CN110384510A - 一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置及其操作方法，包括用于固定于腔道壁上的负压固定器，所述负压固定器为一端封闭另一端开放的筒状结构，且所述负压固定器的封闭端中部一体形成有负压吸引端口，所述负压吸引端口上连接有负压吸引管，所述负压固定器内中部设有一筛网，所述筛网的便于与负压固定器的内壁相连，所述负压固定器开放端的内壁边缘处环行分布有至少一对压力传感器。本发明可以检测腔道壁的平滑肌运动功能，反映环行及纵行肌的运动，实时反映环行及纵行肌运动的协调性。

Description

一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置及其操作方法

技术领域

本发明属于医疗技术实验领域，尤其涉及一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置及其操作方法。

背景技术

消化道由多层平滑肌构成，这些平滑肌方向不同，内层的环行肌收缩可以导致管腔变窄，而外层的纵行肌则提供管壁张力。目前，虽然平滑肌运动和环行及纵行肌协调的研究已经开展，但是，这方面的研究仍比较困难，一个非常重要的原因是缺乏针对性强的检测手段。实验方法作为研究消化道平滑肌运动的重要手段，对推进消化道的动力学研究具有重要作用，目前，传统研究消化道平滑肌运动的实验方法为食管测压、肛门直肠测压、结肠测压等，这是一种直观且准确的测压方法，但这种方法作为演示实验时主要体现环行肌的收缩和舒张，并不能反映纵行肌的运动功能，也不能检测消化道平滑肌(环行肌及纵行肌)的运动协调性，检测因素不够全面。

且这种实验方法局限性很大，还存在以下缺点：

1).设备要求高，需要同时使用测压导管以及超声探头以及其相应的主机。

2).检测限制多，必须采用腔内测压的模式，不能腔外测压。

3).检测指标不一致，此方法反映环行肌运动采用压力指标(mmHg)，但反映纵行肌收缩则采用肌层厚度(mm)，单位的不一致导致环行及纵行肌收缩强度对比困难。

4).检测样本受限，且不能检测小肠。这些局限性严重限制了相关研究的开展。

因此，如何反映消化道平滑肌运动，以及环行、纵行肌协调运动这个问题的解决也有利于其他腔道(腔道壁包括不同分层的平滑肌)的动力学研究。

为了解决上述问题，本发明提供了一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置及其操作方法。即，以平滑肌运动对腔道壁产生的牵拉反映平滑肌的运动、环行及纵行肌协调性情况。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置及其操作方法。

本发明为解决这一问题所采取的技术方案是：

一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置，包括用于固定于腔道壁上的负压固定器，所述负压固定器为一端封闭另一端开放的筒状结构，且所述负压固定器的封闭端中部一体形成有负压吸引端口，所述负压吸引端口上连接有负压吸引管，所述负压固定器内中部设有一筛网，所述筛网的便于与负压固定器的内壁相连，所述负压固定器开放端的内壁边缘处环行分布有至少一对压力传感器。

优选的，所述负压固定器开放端采用圆滑设计，所述负压固定器的材质为硅胶，所述筛网材质为硅胶或塑料。

优选的，所述压力传感器为薄膜压力传感器，且所述压力传感器的表面覆盖有医用硅胶层。

优选的，所述压力传感器为两对，分别包括水平方向上的两个第一压力传感器、垂直方向上的两个第二压力传感器。

优选的，所述负压吸引管用于外接压力感受器、气泵。

优选的，还包括主控模块、显示记录终端，所述显示记录终端包括计算机、显示器，所述压力传感器的输出接口分别通过线缆与主控模块连接然后再与计算机连接，所述计算机与显示器电连接。

一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置的操作方法，包括以下步骤：

步骤1：通过负压吸引管将气泵连接在负压吸引端口上，负压吸引管上设有压力感受器，气泵将负压固定器抽取负压；

步骤2：负压固定器通过负压吸引固定于腔道壁上，负压固定器通过压力感受器感知并自动调节负压，以使负压固定器的开放端固定于腔道壁上；

步骤3：压力传感器位于负压固定器开放端的内壁边缘，压力传感器用于检测腔道壁内平滑肌运动过程中不同层次肌肉产生的各方向的牵拉力(压力)变化，如环行及纵行肌分别收缩时分别对腔道壁产生相互垂直方向的牵拉，经由压力传感器感知；

步骤4：压力传感器采集的压力数据同步显示于显示记录终端。

优选的，步骤3中所述压力传感器为两对，分别包括水平方向上的两个第一压力传感器、垂直方向上的两个第二压力传感器，两个第一压力传感器平行于腔道壁纵轴，两个第二压力传感器垂直于腔道壁纵轴。

优选的，步骤3中一个所述腔道壁上安装的负压固定器数量至少为两个，所述压力传感器逐个串联。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.本发明中，负压固定器通过负压吸引固定于腔道壁上，负压固定器固定良好，结构简单，操作简便，适用于推广，且负压固定器内中部设有的筛网既不妨碍负压固定器内抽真空又能用于控制腔道壁粘膜或外面吸入负压固定器的深度，提高使用的安全性。

2.本发明可以检测腔道壁的平滑肌运动功能，反映环行及纵行肌的运动，实时反映环行及纵行肌运动的协调性。

3.本发明中，负压固定器负压吸引固定于腔道壁上时，不同层次肌肉收缩时产生各方向的拉力，环行肌、纵行肌收缩时分别对腔道壁产生相互垂直方向的牵拉，负压固定器开放端的内壁上环行分布的压力传感器用于检测腔道壁运动过程中不同层次肌肉产生的各方向的压力变化，可同时检测环行及纵行肌收缩及舒张情况。

附图说明

图1是本发明中负压固定器固定于腔道壁上状态下的结构示意图；

图2是负压固定器与压力感受器、气泵装配状态下的结构示意图；

图3是负压固定器的主视结构示意图；

图4是图3沿A-A面的剖面结构示意图；

图5是图3沿B-B面的剖面结构示意图；

图6是图3沿C-C面的剖面结构示意图；

图7是本发明的系统连接图。

图中：1.负压固定器、2.负压吸引端口、3.负压吸引管、4.筛网、5.压力传感器、51.第一压力传感器、52.第二压力传感器、6.压力感受器、7.气泵、8.粘膜层、9.环肌层、10.纵肌层、11.粘膜层、浆膜层或外膜层。

具体实施方式

以下参照附图和具体实施例对本发明进行详细的说明。下面描述的具体实施例仅是本发明的最佳实施方式，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置，包括用于固定于腔道壁上的负压固定器1，所述负压固定器1为一端封闭另一端开放的筒状结构，且所述负压固定器1的封闭端中部一体形成有负压吸引端口2，所述负压吸引端口2上连接有负压吸引管3，所述负压固定器1内中部设有一筛网4，所述筛网4的便于与负压固定器1的内壁相连，所述负压固定器1开放端的内壁边缘处环行分布有至少一对压力传感器5。

工作原理：负压固定器1为一端封闭另一端开放的筒状结构，负压固定器1封闭端上的负压吸引端口2外接负压吸引管3，通过负压吸引管3外接压力感受器、气泵，打开气泵将负压固定器1抽取负压，负压固定器通过负压吸引固定于腔道壁上，并尽量减少对腔道壁血运的影响，负压固定器结构简单，操作简便，适用于推广，负压固定器1内中部设有一筛网4，筛网4既不妨碍负压固定器内抽真空又能用于控制腔道壁粘膜或外面吸入负压固定器的深度，提高使用的安全性，腔道壁从内向外依次包括粘膜层8、粘膜下层及其神经丛、环行肌层9、肠肌间神经丛、纵行肌层10、粘膜层、浆膜层或外膜层11，负压固定器1负压吸引固定于腔道壁上时，不同层次肌肉收缩时产生各方向的拉力，环行肌、纵行肌收缩时分别对腔道壁产生相互垂直方向的牵拉，负压固定器1开放端的内壁边缘处环行分布有至少一对压力传感器5，环行分布的压力传感器5用于检测腔道壁运动过程中不同层次肌肉产生的各方向的压力(牵拉力)变化。当压力传感器5数量为两对时，其中一对压力传感器平行于腔道壁纵轴，用于检测纵行肌收缩时对腔道壁产生牵拉力的变化，另外一对压力传感器垂直于腔道壁纵轴，用于检测环行肌收缩时对腔道壁产生牵拉力的变化。

更进一步来讲，还可以在本实施例中考虑，所述负压固定器开放端采用圆滑设计，所述负压固定器的材质为硅胶，需要说明的是，为保持负压固定器的形状还可以在负压固定器上设置用于支撑的金属骨架，所述筛网材质为硅胶或塑料。负压固定器固定于腔道壁上时，可尽量减少对腔道壁血运的影响。

更进一步来讲，还可以在本实施例中考虑，所述压力传感器5为薄膜压力传感器，所述压力传感器5包括安设在所述负压固定器1内壁的压力换能器。本发明中压力传感器采用型号为602-2kg的RFP薄膜式压力传感器，其工作压力为0.2-2kg，厚度为0.1mm-0.2mm，特性柔性弯折。压力传感器5可以但不限于通过塑料焊接或化学结合(例如粘合剂)装配于负压固定器1内侧，且所述压力传感器5的表面覆盖有医用硅胶层。负压固定器固定于腔道壁上时，可尽量减少对腔道壁血运的影响，提高检测的安全性。

更进一步来讲，还可以在本实施例中考虑，所述压力传感器5为两对，分别包括水平方向上的两个第一压力传感器51、垂直方向上的两个第二压力传感器52。两个第一压力传感器51平行于腔道壁纵轴，用于检测纵行肌收缩时对腔道壁产生牵拉力(压力)变化，即，当纵行肌收缩时腔道壁会对负压固定器1内壁的第一压力传感器51产生一定的压力，两个第二压力传感器52垂直于腔道壁纵轴，用于检测环行肌收缩时对腔道壁产生牵拉力(压力)变化，即，当环行肌收缩时腔道壁会对负压固定器1内壁的第二压力传感器52产生一定的压力。

更进一步来讲，还可以在本实施例中考虑，所述负压吸引管3用于外接压力感受器6、气泵7。气泵7打开时，可通过负压吸引管3将负压固定器1抽取负压，负压固定器1通过压力感受器6感知并调节负压，以使负压固定器1的开放端固定(负压吸附)于腔道壁上。

更进一步来讲，还可以在本实施例中考虑，还包括主控模块、显示记录终端，所述显示记录终端包括计算机、显示器，所述压力传感器5的输出接口分别通过线缆与主控模块连接然后再与计算机连接，所述计算机与显示器电连接。压力传感器5用于感测腔道壁内平滑肌收缩时对腔道壁产生牵拉力(压力)变化，压力传感器5将压力变化转换为电信号，压力传感器5经电压放大模块与主控模块内的A/D转换模块连接将电信号传递至主控模块，电压放大模块用以放大来自压力传感器的检测信号，A/D转换模块用于将电压放大电路输出的测量电压转换为测量电压数字信号，A/D转换模块与主控模块连接，压力传感器5通过A/D转换模块与主控模块电连接，主控模块用于从该A/D转换模块获得测量电压数字信号，主控模块为三菱PLC控制器，型号FX3U-128MR/ES-A，主控模块的输出端口通过线缆与计算机连接，计算机与显示器电连接，显示记录终端将实时压力数据被显示在计算机运行的显示器上，需要说明的是，主控模块与A/D转换模块可以整合于一单芯片中，也可以是不同芯片。

实施例2：

一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置的操作方法，包括以下步骤：

步骤1：通过负压吸引管3将气泵7连接在负压吸引端口2上，负压吸引管3上设有压力感受器6，气泵7将负压固定器1抽取负压；

步骤2：负压固定器1通过负压吸引固定于腔道壁上，腔道壁为离体的猪直肠，负压固定器1通过压力感受器6感知并调节负压，以使负压固定器1的开放端固定于腔道壁上，并尽量减少对腔道壁血运的影响；

步骤3：压力传感器5位于负压固定器1开放端的内壁边缘，压力传感器5用于检测腔道壁平滑肌运动过程中不同层次肌肉产生的各方向的牵拉力(压力)变化；

步骤4：压力传感器5采集压力数据，压力传感器将压力变化转化为电位变化，并传递至主控模块，主控模块的输出端口通过线缆与计算机连接，压力数据同步显示于显示记录终端，实现对平滑肌运动、环行及纵行肌协调性直观检测和分析。

更进一步来讲，还可以在本实施例中考虑，步骤3中所述压力传感器5为两对，分别包括水平方向上的两个第一压力传感器51、垂直方向上的两个第二压力传感器52，两个第一压力传感器51平行于腔道壁纵轴，用于检测纵行肌收缩时对腔道壁产生牵拉力(压力)变化，两个第二压力传感器52垂直于腔道壁纵轴，用于检测环行肌收缩时对腔道壁产生牵拉力(压力)变化，继而实现对平滑肌运动、环行及纵行肌协调性直观检测和分析。

更进一步来讲，还可以在本实施例中考虑，步骤3中一个所述腔道壁上安装的负压固定器数量至少为两个，所述压力传感器逐个串联。通过串联设计，经由一系列顺序排列的压力传感器，通过本发明涉及的操作方法连续检测一段时间，可以同步显示一段腔道壁，一段时间内的肌肉运动情况，可实现对腔道壁多个部位的平滑肌运动、环行及纵行肌协调性直观检测和分析。

实施例3：

负压固定器1的安全性、有效性实验

负压固定器1，内直径1cm，维持负压-10pa，吸附于猪直肠粘膜(距离肛门10cm)，3小时后移除，立即观察局部粘膜轻微充血，无出血，周边环行糜烂；48小时后观察，局部粘膜充血消失，无出血，无划伤，周边环行糜烂消失。

负压固定器1，内直径1cm，维持负压-10pa，吸附于猪结肠粘膜(距离肛门40cm)，钛夹标记位置，3小时后观察，负压固定器固定良好，无移位。

综上所述，本发明提供了一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置及其操作方法。

Claims (9)

1.一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置，其特征在于：包括用于固定于腔道壁上的负压固定器，所述负压固定器为一端封闭另一端开放的筒状结构，且所述负压固定器的封闭端中部一体形成有负压吸引端口，所述负压吸引端口上连接有负压吸引管，所述负压固定器内中部设有一筛网，所述筛网的便于与负压固定器的内壁相连，所述负压固定器开放端的内壁边缘处环行分布有至少一对压力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置，其特征在于：所述负压固定器开放端采用圆滑设计，所述负压固定器的材质为硅胶，所述筛网材质为硅胶或塑料。

3.根据权利要求1所述的一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置，其特征在于：所述压力传感器为薄膜压力传感器，且所述压力传感器的表面覆盖有医用硅胶层。

4.根据权利要求3所述的一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置，其特征在于：所述压力传感器为两对，分别包括水平方向上的两个第一压力传感器、垂直方向上的两个第二压力传感器。

5.根据权利要求1所述的一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置，其特征在于：所述负压吸引管用于外接压力感受器、气泵。

6.根据权利要求1所述的一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置，其特征在于：还包括主控模块、显示记录终端，所述显示记录终端包括计算机、显示器，所述压力传感器的输出接口分别通过线缆与主控模块连接然后再与计算机连接，所述计算机与显示器电连接。

7.一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置的操作方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：通过负压吸引管将气泵连接在负压吸引端口上，负压吸引管上设有压力感受器，气泵将负压固定器抽取负压；

步骤2：负压固定器通过负压吸引固定于腔道壁上，负压固定器通过压力感受器感知并自动调节负压，以使负压固定器的开放端固定于腔道壁上；

步骤3：压力传感器位于负压固定器开放端的内壁边缘，压力传感器用于检测腔道壁内平滑肌运动过程中不同层次肌肉产生的各方向的牵拉力变化，环行及纵行肌分别收缩时分别对腔道壁产生相互垂直方向的牵拉，经由压力传感器感知；

步骤4：压力传感器采集的压力数据同步显示于显示记录终端。

8.根据权利要求7所述的一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置的操作方法，其特征在于：步骤3中所述压力传感器为两对，分别包括水平方向上的两个第一压力传感器、垂直方向上的两个第二压力传感器，两个第一压力传感器平行于腔道壁纵轴，两个第二压力传感器垂直于腔道壁纵轴。

9.根据权利要求7所述的一种腔道环行及纵行肌协调性检测装置的操作方法，其特征在于：步骤3中一个所述腔道壁上安装的负压固定器数量至少为两个，所述压力传感器逐个串联。