CN117379112B - 一种尿液厌氧采集培养一体化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尿液厌氧采集培养一体化装置，涉及尿液采集培养技术领域，包括：导管，前端设置有圆弧形的导向部和第一通孔，导管的前端内部设置有活塞部，活塞部封堵第一通孔，活塞部远离导向部的一端连接有牵引绳；第一分支管和第二分支管，与导管连接，且第二分支管与导管的连接位置处于第一分支管与导管的连接位置的上游，第一分支管连接有第一负压容器，第一分支管和第二分支管上分别设置有第一阀门和第二阀门；无菌离心管，包括管体和第一盖体，第一盖体上设置有第一单向阀和第二单向阀，第一单向阀与第二分支管连接；第二负压容器，与第二单向阀连接；本发明能实现膀胱中的尿液采集和培养全程厌氧操作，保证厌氧菌最大限度存活。

Description

一种尿液厌氧采集培养一体化装置
技术领域
本发明涉及一种尿液厌氧采集培养一体化装置，属于尿液采集培养技术领域。
背景技术
近十余年以来的研究表明，人体膀胱也存在细菌。如2012年Alan J. Wolfe团队发现，采用耻骨上膀胱穿刺术采集的膀胱尿液无论是利用增量培养（Enhanced quantitativeurine culture，EQUC）培养，还是采用16S rRNA高通量测序方法均可检测到膀胱中存在细菌。其后，国内外还有多项研究有类似发现。而且，研究人员还发现膀胱微生态可用于揭示泌尿系统的健康状态。
人体微生态研究在继横断面观察性研究之后，通常需要利用培养技术分离出细菌，对它们进行鉴定，然后通过将细菌种植于实验动物体内来观察这些细菌对宿主的功能，从而判断这些细菌是益生菌还是致病菌。
根据测序结果可以看出，膀胱中80%的细菌为厌氧菌。目前通常都是采用导尿管采集膀胱尿液，然后将尿液注入无菌离心管，然后进行培养。此过程中，因尿液暴露于空气中，严格厌氧菌极易死亡，从而无法被培养出来，更无法开展后续的动物体内移植实验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种尿液厌氧采集培养一体化装置，用以解决现有技术在采集和培养膀胱中尿液的过程中，难以实现厌氧操作，导致厌氧菌死亡的技术问题。
本发明采用如下技术方案：一种尿液厌氧采集培养一体化装置，包括导管，导管的前端用于插入到膀胱内，导管的中后端连接有第一分支管和第二分支管，所述导管的前端设置有圆弧形的导向部，所述导管的前端设置有与其内部连通的第一通孔，所述导管的前端内部设置有活塞部，所述活塞部用于封堵所述第一通孔，所述活塞部靠近所述导向部的一端与所述导向部接触，使得所述活塞部的前端与所述导向部之间密封无间隙，所述活塞部外周与导管内壁滑动密封配合，所述活塞部远离所述导向部的一端连接有牵引绳，牵引绳从导管后端穿出；所述第一分支管和所述第二分支管均与所述导管内部连通，且所述第二分支管与所述导管的连接位置处于所述第一分支管与所述导管的连接位置的上游，所述第一分支管连接有第一负压容器，所述第一分支管和所述第二分支管上分别设置有第一阀门和第二阀门；所述第二分支管上连接有无菌离心管，所述无菌离心管包括管体和第一盖体，所述第一盖体上设置有第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀与所述第二分支管连接，第一单向阀的方向为由第二分支管到管体内，所述第二单向阀上通过连接管连接有第二负压容器，第二单向阀的方向为由管体内到连接管。
所述无菌离心管还包括第二盖体，所述第二盖体与所述第一盖体通过螺纹连接，所述第二盖体与所述第一单向阀和所述第二单向阀之间设置有第二密封垫。
所述管体为试管状，所述第一盖体与所述管体螺纹连接，所述管体与所述第一盖体之间设置有第一密封垫。
所述导管的壁面的内部设置有管腔，管腔沿所述导管的轴线方向延伸，所述导管前端的壁面上开设有第二通孔，所述第二通孔与所述管腔连通，所述导管后端的位置连接有第三分支管，第三分支管与所述管腔连通。
所述第三分支管的端部连接有第三负压容器，所述第三分支管上设置有第三阀门。
所述第一通孔设置在所述导向部的中部，所述活塞部靠近所述导向部的一端设置有凸起的封堵部，所述封堵部用于插装在第一通孔内将第一通孔封堵，所述封堵部的前端是与所述导向部平滑过渡的圆弧形。
所述封堵部的外周与所述第一通孔的内周其中之一设置有环形的凸起部，所述封堵部的外周与所述第一通孔的内周其中另一设置有环形的凹陷部，所述凸起部与所述凹陷部相吻合配合。
所述导管的外壁上设置有长度刻度，所述长度刻度的零点处于所述导管的前端。
所述导管的后端内周设置有环形的限位部，所述限位部用于阻挡所述活塞部，所述牵引绳从环形限位部中穿出。
所述第一分支管上设置有第三单向阀，第三单向阀靠近导管，第三单向阀的方向为由导管内到第一分支管，第一阀门位于第三单向阀和第一负压容器之间；所述连接管上设有第四阀门。
本发明的有益效果是：本发明在导管的前端设置有圆弧形的导向部，便于导管向膀胱内的插入，导管的前端内部设置有封堵第一通孔的活塞部，活塞部使得导管前端没有空气，避免导管在插入膀胱后其前端内部带来的空气与膀胱内部环境和尿液接触，影响采样的质量，导管插入膀胱后，通过牵引绳可以向后拉动活塞部，随着活塞部的拉动，将膀胱内的尿液向外引流，直至活塞部经过第一分支管与导管的连接位置，使得导管与第一分支管连通，此时可以打开第一阀门，使得刚开始流出的尿液在第一负压容器的负压作用下流入第一负压容器，这样不仅可以有利于排净初始时由于导管的插入以及导管中残存气泡，避免对厌氧采集的不利影响，还能够排出因膀胱内炎症或其它病变所产生的气体，当导管内没有气泡时，就可以关闭第一阀门，此时开启第二阀门，利用第二负压容器的负压作用能够使得无菌离心管内产生负压，进而使得导管内的尿液进入无菌离心管，实现尿液的厌氧采集；采集尿液后，将第二负压容器和第二分支管从无菌离心管上拆掉，即可将装有尿液的无菌离心管取下，用于细菌的培养；该尿液厌氧采集培养一体化装置从导管向膀胱内的插入直至无菌离心管内细菌的培养，全程保持厌氧工作环境，最大限定保证厌氧菌的存活，提高采集及培养样本的准确性，并且该尿液厌氧采集培养一体化装置结构简单，制造成本低廉，没有任何电性测量仪器或驱动设备，操作也十分方便。
优选的，尿液采集完成后，取下无菌离心管后，将第二盖体在第一盖体的外侧螺纹旋紧，第二密封垫被第一单向阀和第二单向阀的外端压住，实现对第一单向阀和第二单向阀的密封，进而即使是离心操作时，也能够确保无菌离心管内处于密闭状态，避免离心操作时第一单向阀和/或第二单向阀意外打开使得空气进入无菌离心管内。
优选的，第一密封垫设置在第一盖体内，在第一盖体在管体上螺纹旋紧时，第一密封垫被管体的端面压住，实现第一盖体与管体的密封连接。
优选的，导管插入膀胱后，管腔通过第二通孔与膀胱内部空间连通，导管插入到位后，尿液可以经过第二通孔，通过管腔流出，使得操作者可以清楚看见尿液，进而判断导管是否在膀胱内插入到位。
优选的，第三负压容器通过第三分支管与管腔连接，不仅可以在导管插入尿道后通过第三阀门的打开尽可能地抽出管腔内的空气，还能够为管腔提供负压，避免因管腔的内径尺寸较小而使得尿液流出缓慢或流出困难；导管插入到位后，使用者观察到尿液从管腔流出后，关闭第三阀门即可。
优选的，在活塞部前端设置封堵部，初始状态时，封堵部插设在第一通孔内，且活塞部的前端与导向部的内表面接触，使得无论是第一通孔内还是导管的前端内部均没有空气，使用时，随着活塞部的向后移动，封堵部从第一通孔内退出，第一通孔打开，尿液能够进入导管内并向后流动。
优选的，环形的凸起部与环形的凹陷部形成嵌入式配合，对封堵部起到限位作用，避免导管向膀胱内插入过程中，封堵部和活塞部意外向后移动。
优选的，在导管外壁设置长度刻度，便于使用者观察导管的插入深度，进而判断导管是否插入到位。
优选的，限位部用于阻挡活塞部，操作者拉动牵引绳带动活塞部移动对尿液进行引流时，当活塞部拉动到位时，限位部活塞部对其进行限位，避免活塞部从导管中脱出导致外部空气进入导管。
优选的，第三单向阀的设置使得尿液仅能够向第一负压容器内流动，不会发生反流。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1是本发明一种实施例的尿液厌氧采集培养一体化装置的结构示意图。
图2是图1中的无菌离心管的结构示意图。
附图标记说明：1、导管；2、导向部；3、第一通孔；4、活塞部；5、牵引绳；6、第一分支管；7、第二分支管；8、第一负压容器；9、第一阀门；10、第二阀门；11、无菌离心管；12、管体；13、第一盖体；14、第一单向阀；15、第二单向阀；16、第二负压容器；17、连接管；18、第四阀门；19、第三单向阀；20、限位部；21、封堵部；22、凸起部；23、凹陷部；24、第一密封垫；25、第二密封垫；26、管腔；27、第二通孔；28、第三分支管；29、第三负压容器；30、第三阀门；31、第二盖体。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
如图1和图2所示，本发明提供一种尿液厌氧采集培养一体化装置包括导管1，导管1的前端用于插入到膀胱内，所述导管1的前端设置有圆弧形的导向部2，所述导管1的前端设置有与其内部连通的第一通孔3，所述导管1的前端内部设置有活塞部4，所述活塞部4用于封堵所述第一通孔3，所述活塞部4靠近所述导向部2的一端与所述导向部2接触，使得所述活塞部4的前端与所述导向部2之间密封无间隙，所述活塞部4外周与导管1内壁滑动密封配合，所述活塞部4远离所述导向部2的一端连接有牵引绳5，牵引绳5从导管1后端穿出；在本实施例中，活塞部4的前端为与导向部2的内表面相配合的圆弧形。在本实施例中，导管1的材料为乳胶，其长度为50-60cm，导管1的外径为3-8mm ，且管壁厚度为0.5mm。导管1经人体尿道插入膀胱，男性约插入17-22cm，女性约4-5cm。因此，导管前端与第二分支管之间的导管长度可根据性别设置，男性可为25cm，女性可为8cm。
导管1的中后端连接有第一分支管6和第二分支管7，所述第一分支管6和所述第二分支管7均与所述导管1内部连通，且所述第二分支管7与所述导管1的连接位置处于所述第一分支管6与所述导管1的连接位置的上游，所述第一分支管6连接有第一负压容器8，所述第一分支管6和所述第二分支管7上分别设置有第一阀门9和第二阀门10。
所述第一分支管6上设置有第三单向阀19，第三单向阀19靠近导管1，第三单向阀19的方向为由导管1内到第一分支管6，第一阀门9位于第三单向阀19和第一负压容器8之间。第三单向阀19的设置使得尿液仅能够向第一负压容器8内流动，不会发生反流。
所述第二分支管7上连接有无菌离心管11，所述无菌离心管11包括管体12和第一盖体13，所述第一盖体13上设置有第一单向阀14和第二单向阀15，所述第一单向阀14与所述第二分支管7连接，第一单向阀14的方向为由第二分支管7到管体12内，所述第二单向阀15上通过连接管17连接有第二负压容器16，第二单向阀15的方向为由管体12内到连接管17。所述连接管17上设有第四阀门18。可选的，第一负压容器8和第二负压容器16可以为负压瓶、负压管或负压袋等。
在本实施例中，第一盖体13封住管体12的管口时，第一单向阀14和第二单向阀15的一端与管体12的内部空间连通，第一单向阀14和第二单向阀15的另一端分别与第二分支管7和第二负压容器16可拆卸连接，该可拆卸连接可以是插拔式的，也可以是螺纹式的。
本发明的尿液厌氧采集培养一体化装置在导管1的前端设置有圆弧形的导向部2，便于导管1向膀胱内的插入，导管1的前端内部设置有封堵第一通孔3的活塞部4，活塞部4使得导管1前端没有空气，避免导管1在插入膀胱后其前端内部带来的空气与膀胱内部环境和尿液接触，影响采样的质量，导管1插入膀胱后，通过牵引绳5可以向后拉动活塞部4，随着活塞部4的拉动，将膀胱内的尿液向外引流，直至活塞部4经过第一分支管6与导管1的连接位置，使得导管1与第一分支管6连通，此时可以打开第一阀门9，使得刚开始流出的尿液在第一负压容器8的负压作用下流入第一负压容器8，这样不仅可以有利于排净初始时由于导管1的插入以及导管1中残存气泡，避免对厌氧采集的不利影响，还能够排出因膀胱内炎症或其它病变所产生的气体，当导管1内没有气泡时，就可以关闭第一阀门9，此时开启第二阀门10，利用第二负压容器16的负压作用能够使得无菌离心管11内产生负压，进而使得导管1内的尿液进入无菌离心管11，实现尿液的厌氧采集；采集尿液后，拆掉第二负压容器16和第二分支管7，即可将装有尿液的无菌离心管11取下，用于细菌的培养。本发明的尿液厌氧采集培养一体化装置从导管1向膀胱内的插入直至无菌离心管11内细菌的培养，全程保持厌氧工作环境，最大限定保证厌氧菌的存活，提高采集及培养样本的准确性，并且本发明尿液厌氧采集培养一体化装置结构简单，制造成本低廉，没有任何电性测量仪器或驱动设备，操作也十分方便。
本实施例的无菌离心管中，所述管体12为试管状，所述第一盖体13与所述管体12螺纹连接，所述管体12与所述第一盖体13之间设置有第一密封垫24。所述无菌离心管11还包括第二盖体31，所述第二盖体31与所述第一盖体13通过螺纹连接，所述第二盖体31与所述第一单向阀14和所述第二单向阀15之间设置有第二密封垫25。
第一密封垫24设置在第一盖体13内，在第一盖体13在管体12上螺纹旋紧时，第一密封垫24被管体12的端面压住，实现第一盖体13与管体12的密封连接。第二密封垫25设置在第二盖体31内，尿液采集完成后，需要取下无菌离心管11时，拆掉第一单向阀14和第二单向阀15上的第二分支管7和第二负压容器16，第二盖体31在第一盖体13的外侧螺纹旋紧时，第二密封垫25被第一单向阀14和第二单向阀15的外端压住，实现对第一单向阀14和第二单向阀15的密封，进而即使是离心操作时，也能够确保无菌离心管11内处于密闭状态，避免离心操作时第一单向阀14和/或第二单向阀15意外打开使得空气进入无菌离心管11内。
所述导管1的壁面的内部设置有管腔26，管腔26沿所述导管1的轴线方向延伸，所述导管1前端的壁面上开设有第二通孔27，所述第二通孔27与所述管腔26连通，所述导管1后端的位置连接有第三分支管28，第三分支管28与所述管腔26连通。所述第三分支管28的端部连接有第三负压容器29，所述第三分支管28上设置有第三阀门30。
具体的，管腔26沿导管1的轴线方向设置，可以是导管1侧壁内嵌设的细管，也可以是直接设置在导管1的侧壁内的管状空腔，导管1插入膀胱后，管腔26通过第二通孔27与膀胱内部空间连通，导管1插入到位后，尿液可以经过第二通孔27，通过管腔26流出，使得操作者可以清楚看见尿液，进而判断导管1在膀胱内是否插入到位。第三负压容器29通过第三分支管28与管腔26连接，不仅可以在导管1插入尿道后通过第三阀门30的打开尽可能地抽出管腔26内的空气，还能够为管腔26提供负压，避免因管腔26的内径尺寸较小而使得尿液流出缓慢或流出困难；导管1插入到位后，使用者观察到尿液从管腔26流出后，关闭第三阀门30即可。
所述第一通孔3设置在所述导向部2的中部，所述活塞部4靠近所述导向部2的一端设置有凸起的封堵部21，所述封堵部21用于插装在第一通孔3内将第一通孔3封堵，所述封堵部21的前端是与所述导向部2平滑过渡的圆弧形。所述封堵部21的外周与所述第一通孔3的内周其中之一设置有环形的凸起部22，所述封堵部21的外周与所述第一通孔3的内周其中另一设置有环形的凹陷部23，所述凸起部22与所述凹陷部23相吻合配合。
具体的，第一通孔3可以沿导管1的轴线方向设置在导向部2的中部，与导管1的内部空间连通，初始状态时，封堵部21插设在第一通孔3内，且活塞部4的前端与导向部2的内表面接触，使得无论是第一通孔3内还是导管1的前端内部均没有空气，使用时，随着活塞部4的向后移动，封堵部21从第一通孔3内退出，第一通孔3打开，尿液能够进入导管1内并向后流动。
本实施例中，凸起部22设置在封堵部21的外周上，凹陷部23设置在第一通孔3的内周上。具体的，环形的凸起部22与环形的凹陷部23形成嵌入式配合，对封堵部21起到限位作用，避免导管1向膀胱内插入过程中，封堵部21和活塞部4意外向后移动。
所述导管1的外壁上设置有长度刻度，所述长度刻度的零点处于所述导管1的前端。长度刻度可以采用毫米为最小单位，长度刻度的设置能够便于使用者观察导管1的插入深度，进而判断导管1是否插入到位。
所述导管1的后端内周设置有环形的限位部20，所述限位部20用于阻挡所述活塞部4，所述牵引绳从环形限位部中穿出。当牵引绳5从限位部20的内部穿出并向外延伸，以便操作者可以拉动牵引绳5进而拉动活塞部4，对尿液进行引流，当活塞部4拉动到位时，限位部20对其进行限位，避免其从导管1中脱出导致外部空气进入导管1。
在本发明的其它实施例中，导管1上的第一通孔3可以开设在导向部2上，也可以开设在导管1靠近导向部2的端部的侧壁上，活塞部4的设置是用于封堵住第一通孔3，并且使得导管1在通过尿道向膀胱内插入时，尽可能不带入空气。
以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (6)

1.一种尿液厌氧采集培养一体化装置，其特征在于：其包括导管，导管的前端用于插入到膀胱内，导管的中后端连接有第一分支管和第二分支管，所述导管的前端设置有圆弧形的导向部，所述导管的前端设置有与其内部连通的第一通孔，所述导管的前端内部设置有活塞部，所述活塞部用于封堵所述第一通孔，所述活塞部靠近所述导向部的一端与所述导向部接触，使得所述活塞部的前端与所述导向部之间密封无间隙，所述活塞部外周与导管内壁滑动密封配合，所述活塞部远离所述导向部的一端连接有牵引绳，牵引绳从导管后端穿出；所述第一分支管和所述第二分支管均与所述导管内部连通，且所述第二分支管与所述导管的连接位置处于所述第一分支管与所述导管的连接位置的上游，所述第一分支管连接有第一负压容器，所述第一分支管和所述第二分支管上分别设置有第一阀门和第二阀门；所述第二分支管上连接有无菌离心管，所述无菌离心管包括管体和第一盖体，所述第一盖体上设置有第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀与所述第二分支管连接，第一单向阀的方向为由第二分支管到管体内，所述第二单向阀上通过连接管连接有第二负压容器，第二单向阀的方向为由管体内到连接管；所述第一通孔设置在所述导向部的中部，所述活塞部靠近所述导向部的一端设置有凸起的封堵部，所述封堵部用于插装在第一通孔内将第一通孔封堵，所述封堵部的前端是与所述导向部平滑过渡的圆弧形；所述封堵部的外周与所述第一通孔的内周其中之一设置有环形的凸起部，所述封堵部的外周与所述第一通孔的内周其中另一设置有环形的凹陷部，所述凸起部与所述凹陷部相吻合配合；所述导管的后端内周设置有环形的限位部，所述限位部用于阻挡所述活塞部，所述牵引绳从环形限位部中穿出；所述第一分支管上设置有第三单向阀，第三单向阀靠近导管，第三单向阀的方向为由导管内到第一分支管，第一阀门位于第三单向阀和第一负压容器之间；所述连接管上设有第四阀门。
2.根据权利要求1所述的尿液厌氧采集培养一体化装置，其特征在于：所述无菌离心管还包括第二盖体，所述第二盖体与所述第一盖体通过螺纹连接，所述第二盖体与所述第一单向阀和所述第二单向阀之间设置有第二密封垫。
3.根据权利要求1所述的尿液厌氧采集培养一体化装置，其特征在于：所述管体为试管状，所述第一盖体与所述管体螺纹连接，所述管体与所述第一盖体之间设置有第一密封垫。
4.根据权利要求1所述的尿液厌氧采集培养一体化装置，其特征在于：所述导管的壁面的内部设置有管腔，管腔沿所述导管的轴线方向延伸，所述导管前端的壁面上开设有第二通孔，所述第二通孔与所述管腔连通，所述导管后端的位置连接有第三分支管，第三分支管与所述管腔连通。
5.根据权利要求4所述的尿液厌氧采集培养一体化装置，其特征在于：所述第三分支管的端部连接有第三负压容器，所述第三分支管上设置有第三阀门。
6.根据权利要求1所述的尿液厌氧采集培养一体化装置，其特征在于：所述导管的外壁上设置有长度刻度，所述长度刻度的零点处于所述导管的前端。
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