[发明专利]一种膀胱尿流紊流切应力模拟系统

说明书

本发明公开了一种膀胱尿流紊流切应力模拟系统，其特征在于，包括仿人体膀胱模型容器、电动机搅拌仪、尿液储器、废液储袋、第一蠕动泵、第二蠕动泵；所述仿人体膀胱模型容器为球形玻璃瓶；所述球形玻璃瓶的上端设置有搅拌杆安装端口，所述球形玻璃瓶的下端设置有尿液入口和尿液出口；所述电动机搅拌仪连接的搅拌杆从搅拌杆安装端口插入球形玻璃瓶中；所述尿液入口通过两根医用硅胶管连接至第一蠕动泵，第一蠕动泵和尿液储器连接；尿液出口通过一根医用硅胶管连接至第二蠕动泵，第二蠕动泵和废液储袋连接。本发明体系多维度模拟构建紊流切应力，对于膀胱体内细菌生物膜感染发病研究应用潜力巨大。

技术领域

本发明涉及一种模拟膀胱储尿排尿的装置系统，特别涉及一种膀胱尿流紊流切应力模拟系统，属于生物医学工程技术领域。

背景技术

泌尿系统疾病在中老年人群中发病率极高，严重影响到中老年人群的生活质量，给社会造成巨大负担。泌尿系统疾病又以下尿路疾病为主，膀胱作为储存尿液的器官，在泌尿系统疾病患者中，一旦膀胱发生病变影响尤为严重。

现有医疗技术通常会采取一定的主动措施减轻泌尿系统疾病的症状，以期改善患者生活质量，促进疾病快速恢复。但是目前关于膀胱内部的尿液流动变化情况研究减少，治疗过程往往是被动治疗，使得治疗效果较差，增加了患者的困扰。究其原因，现有生物材料和膀胱相互影响研究较少，导致材料应用过程中情况不可预料，不能主动采用接入材料。即使使用了主动材料，也往往会面临各种新的问题。

因为生物材料及其医用产品在使用过程中，不同程度地遇到与机体组织不能完全相容、钙化、感染、癌变等一系列问题。其中，又以医用生物材料相关感染随着生物材料应用的增多，发病率显著增加，防治生物材料相关感染是临床亟待解决的问题。

大量研究已证实，医用生物材料体内感染关键环节在于材料表面细菌生物膜的形成。尽管细菌生物膜形成机制研究工作获得进展，然而，我们对生物膜的了解处于初级阶段，其形成机制仍未阐明。已获知细菌生物膜形成包括微生物粘附、微菌落形成、成熟及分解阶段，其中，细菌粘附导管为尿管相关尿路感染的首要步骤。感染持续的关键在于细菌生物膜形成，因此，防治感染关键就在于阻断生物膜形成，而阻止细菌生物膜形成的关键，则要从其形成源头采取措施来预防细菌粘附。无疑，探究细菌粘附机制成为防治生物材料相关感染的关键环节。

由恰当的实验模型为研究开发生物膜感染新技术的关键环节，现有模型仅仅研究体外简单力学刺激与部分细菌生物膜的相关性。例如中国专利：CN 2265773Y、CN101664313B、CN 102646351A、CN 102958467B、CN 103816576A、CN 104188734B、CN1422684A等报道的膀胱模拟装置系统，大都是单一结构模拟，内部流体流动情况单一，缺少变化，研究结果不能准确的反应生物体内实际膀胱内部尿液流动。

目前，尚未见构建模拟人膀胱尿流紊流切应力的力学生物学模型进行体内材料感染模型研究的相关报道，对称膀胱尿液实际紊流变化情况研究不足，导致生物膜材料难以满足实际体内环境要求。因此，亟需一种结合研究需要膀胱尿液紊流变化装置，以提高生物膜材料的研究进展，改善生物膜相容性，提高泌尿系统疾病治疗的效率/品质。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的膀胱模拟无法有效模拟膀胱内部尿液紊流变化状态下生物膜形成情况，导致医用生物材料上容易附着细菌，进而发生细菌膜生物感染的不足，提供一种膀胱尿流紊流切应力模拟系统。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种膀胱尿流紊流切应力模拟系统，包括仿人体膀胱模型容器、电动机搅拌仪、尿液储器、废液储袋、第一蠕动泵、第二蠕动泵。

所述仿人体膀胱模型容器为球形玻璃瓶。

所述球形玻璃瓶的上端设置有搅拌杆安装端口，所述球形玻璃瓶的下端设置有尿液入口和尿液出口。