腔道內(nèi)容物中微生物智能分離系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是腔道內(nèi)容物處理，具體地說是腔道內(nèi)容物中微生物的分離系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人體胃腸道內(nèi)容物有食物殘渣、菌群、寄生蟲卵等多種有行成分，有腸道分泌生成的體液成分，有因為各種原因進(jìn)入腔道內(nèi)的異物和液體，還有通過內(nèi)鏡下切除但是不易直接取出的細(xì)碎腫瘤組織。在臨床和研究過程中，要分辨和獲得這些目的成分，只有依賴有效的器械輔助分離。下面以制備糞菌移植菌液與收集大量糞便蟲卵的臨床背景為例，簡要說明人體腔道內(nèi)容物目的成分收集的重要性。
[0003]正常人腸道中的菌群是已經(jīng)被認(rèn)為是人體內(nèi)一個特殊的器官，糞菌移植被認(rèn)為是一種特殊的器官移植。腸道的細(xì)菌約為1000至1050種，目前人類對其中絕大部分細(xì)菌的功能，以及不同細(xì)菌之間按照什么機(jī)制有機(jī)地工作，都尚不清楚。近來，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已經(jīng)越來越認(rèn)識到腸道細(xì)菌在人體內(nèi)的重要作用，已經(jīng)將維持或者重建人體腸道正常菌群作為多種疾病的重要治療手段。常用益生菌藥物和食物只是將腸道的一種或者幾種細(xì)菌，經(jīng)過體外專門的培養(yǎng)，然后按照一定的量進(jìn)行包裝。然而，因為所納入人體腸道的細(xì)菌數(shù)量和種類都非常有限，所以其治療價值也很有限。最近5年，糞菌移植已經(jīng)逐漸得到重視，尤其是對于常用抗生素等藥物治療無效的感染相關(guān)的疾病，其治療價值顯得尤為重要，比如治療抗生素相關(guān)性腹瀉、難治性炎癥性腸病、難治性腸易激綜合征、免疫相關(guān)性難治性腹瀉、肥胖、食物過敏、抑郁癥腸道癥狀、脂肪肝等。
[0004]科學(xué)發(fā)展至今，雖然已經(jīng)有少數(shù)研究通過腸鏡、胃鏡、鼻胃管、空腸管、膠囊等將糞便懸浮液或者糞菌懸液輸送到胃腸道內(nèi)，實現(xiàn)糞菌移植，但是，這些方法都存在如下問題:(O制備糞液的醫(yī)務(wù)人員無論是從糞水的視覺還是心理上難受，甚至有人拒絕這些工作；
(2)制備程序的非標(biāo)準(zhǔn)化會導(dǎo)致治療程序?qū)θ肆Τ杀驹黾樱?3)既往的研究均為涉及如何避免寄生蟲腸道感染糞的可能性，這在糞菌移植的方法學(xué)上缺乏一種新的突破，即在獲取菌液的同時，必須有效濾除蟲卵預(yù)防寄生蟲傳染，同時還盡可能濾除其它雜質(zhì)和臭味；(4)常規(guī)人工的過濾措施，難以確保糞菌標(biāo)本的質(zhì)量可靠、可控。
[0005]還一種重要的臨床需要就是從糞便中大量蟲卵收集。找到腸道蟲卵是診斷腸道寄生蟲病的金標(biāo)準(zhǔn)。西方發(fā)達(dá)國家寄生蟲病已經(jīng)少見，收集蟲卵的臨床需要已經(jīng)不突出。但是在中國、東南亞及非洲等欠發(fā)到地區(qū)，寄生蟲病還很常見。經(jīng)典的蟲卵檢查查找方法是用極其少許的糞便制備涂片，再在顯微鏡下找蟲卵。這樣的檢查方法，陽性檢出率低，容易導(dǎo)致寄生蟲感染漏診。
[0006]另一種臨床需要，是經(jīng)內(nèi)鏡下抽吸的胃腸液體用于化驗，其主要目的是獲得液體成分，但是，抽吸過程中必然混雜食物殘渣等各種固體成分；經(jīng)尿道內(nèi)鏡下抽吸的膀胱液體用于化驗檢查，其主要目的是獲得液體和其中脫落細(xì)胞等有形成分，但是，抽吸過程中可能會混雜尿液中結(jié)石等較大殘渣等固體成分；經(jīng)過氣管鏡獲取氣管內(nèi)分泌液體和灌洗液體，其主要目的是獲得液體和其中脫落細(xì)胞等有形成分，但是，其中混雜明顯的組織塊和濃稠痰液等。過濾去除殘渣的器械對液體收集質(zhì)量和數(shù)量有重要作用。本臨床需要可以在以上用于糞菌液收集的器械中得到滿足。
[0007]基于諸如以上的臨床需要，設(shè)計一種用于體外分離腔道內(nèi)容物中微生物系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種分離微生物的系統(tǒng)和方法，它可以安全有效地分析腔道內(nèi)容物、土壤、江河湖泊或淤泥中的微生物，便于操作者實施和維護(hù)實施環(huán)境。它主要可以實現(xiàn):(1)獲取糞便中的菌群，并同時有效去除未消化食物殘渣、蟲卵、糞液中的黃色粘液、臭味，用于糞菌移植治療；(2)分離并大量收集糞便懸液中的寄生蟲卵，用于檢查；(3)經(jīng)過消化道內(nèi)鏡收集腔道內(nèi)分泌液體和細(xì)胞成分，同時去除胃腸食物殘渣，用于檢查診斷；(4)經(jīng)氣管鏡收集氣管中的分泌液體，同時去除濃稠痰液等，用于檢查診斷；(5)分離出特定土壤、江河湖泊或淤泥中的微生物，用于檢測或研究。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種腔道內(nèi)容物中微生物分離系統(tǒng)，它包括按鍵、控制器、顯示屏、電機(jī)、攪拌裝置、力口液驅(qū)動裝置、震動裝置、菌液驅(qū)動裝置和至少一個抽氣泵，所述的按鍵用于輸入控制信號，按鍵的控制信號輸入端與控制器的信號輸入端相連，控制器的顯示信號端與顯示屏相連，控制器的各控制信號輸出端分別與電機(jī)、加液驅(qū)動裝置、震動裝置、菌液驅(qū)動裝置和抽氣泵的對應(yīng)信號輸入端相連，所述電機(jī)的輸出軸連接攪拌裝置；其中:
電機(jī)用于驅(qū)動攪拌裝置，該攪拌裝置插入放置腔道內(nèi)容物進(jìn)行稀釋的原物罐進(jìn)行攪拌;
加液驅(qū)動裝置用于將液體注入原物罐稀釋腔道內(nèi)容物，加液驅(qū)動裝置上夾裝加液管路，該加液管路的進(jìn)液端連接儲液罐，出液端連接原物罐，所述原物罐的底部或下部設(shè)有出料口，該出料口連接至分級過濾裝置的進(jìn)料口，分級過濾裝置的出料口連接分離物罐的頂部，該分離物罐為密閉式罐體，用于接收腔道內(nèi)容物過濾形成的菌液；
震動裝置，該震動裝置用于震動分級過濾裝置，使得分級過濾裝置內(nèi)的液體搖動、晃動或波動；
菌液驅(qū)動裝置用于將分離物罐內(nèi)的菌液抽吸至分裝裝置內(nèi)，菌液驅(qū)動裝置上夾裝菌液管路，該菌液管路的進(jìn)口連接分離物罐的菌液出口，菌液管路的出口連接分裝裝置的菌液入口，分裝裝置的菌液出口接回分離物罐；
抽氣泵用于在分離物罐內(nèi)形成負(fù)壓使得回收系統(tǒng)內(nèi)的液體流向分離物罐，并且將原物罐和分離物罐內(nèi)的臭氣通過臭氣管路排出至除臭裝置，在臭氣管路上設(shè)置至少一個緩沖并收集臭氣中液體的緩沖瓶。
[0010]本發(fā)明的震動裝置為機(jī)械震動裝置或超聲震動裝置，震動裝置的震動頻率為5-100次/秒，振幅為2mm至50臟，攪拌的時間為3-30分鐘，電機(jī)的轉(zhuǎn)速為0-500轉(zhuǎn)/分鐘。
[0011]作為優(yōu)選的，震動裝置的震動頻率優(yōu)選為50-70次/秒，振幅為18mm至35mm ； 作為優(yōu)選的，電機(jī)的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為:200-300轉(zhuǎn)/分鐘。
[0012]本發(fā)明的系統(tǒng)還包括重量傳感器，所述的重量傳感器為一個或兩個，當(dāng)重量傳感器為一個時，安裝在原物罐的底部，用于對原物罐內(nèi)的物品進(jìn)行稱重；當(dāng)重量傳感器為兩個時，分別安裝在原物罐和分離物罐的底部，用于對原物罐和分離物罐內(nèi)的產(chǎn)品進(jìn)行稱重，重量傳感器的信號輸出端均與控制器的對應(yīng)重量信號輸入端相連。
[0013]本發(fā)明中，當(dāng)抽氣泵為一個時，該抽氣泵的進(jìn)口與原物罐、分離物罐的臭氣出口相連，抽氣泵的出口與除臭裝置臭氣入口相連接；抽氣泵的壓力范圍是0-0.1 MPa。
[0014]作為優(yōu)選的，抽氣泵的壓力范圍是0.05-0.1 MPa0
[0015]本發(fā)明中，當(dāng)抽氣泵為兩個，抽氣泵一安裝在原物罐和除臭裝置的連接管路上，用于將原物罐內(nèi)的臭氣排出至除臭裝置；抽氣泵二安裝在分離物罐和除臭裝置的連接管路上，用于使分離物罐內(nèi)形成負(fù)壓并且將臭氣排出至除臭裝置。
[0016]本發(fā)明中，抽氣泵一的壓力范圍是0-0.05MPa，抽氣泵二的壓力范圍是0-0.1 MPa。
[0017]作為優(yōu)選的，抽氣泵一的壓力范圍是0.01-0.05MPa,抽氣泵二的壓力范圍是
0.05-0.1 MPa0
[0018]本發(fā)明的系統(tǒng)還包括壓力表，所述的壓力表為兩個，分別安裝在原物罐和分離物罐的臭氣輸出管路上，用于對原物罐和分離物罐內(nèi)的負(fù)壓數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，壓力表的檢測信號輸出端與控制器的對應(yīng)壓力信號輸入端相連。
[0019]一種腔道內(nèi)容物中微生物分離方法，應(yīng)用腔道內(nèi)容物中微生物分離系統(tǒng),它包括以下步驟:
51、將腔道內(nèi)容物放入原物罐，啟動加液驅(qū)動裝置將液注入原物罐稀釋腔道內(nèi)容物；
52、啟動電機(jī)驅(qū)動攪拌裝置，對原物罐內(nèi)的混合液進(jìn)行均勻攪拌；
53、啟動抽氣泵，使得分離物罐內(nèi)形成負(fù)壓，原物罐內(nèi)的混合液流經(jīng)分級過濾裝置后形成菌液，存儲于分離物罐內(nèi)；同時，由于抽氣泵的抽吸，在原物罐和分離物罐內(nèi)的臭氣排出至除臭裝置，溢流的液體留存在緩沖瓶中；
啟動震動裝置對分級過濾裝置進(jìn)行震動，
54、啟動菌液驅(qū)動裝置將分離物罐內(nèi)的菌液抽吸至分裝裝置，多余的菌液回流至分離物罐。
[0020]本發(fā)明中，當(dāng)抽氣泵為兩個時，步驟S3具體為:
S3、啟動抽氣泵一，將原物罐內(nèi)的臭氣排出至除臭裝置；
啟動抽氣泵二，使得分離物罐內(nèi)形成負(fù)壓，原物罐內(nèi)的混合液流經(jīng)分級過濾裝置后形成菌液，存儲于分離物罐內(nèi)；同時，由于抽氣泵的抽吸，在分離物罐內(nèi)的臭氣排出至除臭裝置，溢流的液體留存在緩沖瓶中；
啟動震動裝置對分級過濾裝置進(jìn)行震動。
[0021]本發(fā)明的步驟SI中，稀釋后腔道內(nèi)容物的質(zhì)液比為1:2-1:20。
[0022]本發(fā)明