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(shuō)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?jiān)?、菌群、寄生蟲(chóng)卵等多種有行成分，有腸道分泌生成的體液成分，有因?yàn)楦鞣N原因進(jìn)入腔道內(nèi)的異物和液體，還有通過(guò)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(guò)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(chóng)卵的臨床背景為例，簡(jiǎn)要說(shuō)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(gè)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(duì)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(lái)，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)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(guò)體外專門的培養(yǎng)，然后按照一定的量進(jìn)行包裝。然而，因?yàn)樗{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(jià)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(duì)于常用抗生素等藥物治療無(wú)效的感染相關(guān)的疾病，其治療價(jià)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(guò)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(guò)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(shí)現(xiàn)糞菌移植，但是，這些方法都存在如下問(wèn)題:(O制備糞液的醫(yī)務(wù)人員無(wú)論是從糞水的視覺(jué)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(huì)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(chóng)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(shí)，必須有效濾除蟲(chóng)卵預(yù)防寄生蟲(chóng)傳染，同時(shí)還盡可能濾除其它雜質(zhì)和臭味；(4)常規(guī)人工的過(guò)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(chóng)卵收集。找到腸道蟲(chóng)卵是診斷腸道寄生蟲(chóng)病的金標(biāo)準(zhǔn)。西方發(fā)達(dá)國(guó)家寄生蟲(chóng)病已經(jīng)少見(jiàn)，收集蟲(chóng)卵的臨床需要已經(jīng)不突出。但是在中國(guó)、東南亞及非洲等欠發(fā)到地區(qū)，寄生蟲(chóng)病還很常見(jiàn)。經(jīng)典的蟲(chóng)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(chóng)卵。這樣的檢查方法，陽(yáng)性檢出率低，容易導(dǎo)致寄生蟲(chóng)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(yàn)，其主要目的是獲得液體成分，但是，抽吸過(guò)程中必然混雜食物殘?jiān)雀鞣N固體成分；經(jīng)尿道內(nèi)鏡下抽吸的膀胱液體用于化驗(yàn)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(guò)程中可能會(huì)混雜尿液中結(jié)石等較大殘?jiān)裙腆w成分；經(jīng)過(guò)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(guò)濾去除殘?jiān)钠餍祵?duì)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(jì)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(shí)施和維護(hù)實(shí)施環(huán)境。它主要可以實(shí)現(xiàn):(1)獲取糞便中的菌群，并同時(shí)有效去除未消化食物殘?jiān)?、蟲(chóng)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(chóng)卵，用于檢查；(3)經(jīng)過(guò)消化道內(nèi)鏡收集腔道內(nèi)分泌液體和細(xì)胞成分，同時(shí)去除胃腸食物殘?jiān)?，用于檢查診斷；(4)經(jīng)氣管鏡收集氣管中的分泌液體，同時(shí)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(cè)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(dòng)裝置、震動(dòng)裝置、菌液驅(qū)動(dòng)裝置和至少一個(gè)抽氣泵，所述的按鍵用于輸入控制信號(hào)，按鍵的控制信號(hào)輸入端與控制器的信號(hào)輸入端相連，控制器的顯示信號(hào)端與顯示屏相連，控制器的各控制信號(hào)輸出端分別與電機(jī)、加液驅(qū)動(dòng)裝置、震動(dòng)裝置、菌液驅(qū)動(dòng)裝置和抽氣泵的對(duì)應(yīng)信號(hào)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(dòng)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(dòng)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(dòng)裝置上夾裝加液管路，該加液管路的進(jìn)液端連接儲(chǔ)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(jí)過(guò)濾裝置的進(jìn)料口，分級(jí)過(guò)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(guò)濾形成的菌液；
震動(dòng)裝置，該震動(dòng)裝置用于震動(dòng)分級(jí)過(guò)濾裝置，使得分級(jí)過(guò)濾裝置內(nèi)的液體搖動(dòng)、晃動(dòng)或波動(dòng)；
菌液驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(guò)臭氣管路排出至除臭裝置，在臭氣管路上設(shè)置至少一個(gè)緩沖并收集臭氣中液體的緩沖瓶。
[0010]本發(fā)明的震動(dòng)裝置為機(jī)械震動(dòng)裝置或超聲震動(dòng)裝置，震動(dòng)裝置的震動(dòng)頻率為5-100次/秒，振幅為2mm至50臟，攪拌的時(shí)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(dòng)裝置的震動(dòng)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(gè)或兩個(gè)，當(dāng)重量傳感器為一個(gè)時(shí)，安裝在原物罐的底部，用于對(duì)原物罐內(nèi)的物品進(jìn)行稱重；當(dāng)重量傳感器為兩個(gè)時(shí)，分別安裝在原物罐和分離物罐的底部，用于對(duì)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(hào)輸出端均與控制器的對(duì)應(yīng)重量信號(hào)輸入端相連。
[0013]本發(fā)明中，當(dāng)抽氣泵為一個(gè)時(shí)，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(gè)，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(gè)，分別安裝在原物罐和分離物罐的臭氣輸出管路上，用于對(duì)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(cè)信號(hào)輸出端與控制器的對(duì)應(yīng)壓力信號(hào)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(dòng)加液驅(qū)動(dòng)裝置將液注入原物罐稀釋腔道內(nèi)容物；
52、啟動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌裝置，對(duì)原物罐內(nèi)的混合液進(jìn)行均勻攪拌；
53、啟動(dòng)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(jí)過(guò)濾裝置后形成菌液，存儲(chǔ)于分離物罐內(nèi)；同時(shí)，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(dòng)震動(dòng)裝置對(duì)分級(jí)過(guò)濾裝置進(jìn)行震動(dòng)，
54、啟動(dòng)菌液驅(qū)動(dòng)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(gè)時(shí)，步驟S3具體為:
S3、啟動(dòng)抽氣泵一，將原物罐內(nèi)的臭氣排出至除臭裝置；
啟動(dòng)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(jí)過(guò)濾裝置后形成菌液，存儲(chǔ)于分離物罐內(nèi)；同時(shí)，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(dòng)震動(dòng)裝置對(duì)分級(jí)過(guò)濾裝置進(jìn)行震動(dòng)。
[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