[发明专利]仿生动态鼠胃-十二指肠消化系统模拟装置和模拟实验方法

摘要

本发明涉及仿生动态鼠胃‑十二指肠消化系统模拟装置和模拟实验方法，仿生动态鼠胃‑十二指肠消化系统模拟装置，包括胃消化系统、十二指肠消化系统、流加‑排空装置和保温盒，流加‑排空装置朝向胃消化系统输送胃液，朝向十二指肠消化系统输送胆汁和胰液，胃消化系统和十二指肠消化系统相互连通。仿生动态鼠胃‑十二指肠消化系统模拟实验方法，包括如下步骤：（1）调整保温盒内的室温；（2）灌装胃液、胰液和胆汁；（3）制备食物样品；（4）给仿生鼠胃模型注射胃液；（5）向仿生鼠胃模型注入食物样品；（6）模拟消化过程；（7）分时间段记录消化过程。本发明具有较真实的模拟结果，与活鼠的消化过程极其相似，具有很好的应用价值。

主权项

1.仿生动态鼠胃‑十二指肠消化系统模拟装置，该模拟装置用于模拟食物在鼠的胃里经过胃液消化后再经过胰液和胆汁在十二指肠中的消化，用于研究消化过程中和最终的食糜变化，其特征是包括胃消化系统、十二指肠消化系统、流加‑排空装置和保温盒，所述胃消化系统、十二指肠消化系统和流加‑排空装置均位于保温盒中，流加‑排空装置朝向胃消化系统输送胃液，朝向十二指肠消化系统输送胆汁和胰液，胃消化系统和十二指肠消化系统相互连通；所述胃消化系统包括仿生鼠胃模型和电动压缩‑滚动挤压器械，所述仿生鼠胃模型中装有食物样品，所述电动压缩‑滚动挤压器械用于滚动挤压仿生鼠胃模型，仿生鼠胃模型产生模拟胃收缩‑滚动消化动作；所述十二指肠消化系统包括仿生十二指肠模型管和电动蠕动挤压器械，所述仿生鼠胃模型中的食物样品经过仿生鼠胃模型消化后排放到仿生十二指肠模型管中，所述电动蠕动挤压器械用于蠕动挤压仿生十二指肠模型管，仿生十二指肠模型管产生模拟十二指肠蠕动消化的动作；所述流加‑排空装置包括单通道注射泵A、单通道注射泵B和单通道注射泵C，所述单通道注射泵A通过胃液管连通仿生鼠胃模型，单通道注射泵A朝向仿生鼠胃模型中输送胃液，所述单通道注射泵B通过胰液管连通仿生十二指肠模型管，单通道注射泵C通过胆汁管连通仿生十二指肠模型管，单通道注射泵B朝向仿生十二指肠模型管中输送胰液，单通道注射泵C朝向仿生十二指肠模型管中输送胆汁；所述仿生十二指肠模型管的自由端设置有食糜收集瓶，所述食糜收集瓶用于收集从仿生十二指肠模型管中排出的食糜；所述仿生鼠胃模型为利用真实的饱腹大小的鼠胃通过翻模制作成型，使用“Dragon Skin ®”加成型硅橡胶制作而成，所述仿生鼠胃模型的大小、形状和内部结构与真实大鼠胃一致，以界限脊为界，分为前胃和腺胃，前胃内壁光滑，腺胃内壁充满褶皱，前胃连通食管，食管内安装有硅胶瓣膜管，腺胃连通幽门管和胃液分泌管，所述胃液分泌管连通单通道注射泵A，所述幽门管连通仿生十二指肠模型管，食物从食管进入仿生鼠胃模型，经仿生鼠胃模型消化后从幽门管排出至仿生十二指肠模型管；所述仿生十二指肠模型管的长度和内径与真实鼠十二指肠的长度和内径尺寸相等，幽门管和仿生十二指肠模型管通过“K”字形状的四通管连接，所述“K”字形状的四通管的“I”部分的一端与幽门管相连，另一端与仿生十二指肠模型管相连， “K”字形状的四通管的“＜”部分的一端通过胰液管与单通道注射泵B相连，另一端通过胆汁管与单通道注射泵C相连；所述电动压缩‑滚动挤压器械包括步进电机、支架、偏心轮、频率控制器、角板、皮带、皮带轮、锥齿轮、压板、固定板、支撑板和底座，所述支架固定在底座上，所述支架上设置有两个固定板，所述两个固定板之间固定有支撑板，所述仿生鼠胃模型安装在支撑板上，每个固定板上安装有一个步进电机，步进电机的一个端部通过锥齿轮连接偏心轮，偏心轮转动过程中带动压板对前胃进行上下垂直的压缩，所述固定板还设置有呈三角形分布的三个皮带轮，所述皮带轮上套有皮带，其中一个皮带轮有步进电机驱动，步进电机带动皮带进而驱动偏心轮对腺胃进行从胃窦往幽门方向滚动挤压，所述频率控制器与步进电机连接，频率控制器通过控制步进电机的转速来调节仿生鼠胃模型受到压缩和滚动挤压频率及振幅；所述电动蠕动挤压器械包括步进电机、偏心轮、频率控制器、锥齿轮、固定轮、支撑板、固定板、皮带、皮带轮和底座，所述支架固定在底座上，所述支架上固定固定板，所述固定板上设置若干个固定轮，所述仿生十二指肠模型管依次弯曲经过每个固定轮，所述固定板的一侧设置有两台步进电机，所述每台步进电机均通过锥齿轮连接偏心轮，所述偏心轮对仿生十二指肠模型管进行分段交错式蠕动挤压，所述频率控制器连接步进电机，频率控制器通过控制步进电机的转速来调节偏心轮对仿生十二指肠模型管的蠕动挤压频率。