一种柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型制造技术

本实用新型专利技术公开了一种柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型，其包括顺次连接的具有弹性材料制成的食管模型、胃模型、十二指肠模型和小肠模型，胃模型、十二指肠模型和小肠模型上分别成型有多个通孔，每个通孔位置分别粘结有一分泌管，分泌管与其连接的模型内部相连通；各模型材料的弹性与真实人的食管、胃、十二指肠和小肠的弹性保持一致。本实用新型专利技术采用三维扫描和3D打印的方法制作柔性人食管、胃和十二指肠模具，采用机械的方法制备小肠模具，然后通过翻模制得柔性人食管、胃和十二指肠模型，并且在胃、十二指肠和小肠上排布分泌管，该模型具有准真实生理结构特性和尺寸，具有消化液分泌功能的和柔性的等一系列优点，可以用于仿生消化实验中，提高实验的精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型
本技术属于人体消化器官仿真
，具体而言，本技术涉及一种柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型，用于仿生消化实验中，提高实验的精确度。
技术介绍
体外人仿生消化系统是在体外人的消化系统和消化过程进行模仿的设备，从工程角度出发，可以把体外仿生消化系统看作是由一个或多个柔软的生化反应器所组成的动态系统。其中建立完整的体外仿生人食管、胃、十二指肠和小肠模型至关重要。由于低成本、便捷、高效、无伦理限制和易于局部或特异性取样等特点，体外仿生消化系统已部分替代临床或动物实验，在食品营养成分的生物利用率、药物缓释、致敏成分的消化稳定性、益生菌的消化存活率等方面的研究中得到许多重要的研究成果，广泛应用于食品、制药、医疗、环境等多个研究领域。科研工作者们在朝着更加真实化的道路上对优化体外胃仿生系统进行了许多有益的探索，其中，对真实消化系统的形态结构、运动方式和消化环境进行仿生至关重要，即通过对这三种仿生模式，可以将复杂且非稳态的胃消化体系拆解成可以进行检测和分析的生化反应器系统；这三种仿生模式不仅直接决定了消化液(含消化酶)的进料方式、反应物(食材等)与消化液的混合方式和反应产物的出料方式，而且影响了反应物在整个消化道中的破碎效果和消化效果。因此，对形态仿生、运动仿生和消化环境仿生进行优化是发展体外仿生系统的关键研究问题。而建造准真实的体外人食管、胃、十二指肠和小肠是开展这些工作的基础环节，也是最重要的一个环节。对人体器官进行仿生消化实验，通常需要制作一些相关的消化系统模型，同时赋给消化系统模型一定的动作，使其具有人体器官的消化功能，用来进行人体消化系统的研究。目前所进行消化系统的研究采用的消化器官模型与真实的人体消化器官所具有的功能存在较大的差别，不能完全模仿人体的真实消化系统，因此在进行科学研究时，会产生出许多不可信的试验采集数据，不利于科学研究。
技术实现思路
因此，本技术所解决的技术问题在于制得具有准真实生理结构特性和尺寸的消化模型，用于仿生消化实验中，提高实验的精确度。因此，本技术提供了一种柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型。本技术提供了一种柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型，其包括顺次连接的具有弹性材料制成的食管模型、胃模型、十二指肠模型和小肠模型，所述胃模型、十二指肠模型和小肠模型上分别成型有多个通孔，每个所述通孔位置分别粘结有一分泌管，所述分泌管与其连接的模型内部相连通；各模型材料的弹性与真实人的食管、胃、十二指肠和小肠的弹性保持一致。各模型尺寸与真人的食管、胃、十二指肠和小肠之间的比例为1:1。所述分泌管为外径为2mm、内径为1mm、长度为300～400mm的硅胶管。所述胃模型的胃壁两个侧面各成型有多个通孔，所述十二指肠模型的大乳头位置至少成型一通孔，所述分泌管逐个固定于对应的所述通孔中，所述分泌管的插入端端口处小于等于所述的胃模型和十二指肠模型的内表面。所述胃模型的胃壁两个侧面各成型有12个通孔所述十二指肠的内部成型有环形褶皱。所采用的弹性材料为硅胶材料，其拉伸强度为4～6kgf/cm2，断裂伸长率为300～800％，抗扯强度为20～30kgf/cm2，线性收缩为≤0.5％。所述食管模型、胃模型、十二指肠模型和小肠模型之间分别通过粘胶层固定连接。本技术技术方案，具有如下优点：本技术采用三维扫描和3D打印的方法制作柔性人食管、胃和十二指肠模具，采用机械的方法制备小肠模具，然后使用柔性的弹性材料通过翻模制得柔性人食管、胃和十二指肠模型，并且在胃、十二指肠和小肠上排布分泌管，然后将制得的柔性人食管、胃、十二指肠和小肠按照顺序结构连接起来，制作出了柔性的人食管、胃、十二指肠和小肠的一体化模型，该模型具有准真实生理结构特性和尺寸，具有消化液分泌功能的和柔性的等一系列优点，可以用于仿生消化实验中，提高实验的精确度。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术中的人食管-胃-十二指肠-小肠硅胶模型示意图；图2是图1中的胃模型内部结构示意图；图3是图1中的十二指肠模型结构示意图；图4是图1中的小肠模型结构示意图；图5是图4的小肠具结构示意图。图中：1-食管模型；2-胃模型；3-十二指肠模型，31-环形褶皱；4-小肠模型，41-绒毛；5-有机玻璃板，51-小孔；6-分泌管。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本技术提供了一种柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型，其包括顺次连接的食管模型1、胃模型2、十二指肠模型3和小肠模型4，胃模型2、十二指肠模型3和小肠模型4上分别成型有多个通孔，每个通孔位置分别粘结有一分泌管6，分泌管6与其连接的模型内部相连通；各模型均有弹性材料制成，各模型材料的弹性与真实人的食管、胃、十二指肠和小肠的弹性保持一致。食管模型1、胃模型2、十二指肠模型3和小肠模型4之间顺次通过粘胶层固定连接，保持模型间连接位置处的弹性。本技术通过3D打印机制作出了柔性的人食管、胃、十二指肠和小肠的一体化模型，该模型具有准真实生理结构特性和尺寸，具有消化液分泌功能的和柔性的等一系列优点，可以用于仿生消化实验中，提高实验的精确度。优选地，各模型尺寸与真人的食管、胃、十二指肠和小肠之间的比例为1:1，更有利于科研人员对模仿真人的食管、胃、十二指肠和小肠模型开展人的消化实验。上述的分泌管6为外径为2mm、内径为1mm、长度为300～400mm的硅胶管。本技术优选采用350mm的硅胶管。本技术在胃模型2的胃壁两个侧面各成型有多个通孔，优选为12个通孔，在十二指肠模型3的大乳头位置至少成型一通孔，分泌管6逐个固定于对应的通孔中，分泌管6的插入端端口处小于等于胃模型2和十二指肠模型3的内表面。当然，这里不限于在胃模型2的两侧各成型12个通孔，这里只是优选的方案，也可以在胃模型2的两侧分别设置多于或少于12个通孔，这里的通孔数量不会对本技术所保护的技术方案构成限制。更有优选地，在十二指肠的内部成型有环形褶皱31，如图3和图1所示，更真实地模拟真实人的十二指肠功能。本技术所采用的弹性材料优选为硅胶材料，其拉伸强度为4～6kgf/cm2，断裂伸长率为300～800％，抗扯强度为20～30kgf/cm2，线性收缩为≤0.5％。具体地，柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型的制备方法，包括如下步骤：【S1】扫描人的食管、胃、十二指肠和小肠的内部和外部结构，制得食管模具、胃模具、十二指肠模具和小肠模具。采用三维扫描仪分别扫描人的食管、胃和十二指肠的内部和外部结构，通过三维建模软件将扫描到的图像建模并保存成STL格式的图片；将三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型，其包括顺次连接的具有弹性材料制成的食管模型、胃模型、十二指肠模型和小肠模型，其特征在于，所述胃模型、十二指肠模型和小肠模型上分别成型有多个通孔，每个所述通孔位置分别粘结有一分泌管，所述分泌管与其连接的模型内部相连通；各模型材料的弹性与真实人的食管、胃、十二指肠和小肠的弹性保持一致。

【技术特征摘要】
1.一种柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型，其包括顺次连接的具有弹性材料制成的食管模型、胃模型、十二指肠模型和小肠模型，其特征在于，所述胃模型、十二指肠模型和小肠模型上分别成型有多个通孔，每个所述通孔位置分别粘结有一分泌管，所述分泌管与其连接的模型内部相连通；各模型材料的弹性与真实人的食管、胃、十二指肠和小肠的弹性保持一致。2.根据权利要求1所述的柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型，其特征在于，各模型尺寸与真人的食管、胃、十二指肠和小肠之间的比例为1:1。3.根据权利要求1或2所述的柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型，其特征在于，所述分泌管为外径为2mm、内径为1mm、长度为300～400mm的硅胶管。4.根据权利要求1或2所述的柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型，其特征在于，所述胃模型的胃壁两个侧面各成型有多个通孔，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓东，陈利丁，廖振锴，
申请(专利权)人：中粮营养健康研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11