一种消化道采样装置和采样系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种消化道采样装置，包括中空的胶囊壳体，在胶囊壳体内设有隔板，隔板的一侧为采样区，另一侧为控制区；控制区内包括第一控制模组，微传感器模组，开关控制器，微型电池；第一控制模组连接微传感器模组，开关控制器；采样区设有采集舱和控制开关，控制开关控制采集舱开启或关闭，控制开关连接开关控制器；微传感器模组包括酸碱度传感器、温度传感器和湿度传感器，向第一控制模组发送消化道生理参数；第一控制模组用于当消化道生理参数符合第一预设条件时，开启采集舱进行采样；本发明专利技术提供的消化道采样装置利用不同消化道区域的生理参数的差异，实现了微生物样本的精准采集。

【技术实现步骤摘要】
一种消化道采样装置和采样系统
本申请涉及医用器械
，尤其涉及一种消化道采样装置和采样系统。
技术介绍
消化道微生物是指寄居在人或动物消化道中所有微生物的总称，包括细菌、古菌、真核生物等,其中约80％～85％都不能通过传统方法培养，因此必须从消化道中采集样本。消化道微生物分布情况极为复杂，不同的年龄(日龄)阶段消化道微生物分布或优势菌群不同，具体的某一生长发育阶段不同部位微生物分布也不同。消化道微生物对动物机体有着广泛的影响，其中动物机体某些疾病与消化道微生物的数量以及菌群结构的变化有直接或间接的联系，如消化道疾病等。为了探究不同消化道区域的微生物菌群结构，从而探究消化道微生物与机体疾病的关系，需要准确采集消化道中不同区域的样本，直接在消化道中采集样本是最有效的。在众多的采样手段中，口服胶囊状的采样装置可以在采样的同时不对采样机体造成不适，但如何控制消化道中的采样装置在目标区域内进行精确采样是待解决的难题。CN201710049217.5公开了一种肠道微生物采集胶囊，胶囊上有两组肠溶组件，通过肠溶组件的在肠道溶解触发胶囊在肠胃道取样；通过估算胶囊到达肠道各部位所需时间，来设计肠溶性材料厚度；由于不同的个体在不同的时期内，其消化道的生理条件均存在不同，因此无法准确的设计肠溶性材料的厚度，实现精确的微生物样本采集。故而，亟需一种能够更加精确控制采集区域的消化道样本采集装置。
技术实现思路
本专利技术提供了一种消化道采样装置，以解决或者部分消化道采样装置无法精确的在目标区域进行采样的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种消化道采样装置，包括中空的胶囊壳体，在胶囊壳体内设有隔板，隔板的一侧为采样区，另一侧为控制区；控制区内包括第一控制模组，微传感器模组，开关控制器，微型电池；第一控制模组连接微传感器模组，开关控制器；微型电池连接第一控制模组；采样区设有采集舱和控制开关，控制开关控制采集舱开启或关闭，控制开关连接开关控制器；微传感器模组包括酸碱度传感器、温度传感器和湿度传感器；微传感器模组向第一控制模组发送消化道生理参数；第一控制模组用于当消化道生理参数符合第一预设条件时，控制控制开关开启采集舱进行采样。可选的，采集舱的数量为N个，N≥2且为正整数，每个采集舱设有一个控制开关，对采集舱进行开启或关闭，控制开关分别连接开关控制器。进一步的，在每个采集舱的内部顶端设有容量检测传感器，容量检测传感器连接第一控制模组；容量检测传感器用于当采集舱内盛装的样本容量达到预设容量时，向第一控制模组发送信号；第一控制模组根据信号，控制开关控制器关闭采集舱以停止采样。如上述的技术方案，第一控制模组包括运算放大器，A/D转换器和微处理器，运算放大器连接微传感器模组，A/D转换器连接在运算放大器和微处理器之间，微处理器连接开关控制器。可选的，微处理器包括计时组件，存储组件和比较组件；比较组件用于判断消化道生理参数是否满足第二预设条件或第一预设条件；当消化道生理参数满足第二预设条件时，计时组件开始计时，比较组件开始判断当前时刻的消化道生理参数是否满足第一预设条件；存储组件用于存储消化道生理参数。本专利技术还提供了一种消化道采样方法，使用上述技术方案中的消化道采样装置，包括如下步骤：当消化道生理参数满足第二预设条件时，计时组件开始计时，比较组件开始判断当前时刻的消化道生理参数是否满足第一预设条件；当消化道生理参数满足第一预设条件时，第一控制模组控制控制开关开启第一采集舱进行采样；存储器存储当前时刻的消化道生理参数；当下一时刻的消化道生理参数与当前时刻的消化道生理参数相比发生变化时，第一控制模组控制控制开关开启第二采集舱进行采样；存储器存储下一时刻的消化道生理参数；以此循环；在N个采集舱进行了采样之后，计时组件停止计时。本专利技术还提供了一种消化道采样方法，使用上述技术方案中的消化道采样装置，包括如下步骤：当消化道生理参数满足第二预设条件时，计时组件开始计时，比较组件开始判断当前时刻的消化道生理参数是否满足第一预设条件；第一预设条件包括N个预设子条件，在当前时刻的消化道生理参数满足第i预设子条件时，第一控制模组控制控制开关开启第i采集舱进行采样，1≤i≤N且为正整数。进一步的，在当前时刻的消化道生理参数满足第i预设子条件时，第一控制模组控制控制开关开启第i采集舱进行采样，具体包括：当满足pH值≤2.0，且湿度≥90％，且37℃≤温度≤38℃时，第一控制模组控制控制开关开启第一采集舱；当满足4.0≤pH值≤6.0，且湿度≥90％，且37.5℃≤温度≤38℃时，第一控制模组控制控制开关开启第二采集舱；当满足6.2≤pH值≤6.9，且湿度≥90％，且37.5℃≤温度≤38℃时，第一控制模组控制控制开关开启第三采集舱；当满足7.0≤pH值≤7.8，且湿度≥90％，且37.5℃≤温度≤38℃时，第一控制模组控制控制开关开启第四采集舱；当满足8.0≤pH值≤8.4，且湿度≥80％，且36.9℃≤温度≤37.7℃时，第一控制模组控制控制开关开启第五采集舱。本专利技术还提供了一种消化道采样系统，包括体外监控装置和上述技术方案中任一种的消化道采样装置；消化道采样装置包括第一射频收发模组；体外监控装置包括第二射频收发模组和第二控制模组；第一射频收发模组用于实时向第二射频收发模组发送消化道生理参数；第二控制模组用于根据消化道生理参数，实时确定消化道采样装置在消化道中的位置；当消化道采样装置处于目标消化道区域时，第二控制模组通过第二射频收发模组向消化道采样装置发送采样指令；消化道采样装置根据采样指令，控制采集舱进行采样。本专利技术还提供一种消化道采样方法，应用上述技术方案中的消化道采样系统，具体包括：消化道采样装置实时向体外监控装置发送消化道生理参数；体外监控装置根据消化道生理参数，实时确认消化道采样装置在消化道中的位置；当消化道采样装置处于目标消化道区域时，体外监控装置向消化道采样装置发送采样指令；消化道采样装置根据采样指令，控制采集舱进行采样。通过本专利技术的一个或者多个技术方案，本专利技术具有以下有益效果或者优点：本专利技术提供了一种根据检测的消化道生理参数确定采样装置是否处于目标消化道区域，当检测的消化道生理参数满足第一预设条件时，自动开启舱门进行取样的采样装置；利用不同消化道区域的生理参数的差异，实现了精准取样。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消化道采样装置，其特征在于，包括中空的胶囊壳体，在所述胶囊壳体内设有隔板，所述隔板的一侧为采样区，另一侧为控制区；/n所述控制区内包括第一控制模组，微传感器模组，开关控制器，微型电池；所述第一控制模组连接所述微传感器模组，所述开关控制器；所述微型电池连接所述第一控制模组；/n所述采样区设有采集舱和控制开关，所述控制开关控制所述采集舱开启或关闭，所述控制开关连接所述开关控制器；/n所述微传感器模组包括酸碱度传感器、温度传感器和湿度传感器；所述微传感器模组向所述第一控制模组发送消化道生理参数；/n所述第一控制模组用于当所述消化道生理参数符合第一预设条件时，控制所述控制开关开启所述采集舱进行采样。/n

【技术特征摘要】
1.一种消化道采样装置，其特征在于，包括中空的胶囊壳体，在所述胶囊壳体内设有隔板，所述隔板的一侧为采样区，另一侧为控制区；
所述控制区内包括第一控制模组，微传感器模组，开关控制器，微型电池；所述第一控制模组连接所述微传感器模组，所述开关控制器；所述微型电池连接所述第一控制模组；
所述采样区设有采集舱和控制开关，所述控制开关控制所述采集舱开启或关闭，所述控制开关连接所述开关控制器；
所述微传感器模组包括酸碱度传感器、温度传感器和湿度传感器；所述微传感器模组向所述第一控制模组发送消化道生理参数；
所述第一控制模组用于当所述消化道生理参数符合第一预设条件时，控制所述控制开关开启所述采集舱进行采样。


2.如权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述采集舱的数量为N个，N≥2且为正整数，每个所述采集舱设有一个控制开关，对所述采集舱进行开启或关闭，所述控制开关分别连接所述开关控制器。


3.如权利要求2所述的采样装置，其特征在于，在每个采集舱的内部顶端设有容量检测传感器，所述容量检测传感器连接所述第一控制模组；
所述容量检测传感器用于当所述采集舱内盛装的样本容量达到预设容量时，向所述第一控制模组发送信号；
所述第一控制模组根据所述信号，控制所述开关控制器关闭所述采集舱以停止采样。


4.如权利要求2所述的采样装置，其特征在于，所述第一控制模组包括运算放大器，A/D转换器和微处理器，所述运算放大器连接所述微传感器模组，所述A/D转换器连接在所述运算放大器和所述微处理器之间，所述微处理器连接所述开关控制器。


5.如权利要求4所述的采样装置，其特征在于，所述微处理器包括计时组件，存储组件和比较组件；
所述比较组件用于判断所述消化道生理参数是否满足第二预设条件或第一预设条件；
当所述消化道生理参数满足第二预设条件时，所述计时组件开始计时，所述比较组件开始判断当前时刻的消化道生理参数是否满足第一预设条件；
所述存储组件用于存储消化道生理参数。


6.一种消化道采样方法，使用如权利要求5所述的消化道采样装置，其特征在于，包括如下步骤：
当所述消化道生理参数满足第二预设条件时，所述计时组件开始计时，所述比较组件开始判断当前时刻的消化道生理参数是否满足第一预设条件；
当所述消化道生理参数满足第一预设条件时，所述第一控制模组控制所述控制开关开启第一采集舱进行采样；所述存储器存储当前时刻的消化道生理参数；
当下一时刻的所述消化道生理参数与所述当前时刻的消化道生理参数相比发生变化时，所述第一控制模组控制所述控制开关开启第二采集舱进行采样；所述存储器存储下一时刻的消化道生理参数；以此循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛志东，颜峰，卢璟祥，唐静，王燕，黄光要，
申请(专利权)人：华中科技大学鄂州工业技术研究院，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42