1.本发明属于医学模拟设备机械技术领域，尤其涉及一种贲门失弛缓症食管模型模拟系统、模拟方法、临床高分辨率食管测压和食管造影检查设备。


背景技术：

2.目前，贲门失弛缓症是一种原发性食管动力障碍性疾病，以食管体部失蠕动和食管下括约肌失弛缓为主要特点，由此引发的食管排空功能障碍，会导致吞咽困难、胸骨后疼痛、反流等一系列临床症状，严重的降低了患者的生存质量。
3.当前临床上针对贲门失弛缓症的各种治疗方法均以降低食管下括约肌压力，最终改善食管排空功能为目的。因此直接且精确的评估患者食管排空功能不仅有助于疾病诊断以及严重程度的判断，更有助于疾病进展和疗效的监测。
4.高分辨率食管测压和食管造影等检查是临床上常用来评估该病患者食管排空功能的手段，此外，由于存在伦理及操作难度较大等问题，往往以小鼠、大鼠、猪等动物在体或离体食管为研究对象开展贲门失弛缓症食管排空功能相关研究。这样一来存在以下缺点：第一，不论临床试验、在体或离体动物实验，进行排空功能监测往往只能通过食管测压或食管排空等间接方式，无法实现直接且精准的监测；第二，浪费动物资源，每只动物仅能模拟一种食管形态，而临床发现贲门失弛缓症患者食管形态和蠕动情况各异；第三，需要大量时间进行前期模型制作，即便通过机械梗阻或炎症方法干预并缩短动物模型建立时间，也需要耗费1-4周，且无法保证模型动物存活率；第四，贲门失弛缓症是一种慢性病，部分患者食管扩张甚至呈乙状结肠型，这一点在直径较窄且肌层僵硬程度不等的动物食管上无法模拟。因此，贲门失弛缓症食管排空功能的研究始终是个难点。
5.在相关研究工作中，需要形态和功能特点尽可能的贴合贲门失弛缓症食管、能够重复利用、简便易操作的食管模型，以及能够连接精密测量仪器的设备以实现动态且精准的量化食管内潴留物质体积，进而评估食管排空功能。通过读取模型下端连接的容量仪器的刻度可以对食管内容物体积进行量化；现有食管模型无法实现上述要求。
6.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
7.(1)现有技术模拟设备中，不能直接且精确的评估患者食管排空功能，不能有助于疾病信息的分析以及严重程度信息的判断，不利于疾病进展和疗效信息的监测。
8.(2)现有技术模拟设备中存在伦理及操作难度较大等问题。造成无法精准监测相关数据信息。
9.(3)现有技术构建的动物模型进行模拟中，动物资源浪费大，造成实验成本过高。也需要耗费1-4周，且无法保证模型动物存活率。
10.(4)现有技术模拟设备对于在直径较窄且肌层僵硬程度不等的动物食管上无法模拟，实用范围受限。
11.解决以上问题及缺陷的难度为：
12.解决以上问题级缺陷的难度较大。首先，临床工作中，实现精准评估贲门失弛缓症
患者食管排空功能的检查尚未建立，目前只能通过食管造影的方法进行估算，但此方法只能对食管内容物高度进行量化，由于食管属于空腔结构，无法实现精准评估；第二，动物模型方面，与临床研究类似，无可实现精准量化食管排空功能的方法，且现有动物实验方法在一定程度上有浪费动物资源的缺陷；第三，贲门失弛缓症患者食管失蠕动及食管肌层僵硬这一特点较为特殊，很难在短时间内通过动物实验进行模拟，加之存在“晚期乙状结肠型”这一特殊类型，使得动物模型的建立更加困难，为全面、精准的评估食管排空功能相关研究带来极大困难。
13.解决以上问题及缺陷的意义为：
14.临床：目前临床上通常反复通过高分辨率食管测压、胃镜等检查方法在贲门失弛缓症的发生发展包括治疗后的不同阶段，对病情进行评估，这无疑为患者带来很大困扰，解决以上问题能够协助临床医生在减少生理损伤和心理压力的条件下更好的评估患者病情变化。科研：解决以上问题后，在贲门失弛缓症食管排空功能检测方面可极大的节约动物资源，并且最大限度的对临床多种食管类型进行精准模拟和量化，从而推动贲门失弛缓症疾病食管动力学研究的发展，甚至进一步应用于多种胃肠动力障碍性疾病相关研究，为疾病的诊治和预后提供帮助。


技术实现要素：

15.为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种贲门失弛缓症食管模型模拟系统、模拟方法、临床高分辨率食管测压和食管造影检查设备。所述技术方案如下：
16.根据本发明公开实施例的第一方面，提供一种贲门失弛缓症食管模型模拟方法，包括：
17.利用特殊材质模拟多种形态食管结构，经长方体框架固定模拟的多种形态食管结构，同时通过外力牵拉改变食管的形态，获得不同形态的贲门失弛缓症食管模型；并在贲门失弛缓症食管模型外连接可控制内容物排空速率的阀门以及带有刻度的容积测量仪器，用于量化贲门失弛缓症模型食管排空功能。
18.在本发明一实施例中，所述特殊材质包括聚乙烯。
19.在本发明一实施例中，所述通过外力牵拉改变食管的形态包括：
20.通过位于立方体各边框的移动标尺进行移动，改变与移动标尺连接的无弹性棉线发出点，从而设置或改变食管形态；获得不同形态的贲门失弛缓症食管模型。
21.在本发明一实施例中，所述不同形态的贲门失弛缓症食管模型包括：直线型聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型、乙状结肠型聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型以及晚期乙状结肠型聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型。
22.在本发明一实施例中，所述直线型聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型的获取方法包括：
23.四个移动标尺分别位于长方体框架四条边框，另一移动标尺固定于所在边框的下3/4处，发出的无弹性棉线另一端锚定于贲门失弛缓症食管模型中部；
24.再利用两外两分别移动标尺固定于各自所在边框的上1/4及中间部，发出的无弹性棉线另一端锚定于贲门失弛缓症食管模型上1/4及下3/4处；
25.所述乙状结肠型聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型的获取方法包括：
26.四个移动标尺分别位于长方体框架四条边框，另一移动标尺固定于所在边框的中间部，发出的无弹性棉线另一端锚定于贲门失弛缓症食管模型中部，再利用另一移动标尺固定于所在边框的下3/4处，发出的无弹性棉线另一端锚定于贲门失弛缓症食管模型下3/4处；
27.所述晚期乙状结肠型聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型获取方法包括：
28.四个移动标尺分别位于长方体框架四条边框，利用另外两个移动标尺分别固定于所在边框的上1/4处，发出的无弹性棉线另一端锚定于贲门失弛缓症食管模型上1/4处；
29.再利用另外两个移动标尺分别固定于各自所在边框的3/4处，发出的无弹性棉线另一端锚定于贲门失弛缓症食管模型下3/4处。
30.根据本发明公开实施例的第二方面，提供一种贲门失弛缓症食管模型模拟系统包括：
31.贲门失弛缓症食管模型；
32.所述贲门失弛缓症食管模型通过无弹性棉线和鳄鱼夹样金属结构与移动标尺连接轴和固定模拟食管的立方体装置的顶点相连；
33.所述移动标尺连接轴固定于移动标尺上；
34.所述贲门失弛缓症食管模型的出口和与模型食管相连接的阀门相连接；
35.所述与模型食管相连接的阀门与带有刻度的量杯相连接。
36.在本发明一实施例中，所述固定模拟食管的立方体装置的顶点为多个；所述移动标尺为多个。
37.在本发明一实施例中，所述贲门失弛缓症食管模型采用聚乙烯材质；
38.所述与模型食管相连接的阀门通过旋转幅度不同调控食管模型内容物排空速率；
39.所述鳄鱼夹样金属结构，鳄鱼夹头端为钝形；所述鳄鱼夹样金属结构锚定于贲门失弛缓症食管模型管壁。
40.在本发明一实施例中，所述贲门失弛缓症食管模型包括直线型聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型结构、乙状结肠型聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型结构或晚期乙状结肠型聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型结构。
41.根据本发明公开实施例的第三方面，提供一种搭载所述贲门失弛缓症食管模型系统的临床高分辨率食管测压和食管造影检查设备。
42.本发明公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
43.本提供了一种贲门失弛缓症食管模型模拟系统模拟贲门失弛缓症食管，食管体部失蠕动是贲门失弛缓症的一个主要特点。
44.本发明通过提供一种贲门失弛缓症食管模型模拟系统及模拟方法，实现了可重复利用、多角度模拟贲门失弛缓症患者食管，并通过外接阀门和测量仪器，精准评估多种形态食管的排空功能。该设备不涉及临床和动物伦理，操作简便，可安全、重复使用，将为精准评估食管潴留物容积提供保障。
45.应用本本发明提供地设备，可以利用特殊材质模拟多种形态食管结构，经由长方体框架固定，同时通过外力牵拉改变模型食管的形态，并在模型外连接可控制其内容物排空速率的阀门以及带有刻度的容积测量仪器，用以达到量化贲门失弛缓症模型食管排空功
能，从而为临床研究提供参考的目的。
46.当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明公开。
附图说明
47.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
48.图1是本发明实施例提供的贲门失弛缓症食管模型模拟系统方法流程图。
49.图2是本发明实施例提供的贲门失弛缓症食管模型模拟系统示意图。
50.图3是本发明实施例提供的固定模拟食管的立方体装置的顶点俯视图.
51.图4是本发明实施例提供的可移动标尺侧视图。
52.图5是本发明实施例提供的与模型食管相连接的阀门装置连接示意图。
53.图6是本发明实施例提供的无弹性棉线连接示意图。
54.图7是本发明实施例提供的鳄鱼夹样金属结构示意图。
55.图1-图7中：1、固定模拟食管的立方体装置的顶点，其中，a～h为不同顶点；2、可移动标尺，其中，i～l为位于立方体各边框的各个可移动标尺；3、贲门失弛缓症食管模型；4、与模型食管相连接的阀门装置；5：带有刻度的量杯；6、移动标尺的宽边；7、移动标尺的长边；8、移动标尺连接轴；9、无弹性棉线；10、鳄鱼夹样金属结构。
56.图8是本发明实施例提供的直线型聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型应用图。
57.图9是本发明实施例提供的乙状结肠型聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型应用图。
58.图10是本发明实施例提供的晚期乙状结肠型聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型应用图。
具体实施方式
59.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
60.如图1所示，本发明提供一种贲门失弛缓症食管模型模拟方法，包括：
61.s101，利用特殊材质模拟多种形态食管结构，经长方体框架固定模拟的多种形态食管结构；
62.s102，通过外力牵拉改变食管的形态，获得不同形态的贲门失弛缓症食管模型；
63.s103，在贲门失弛缓症食管模型外连接可控制内容物排空速率的阀门以及带有刻度的容积测量仪器，用于量化贲门失弛缓症模型食管排空功能。
64.在本发明一优选实施例中，所述特殊材质包括聚乙烯。
65.在本发明一优选实施例中，所述通过外力牵拉改变食管的形态包括：
66.通过位于立方体各边框的移动标尺进行移动，改变与移动标尺连接的无弹性棉线发出点，从而设置或改变食管形态；获得不同形态的贲门失弛缓症食管模型。
67.在本发明一优选实施例中，所述不同形态的贲门失弛缓症食管模型包括：直线型聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型、乙状结肠型聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型以及晚期乙状结肠型聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型。
68.如图2-图7所示，本发明公开实施例所提供的贲门失弛缓症食管模型模拟系统包括：
69.固定模拟食管的立方体装置的顶点1，其中，a～h为不同顶点；
70.位于立方体各边框的可移动标尺2，其中，i～l为各个可移动标尺；
71.采用聚乙烯材质的贲门失弛缓症食管模型3；
72.与模型食管相连接的阀门装置4；
73.带有刻度的量杯5；
74.移动标尺的宽边6；
75.移动标尺的长边7；
76.移动标尺连接轴8；
77.无弹性棉线9；用于通过移动标尺连接轴8轴与移动标尺2连接；
78.鳄鱼夹样金属结构10。用于可锚定于食管模型壁；
79.在本发明一优选实施例中，固定模拟食管的立方体装置的顶点1，各顶点带有连接棉线的固定轴，棉线另一端装有鳄鱼夹样结构，可锚定于模拟食管壁。
80.在本发明一优选实施例中，可移动标尺2，位于立方体各边框，通过标尺的移动改变棉线的发出点，从而设置或改变模型形态；其上连接有可通过外力牵拉改变食管壁形态的棉线及鳄鱼夹。
81.在本发明一优选实施例中，鳄鱼夹样金属结构10，鳄鱼夹头端稍钝，模型的食管壁采用不易破损的材质。
82.在本发明一优选实施例中，本发明涉及的贲门失弛缓症食管模型3，可通过无弹性棉线9和鳄鱼夹样金属结构10与连接移动标尺的轴8和固定模拟食管的立方体装置的顶点1相连，并固定于移动标尺2(立方体框架边框的移动标尺)。贲门失弛缓症食管模型3的出口和与模型食管相连接的阀门4(可通过旋转幅度不同调控食管模型内容物排空速率的阀门)以及带有刻度的量杯5(外壁带有刻度的量杯)相连接。
83.下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
84.实施例1
85.本发明公开实施例所提供的贲门失弛缓症食管模型模拟系统的使用方法包括：
86.本发明建立采用聚乙烯材质的贲门失弛缓症食管模型3后，将其置于长方体框架中，于贲门失弛缓症食管模型3出口处连接与模型食管相连接的阀门4，可通过与模型食管相连接的阀门4旋转幅度不同调控食管内容物排出的速率。同时，为明确排出的内容物体积，在与模型食管相连接的阀门4出口处放置一带有刻度的量杯5。如图8为直线型聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型。
87.食管纵轴曲折程度适中，可移动标尺(i-l)分别位于四条边框，k固定于其所在边框的下3/4处，发出的棉线另一端锚定于聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型中部，j、l分别固定于各自所在边框的上1/4及中间部，发出的无弹性棉线9另一端锚定于贲门失弛缓症食管模型3上1/4及下3/4处。
88.实施例2
89.如图9所示，提供一种乙状结肠型贲门失弛缓症食管模型(采用聚乙烯材质)。
90.食管纵轴曲折程度显著，食管右侧明显弯曲，呈l形走向，可移动标尺(i-l)分别位于四条边框，k固定于其所在边框的中间部，发出的棉线另一端锚定于聚乙烯材质贲门失弛缓症食管模型中部，j固定于其所在边框的下3/4处，发出的无弹性棉线9另一端锚定于贲门失弛缓症食管模型3下3/4处。
91.实施例3
92.如图10所示，提供一种晚期乙状结肠型贲门失弛缓症食管模型(采用聚乙烯)。
93.乙状结肠型食管长期无干预，食物不断蓄积于其中，由于重力作用，食管迂曲程度加大，形成此类型食管，可移动标尺(i-l)分别位于四条边框，i，l分别固定于其所在边框的上1/4处，发出的棉线另一端锚定于贲门失弛缓症食管模型上1/4处，k，j分别固定于各自所在边框的3/4处，发出的无弹性棉线9另一端锚定于贲门失弛缓症食管模型3下3/4处。
94.在上述实施例1-实施例3中，m代表相应实施例中的与模型食管相连接的阀门；n代表相应实施例中的带有刻度的量杯。
95.下面结合具体实验对本发明的技术方案作进一步描述。
96.将实施例1-3提供的不同模型分别在关闭阀门的初始状态下用注射器向其内注入100ml硫酸钡溶液作为造影剂，排空速率为v，分别于t0min、t1min、t2min、t5min多个时间节点关闭阀门，并读取量杯内硫酸钡溶液体积值。针对多种食管模型形态，重复上述实验，可获得以下实验参数，如下表：
[0097][0098]
表中，1-10为直线型食管模型实验数据；11-20为乙状结肠型食管模型实验数据；21-30为晚期乙状结肠型食管模型实验数据。
[0099]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的
权利要求指出。
[0100]
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围应由所附的权利要求来限制。