专利名称：一种可用于研究污染气体暴露的人工口腔模拟系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可用于研究污染气体暴露的人工口腔模拟系统。
背景技术：
吸烟和空气污染被认为是人体肺癌、口腔癌等癌症的主要原因。人们在抽吸卷烟以及不同状态下的呼吸运动(特别是剧烈运动)时，污染气体中的有害成分，如一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、甲醛、氨气与气溶胶颗粒物(特别是PM2.5以下的可吸入细颗粒物)等可以通过口腔进入呼吸道并发生沉积，从而对人体健康产生不利影响。目前，为了研究污染空气对呼吸系统的健康暴露，通常采用大气环境监测结合空气动力学模型方法进行预测。而对于吸烟时卷烟主流烟气的暴露，则是采用自动吸烟机抽吸卷烟、剑桥滤膜或溶液吸收法采样、化学分析等繁琐、昂贵的实验过程，再结合空气动力学模型进行评价。这些方法都存在实验周期长、投入成本高、不确定度大等特点，不利于快速有效地评价这些污染物有效暴露量及其健康影响。另外，随着吸烟等不良行为引起口腔舒适度下降以及口腔癌的发生，污染气体在口腔内的暴露应该受到更多关注，而这方面的研究方法和研究成果尚未见报道。
发明内容本实用新型要解决的技术问题为克服现有研究方法中的不足之处而提供一种可用于研究污染气体口腔暴露的人工口腔模拟系统。本实用新型提出的可用于研究污染气体口腔暴露的人工口腔模拟系统，由口腔体1、供液�？�2、供气�？�3、控温�？�4和在线监测仪器9组成，所述供液�？�2由储液瓶5、步进电机6、步进电机控制器7和细分器8构成,步进电机控制器 通过细分器8连接步进电机6，步进电机6连接储液瓶5 ； 口腔体I的后部出口连接供气�？�3，口腔体I上部开有圆孔，通过轴四分导管连接供液�？�2的储液瓶5，下部开口处连接接液装置10，控温�？�4由中空套层和恒温水槽组成，所述中空套层包裹于口腔体I外围，所述中空套层通过导管与恒温循环水槽连接，所述口腔体I的前端和后端分别通过管道连接在线监测仪器9。本实用新型中，所述供气�？�3由适于连续或间歇的吹气泵或吸气泵连接二通电磁阀构成。本实用新型采用口腔体，工作时口腔体保持静态，接受供液模块的唾液供给、供气模块的气体暴露和控温�？榈奈露瓤刂�。所述口腔体I的设计方案如下:根据人体口腔CT图的观察和仪器测试结果，口腔设计成拱形。口腔的前壁为唇，经口裂通向外界，后经咽门与口咽部相连续，两侧为颊，上下壁分别为腭和舌下区组织。闭口时，口腔由上下牙列、牙龈及牙槽骨弓将口腔分为口腔前庭和固有口腔两部分。固有口腔前方及两侧以牙列为界，上以硬、软腭为顶，下为口底，向后延伸到两侧舌腭弓和咽腭弓所组成的咽门，中间是舌充填的位置。 口腔模型假定人呼吸时上下牙保持平行，间距为1cm，因此口腔进口简化为一高度为1cm、与口腔平滑连接的长方体。腭分为前2/3的硬腭和后1/3的软腭。模型假定硬腭和软腭的曲率为一定值，两者之间有一水平台阶相连。舌位于口底，几乎充满固有口腔。舌分为上、下两面，上面拱起称为舌背，舌的下面称为舌腹。通过观察人体口腔行为认为:普通人呼吸时舌尖略低于下牙，舌上部平展，舌在距离前牙约3/4处与上牙交错。因此，口腔下部
作如下设计:(I)前部平展，与水平
方向呈20。角；@后部为一圆�。胙实那氨谄交嗔�;@小舌头没有在模型中体现。本实用新型中，所述口腔体I由石英玻璃制成。由于石英硬度大，耐磨性和耐腐蚀性都很强，可经受长期的连续喷液和气流摩擦等测试，因此使用寿命延长，并且易于将口腔内表面打磨成毛玻璃状，可以增加唾液在口腔内表面的粘附力，适合于模拟均匀粘附于口腔内壁的唾液。所说的供液�？橛纱⒁浩�、步进电机、控制器和细分器构成，经一轴四管式供液导管与口腔体连接，用于唾液旋转式精确供给。所说的供气�？橛墒视诹蚣湫灯蛭霉钩桑辶魉俅锏骄房煽兀⒕垡蚁┑脊苡刖扑慊刂频脑谙呒嗖庀低诚嗔迪治廴疚锉┞杜ǘ鹊氖凳毕允�。所说的控温�？橛闪鞫剿〖尤认低彻钩桑迪挚谇惶逦露鹊母谋溆牒愣�。接液装置位于口腔体下部，用于接收污染气体暴露过的人工唾液。对人工唾液进行化学或生物化学分析，可研究污染气体在唾液中的吸收与转化行为及其生物学效应。相对于现有技术，本系统可模拟在恒温和唾液供给条件下，人工口腔吸气或呼气时的污染暴露，并通过计算机控制的在线监测仪器，实现呼吸暴露量的实时显示。克服了大气环境监测或者自动吸烟机-化学分析结合空气动力学模型进行呼吸暴露评价的繁琐、昂贵的缺点。由于在线测量仪器的时间可以根据化合物的不同进行I分钟至10分钟时间间隔的设定，具有较高的测量时间分辨率，克服了传统方法低分辨率(一般I小时至I天测量一次)、装置复杂、测量成本高的缺点。本实用新型技术中有在线监测系统与计算机相连，实时将测量结果传输给计算机，可以对测量结果进行实时分布显示，这是传统方法所没有的。该技术装备结构简单，便于搬迁和车载、船载移动，适合于对较大范围内的污染气体、主流烟气和环境烟气的口腔暴露评价。由于在工作过程中所需耗材只有人工唾液，运行成本很低，适合推广使用。
图1是本实用新型的一种基本结构示意图。图中标号:1为口腔体，2为供液�？椋�3为供气�？椋�4为控温�？椋�5为储液瓶，6为步进电机，7为步进电机控制器，8为细分器，9为在线监测仪器，10为接液装置。
具体实施方式
以下结合附图1对本实用新型方式进行进一步的描述。实施例1:参见图1，口腔体I包括内表面磨砂的口腔外壳和内部舌状充填物。所述口腔体I由石英玻璃制成，在口腔体I的前端有进口，用作吸气入口或呼气出口。口腔体I上部开有圆孔，通过一轴4分导管与供液�？�2相连，用于口腔唾液供给。供液�？�2由储液瓶5、步进电机6、步进电机控制器7和细分器8构成，可以实现供液速度、供液时间间隔和供液方向的精确控制。口腔体I后部有略扁状管形出口，与供气�？�3相连，用作吸气出口或呼吸入口。供气�？�3由可以进行流速控制的吸气泵或吹气泵以及二通电磁阀组成，用于实现连续或间歇式吸气或吹气过程。口腔体I外周包裹有与口腔体I形状吻合的中空套层，可进行流动式水浴加热，用于口腔体的温度控制。中空套层与恒温水槽构成控温�？�
4。在口腔体I的前端和后端开口分别连接有用于气体污染组分传输的聚乙烯软管，并共同连接于计算机控制的在线监测仪器9，实现污染气体组分的在线监测和口腔污染暴露的实时分布显示。口腔体下部的开口与接液装置10相连，对接收到的唾液进行化学或者生物化学分析，可以进一步评价污染气体组分在口腔内的吸收与转化行为及生物学效应。
权利要求1.一种可用于研究污染气体口腔暴露的人工口腔模拟系统，其特征在于由口腔体(1)、供液�？�(2)、供气�？�(3)、控温模块(4)和在线监测仪器(9)组成，所述供液�？�(2)由储液瓶(5)、步进电机(6)、步进电机控制器(7)和细分器⑶构成，步进电机控制器(7)通过细分器⑶连接步进电机(6)，步进电机(6)连接储液瓶(5) ; 口腔体⑴的后部出口连接供气�？�(3)，口腔体⑴上部开有圆孔，通过轴四分导管连接供液�？�(2)的储液瓶(5)，下部开口处连接接液装置(10)，控温�？�(4)由中空套层和恒温水槽组成，所述中空套层包裹于口腔体(I)外围，所述中空套层通过导管与恒温循环水槽连接，所述口腔体(I)的前端和后端分别通过管道连接在线监测仪器(9)。
2.根据权利要求1所述的可用于研究污染气体口腔暴露的人工口腔模拟系统，其特征在于所述供气�？�(3)由适于连续或间歇的吹气泵或吸气泵连接二通电磁阀构成。
专利摘要本实用新型涉及一种可用于研究污染气体口腔暴露的人工口腔模拟系统，包括口腔体和与其相连的供液�？�、供气�？楹涂匚履？�。由步进电机及其控制器和细分器以及储液瓶构成的供液模块能够精确控制唾液的供给速度和供液方向；供气�？槟芄蛔既房刂瓶谇黄宓谋┞赌Ｊ剑豢匚履？槟芄挥行Э刂瓶谇惶逦露鹊谋浠胛榷�。此三个�？橛肟谇惶逑嗔⒂爰扑慊刂频脑谙呒嗖庖瞧骱徒右鹤爸靡黄鸸钩晌廴酒蹇谇槐┞兜哪Ｄ庀低场１旧璞附峁辜虻ィ阌诎崆ê统翟�、船载移动，适合于对较大范围内的污染气体、主流烟气和环境烟气的口腔暴露评价。由于在工作过程中所需耗材只有人工唾液，运行成本很低，适合推广使用。
文档编号G01N33/00GK202994760SQ20122069973
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者李春雷, 钱经纬 申请人:复旦大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
