籠架占地面積小、節省空間及更容易清洗,觀察、換籠操作相對簡單,配件損耗低且能耗更低，但IVC清洗及隔音效果表現更佳。 EVC是一種節省空間、節能、環保且綠色的優化方案。

關鍵詞：屏障設施;中央排風通氣籠具系統;獨立通氣籠具系統;小鼠

       依據國家標準，SPF 級小鼠應飼養于屏障設施中,而且對屏障設施中的溫度、相對濕度、換氣次數、空氣潔凈度、菌落數、壓差、噪音等技術指標及飼養籠具均有要求。目前，常用的小鼠飼養籠具有兩種，即：1敞開式平板架（以房間為獨立單元)；2 密閉式籠具（以獨立籠盒為飼養單元）。其中，密閉式籠具有中央排氣通風籠盒系統 ( Exhaust Ventilation central Cages，簡稱 EVC) 和獨立通氣籠盒系統（Individual Ventilated Cages，簡稱IVC)等[1] 。
       EVC主機頂端的風機將籠盒內的廢氣從排氣口經過濾器排出，連接機架排風管道與屏障環境內的中央排氣通風系統進行排風，并將清潔空氣從飼養籠盒的進氣口過濾后送入每個籠盒內。并且飼養籠盒形成微負壓，相互獨立且無交叉污染，可適用于飼養SPF級實驗動物[2] 。IVC由送風機經過初級、高效過濾器向飼養籠盒內送入清潔空氣，再由排風機將籠盒內的空氣排放出去，形成一送一排的空氣流通過程。 通過調節送、排風量，可使飼養籠盒內形成微正壓或微負壓。 籠盒相互獨立、無交叉污染，適用于飼養SPF級實驗動物[3] 。綜上所述，EVC和IVC屬于同一類飼養籠具[4-5]，但表現形式存在一定的差異[6]。本文將對EVC和IVC的相關參數進行對比，為飼養實驗動物籠具選擇提供相關的數據支持。
1材料和方法
1.1材料
1.1.1實驗動物：SPF級小鼠,購自斯貝福(北京)生物技術有限公司，實驗動物生產許可證號：SCXK(京)2019-0010，溫度20 ~ 25℃ , 相對濕度40% ~70%，明暗交替12h/12h。
1.1.2受試籠具：EVC和IVC購自北京萊艾特科技發展有限公司



1.1.3測試儀器設備：便攜式氨氣檢測儀(ADKS-1-NH3)購自EDKORS，希瑪照度計(AS803)和希瑪風速風量測試儀(AS8556)購自東莞萬創電子制品有限公司，溫濕度計(TH604F)購自廣東美德時儀器儀表公司，噪音測試儀(DSMD2)，購自中國德力西控股集團等。
1.2方法
分別比較EVC和 IVC以下5方面指標：
(1)飼養空間：如籠架占地面積和空間等；(2)使用操作流程：換籠流程、清洗流程、損壞率、整體消毒清潔流程等；(3) 小鼠飼養環境：換氣次數和風速、氨濃度、噪音及籠盒內噪音分貝；(4) 斷電或機械故障；(5)報警系統。
2結果

        EVC和IVC的共同點：獨立通氣系統，具有良好的隔離防護功能，確保籠盒與籠盒、系統與環境之間的有效隔離，避免交叉污染。 籠盒都采用PPSU(聚亞苯基砜樹脂)材質，耐高溫高壓。氨氣檢測結果見圖1所示，其它指標具體檢測結果見表1所列。

比較項目	IVC	EVC
房間利用率	低	高
操作方式	復雜	方便
籠盒內換氣次數	15~100次/h	15~100次/h
風速	符合國標要求[7]	符合國標要求[7]
籠盒內壓差	微正壓	微負壓
氨濃度	高	低
籠盒內體積	0.005m3	0.007m3
房間內噪音	57~64db	55~59db
籠盒內噪音	51~59db	61.5~63.7db
籠盒內隔音效果	好	差
籠盒損壞率	高	低
備用電要求	必須有	沒要求
能源消耗	高	低
報警系統	有	有

3討論
飼養空間：EVC小鼠籠架的占地面積約1000×1000(mm)，100籠；IVC小鼠籠架采用固定式長方形籠架，一般采用主機1拖N的形式，其中主機尺寸380×550(mm)，籠架(7籠/ 層×8層= 56籠)尺寸1400×500(mm)，因此，相同空間EVC的飼養量至少是IVC的兩倍，即：飼養相同數量的小鼠，EVC可節省一半以上的空間，并節約建設屏障設施的巨大投資[8] 。
換籠流程：IVC 籠盒由底盒、不銹鋼網蓋、籠盒蓋及水瓶組成，籠盒蓋后端設有塑料進、排氣閥門，部設有生命窗口，前后設有外撥式搭扣用于固定底盒與盒蓋以及外置式水瓶。換籠流程：取下水瓶→打開籠盒蓋→移開不銹鋼網蓋→抓取小鼠→蓋上不銹鋼網蓋加料→蓋上籠盒蓋→放入水瓶,共7個分解動作。 EVC 籠盒由底盒、不銹鋼料槽、籠盒蓋及水瓶組成,底盒前后設有進排氣過濾器，籠盒蓋左右兩側設有卡扣用于固定底盒和盒蓋以及內置式水瓶。換籠流程：打開籠盒蓋→抓取小鼠→更換水瓶→加料→蓋上籠盒蓋,共5個分解動作。

清洗：IVC 底盒、網蓋及水瓶直接清洗，而籠盒蓋需要拆下生命窗口濾材清洗。 EVC 籠盒蓋、料槽、水瓶直接清洗,底盒含濾膜也可以獨立整體清洗[4,9] 。
損壞率：EVC 籠盒取放時，接觸點為排氣口的過濾器(由不銹鋼和過濾棉組成)，結實耐用、不易損壞，周損壞率在 6% 左右,比 IVC 低一倍以上。IVC 籠盒在取放時，須與籠架上的進、排氣口閥門接觸，但籠盒蓋后端的塑料進、排氣閥門在使用中易損壞，生命窗口濾材耗損相當嚴重(13% / 周),更換頻率高。
整體消毒與清潔：EVC籠架由底盤、旋轉轉盤、柱子及頂置主機組成，底盤、頂置主機及柱子表面平整，旋轉轉盤上下間距大及排風口也較大，清洗方便 [9-10]。IVC 籠架是由架框和若干根送排氣管道焊接而成，與總送、排氣管道匯總連接，結構復雜。尤其是籠架后側，清洗費時費力，擦拭時還容易劃破手套,進、排風口口徑很小，清洗需使用很細的試管刷 [9,11] 。
空氣潔凈度：EVC和IVC的新風均是采用飼養間新風，潔凈度標準為10000級。EVC再次過濾空氣的保障是籠盒上的亞高效過濾器，而IVC系統的再次過濾保障是主機內的初高效二級過濾。與EVC比較，IVC系統更加嚴格。針對于屏障設施的管理要求，進入屏障設施的所有人員、物品均需嚴格控制，因此潔凈度問題還受到人員的管理與墊料、飼料、飲水等配套物品的是否滅菌的影響。
換氣次數和風速：換氣次數高,形成更大的氣流(風速)，會讓動物迅速失水，并有吹冷風的感覺 [12] , 不利于小鼠健康(國標規定風速小于0.2m/ s [7] )。EVC和IVC均可根據籠架上實時飼養籠盒的數量，設定的換氣次數,籠盒內風速控制在國標規定的風速內。
氨濃度：分別進行兩次連續6d籠盒內氨氣濃度檢測。EVC和IVC分別放置10籠小鼠，每籠5只，且房間檢測面積均為12.75m2。兩次檢測的前4d，EVC飼養籠盒內的氨氣濃度都處于較低水平，但在第5天開始出現較高氨氣濃度，接近國標14mg/ m3；IVC在飼養到第三天時，籠盒內能聞到明顯氨氣，說明濃度已經很高，第4天就超過了國標要求的最低標準 [13-14] 。IVC 在換氣次數高的前提下，籠盒內的氨濃度反而比EVC高，說明籠盒內空氣流動不均勻，換氣不完全。因此，與IVC系統比較，EVC系統的房間內氨濃度會更低。
噪音：EVC籠盒內61.5~63.7db, IVC 籠盒51~59db。噪音主要是屏障系統本身形成，且IVC籠盒內隔音效果比EVC好。
斷電或機械故障：EVC排風口徑較大且中央排風管整體向上，具有煙囪效應。 即使在電力故障時，系統在煙囪效應下，仍可繼續工作，48h內動物不會窒息死亡 [15] 。IVC 風管口徑較小且結構復雜，一經斷電或機械故障，需要額外備用電源來維持風機正常運行以保證籠盒內正常換氣，否則需要打開籠盒蓋的生命窗口進行換氣。 因此,在遇到斷電或機械故障時，EVC換氣更優。
報警系統：EVC和IVC均裝有獨立的報警系統。 報警系統主機上都有獨立顯示屏，顯示小鼠籠盒內壓差及溫、濕度，一旦超過設定的標準值，系統就會發出報警信號到管理者手機上 [2] 。
綜上，根據上述參數比較，可知在屏障設施中，使用EVC系統更加節能、環保且綠色的優化方案。

參考文獻
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Abstract：Objective To compare the performance of closed EVC system and IVC system of cages for rats and mice. Method Through the breeding space of the ECV system and ICV system, the use of the operation process (cage changing process; cleaning process), damage rate, overall disinfection and cleaning process, mouse breeding environmental conditions (number of air changes and wind speed; ammonia concentration), cage Evaluation of indicators such as internal noise decibels, power outages or mechanical failures, and alarm systems. Result EVC cage covers a small area and saves space. Its cage is easier to wipe and easy to clean. The operation of observation and cage replacement is relatively simple. The cleaning process is relatively simple, with low accessory loss and lower energy consumption. IVC cage performs better in washing, sound insulation etc.
Key words：Closed breeding; central exhaust ventilation cage system; independent ventilation cage system; laboratory animals