一种仿生自动排尿装置的制作方法

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种仿生自动排尿装置。

背景技术：

目前临床上使用的患者体内有创留置导尿管帮助患者进行导尿，导尿通路由导尿管与导尿袋相连接组成。适用于各种原因引起的排尿障碍或特定的手术，可以解除尿潴留，预防褥疮发生。危重患者留置导尿能准确记录尿量、观察尿量、即时采集尿标本用以协助临床诊断。在监护患者的过程中，如果将导尿管路一直打开，长期需要插管的患者尿液连续排放，会引起膀胱功能退化。所以护士在日常护理过程中，通常需要用夹子夹紧导尿管/导尿袋，每3～4小时手动打开夹子放尿一次，放尿量约600～800mL，从而仿生正常排尿的过程，对患者的膀胱功能进行训练。这大大增加医护人员工作量。

现有技术的缺陷和不足：目前临床上普遍使用的导尿管与导尿袋的技术无法实现仿生自动排尿过程，护理人员必须每隔一段时间手动排尿，工作量大。

因此，人们试图对上述技术方案进行改进。中国专利文献CN201520710398.8提供了《一种带自动泄压功能的导尿管》，包括导尿管本体、导尿管连接件、泄压阀和尿袋，所述导尿管连接件的一端与所述导尿管本体相连；所述导尿管连接件的另一端、泄压阀和尿袋通过排尿软管依次相连，所述尿袋上设置一排液阀。本发明的带自动泄压功能的导尿管，结构简单，泄压阀是自动泄压的，到了设定的膀胱压就自动排尿，方便了临床的使用，减轻了医护人员的工作量。

然而，该技术方案依旧存在不足。首先，该导尿管的泄压阀为带电装置，故障时存在漏电或短路风险，可能会对患者造成伤害；当电路损坏、停电、压力传感器失灵的情况时，会影响设备和耗材的正常使用。另外，该导尿管的成本会非常昂贵，给医护人员增加了不少护理操作，对于导尿管这种临床上大规模使用的医疗器械来说，昂贵的价格会导致患者的接受度不高，而且不能真正减轻护理工作量。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种操作容易、风险低、不插电、价格便宜的能自动判断膀胱内尿液量从而进行导尿操作的自动不插电导尿装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种仿生自动排尿装置，包括依次连接的近端管、仿生排尿阀和远端管，所述仿生排尿阀包括由弹性材料制成的弹性圈体，该弹性圈体为回转体，弹性圈体的纵截面包括对称的两个分截面，分截面的轮廓线包括外侧轮廓线和内侧轮廓线，内侧轮廓线包括连接外侧轮廓线的朝向近端管一端的第一过渡段、连接外侧轮廓线的朝向远端管一端的第二过渡段以及连接在第一过渡段与第二过渡段之间的中间段，对称的两个分截面的两第一过渡段之间设有弹性圈体的近端管连接端口，近端管连接端口与近端管的其中一个端口对接，对称的两个分截面的两第二过渡段之间设有弹性圈体的远端管连接端口，远端管连接端口与远端管的其中一个端口对接，当仿生排尿阀闭合状态时，对称的两分截面的两中间段相贴合；当仿生排尿阀打开状态时，对称的两分截面的两中间段相间隔且两者之间形成连通近端管和远端管的液体通道。

弹性圈体的外圈包覆一层用于防止弹性圈体向外扩张变形的仿生体壁。

在弹性圈体的内圈表面涂敷一层用于促进液体快速排出的亲水涂层。

在弹性圈体内嵌有两个半圆环形的第一磁体，两个第一磁体间隔相对且相互磁吸，两个半圆环形的第一磁体对称设于弹性圈体的回转中心线两侧。

在弹性圈体内嵌有一个第二磁体和一个被第二磁体磁吸的铁片，第二磁体和铁片分别间隔相对在弹性圈体的回转中心线的两侧。

在弹性圈体内、围绕弹性圈体的回转中心线依次间隔均布地设置有数个第三磁体，数个第三磁体两两成对设置，成对的两第三磁体相互磁吸，成对的两第三磁体对称设于回转中心线两侧且与回转中心线位于同一直线上。

在弹性圈体的外圈间隔套设一个限位管，限位管与弹性圈体之间设有弹簧。

所述近端管上设有手动开关管，手动开关管的外径大于近端管的外径。

近端管通过导尿管接口连接导尿管，远端管通过导尿袋接口连接导尿袋。

所述近端管为导尿管。

所述远端管为导尿袋自带的连接管。

本发明所述的一种仿生自动排尿装置，具有如下有益效果：a)患者尿液较少时，仿生排尿阀关闭状态，导尿通路维持关闭状态；b)当患者尿液有一定量时，导尿通路打开，自动进行排尿过程；c)患者排尿结束后，导尿通路关闭，等待下一次排尿过程。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例1中仿生排尿阀闭合时的剖视图；

图3是实施例1中仿生排尿阀打开时的剖视图；

图4是实施例2的结构示意图；

图5是实施例3的结构示意图；

图6是实施例3中仿生排尿阀打开时的剖视图；

图7是实施例3的受力分析图；

图8是实施例4的结构示意图；

图9是实施例5的结构示意图；

图10是实施例6的仿生排尿阀闭合时的剖视图；

图11是实施例6的仿生排尿阀打开时的剖视图；

图12是实施力6的受力分析图；

图13是实施例7的结构示意图；

图14是实施例7中手动开关管受挤压时的受力分析图；

图15是实施例7中手动开关管未受挤压时的受力分析图；

图16是实施例8的结构示意图；

图17是实施例9的结构示意图；

图18是实施例10的结构示意图；

图中：近端管1、弹性圈体2、远端管3、外侧轮廓线4、第一过渡段5、中间段6、分截面7、第二过渡段8、远端管连接端口9、近端管连接端口10、液体通道11、仿生体壁12、第一磁体13、第二磁体14、铁片15、第三磁体16、限位管17、弹簧18、手动开关管19、导尿管20、导尿管接口21、导尿袋接口22、引流孔23、导尿袋24、内侧轮廓线25。

具体实施方式

实施例1：

由图1-图3所示的一种仿生自动排尿装置，包括依次连接的近端管1、仿生排尿阀和远端管3。

所述仿生排尿阀包括由弹性材料制成的弹性圈体2，优选地，弹性材料可以为仿生弹性材料，例如硅胶或者聚氨酯弹性体(elasthane)等(当然，本发明不拘泥于上述形式，弹性材料也可以为其他非仿生弹性材料)，该弹性圈体2为回转体，弹性圈体2的纵截面包括对称的两个分截面7(所述纵截面经过弹性圈体2的回转中心线，对称的两个分截面7以及回转中心线位于同一平面内)，分截面7的轮廓线包括外侧轮廓线4和内侧轮廓线25，外侧轮廓线4为向弹性圈体2外拱起的圆弧形，外侧轮廓线4的两端分别与内侧轮廓线25的两端对接并构成整个分截面7的轮廓线。内侧轮廓线25包括连接外侧轮廓线4的朝向(或靠近)近端管1一端的第一过渡段5、连接外侧轮廓线4的朝向(或者靠近)远端管3一端的第二过渡段8以及连接在第一过渡段5与第二过渡段8之间的中间段6。

对称的两个分截面7的两第一过渡段5之间设有弹性圈体2的近端管连接端口10，所述第一过渡段5为向近端管连接端口10一侧拱起的圆弧线，即第一过渡段5为弧口朝向其所在分截面7的圆弧线，近端管连接端口10与近端管1的其中一个端口对接，近端管连接端口10呈向近端管1一侧逐渐扩张状，当然，本发明不拘泥于上述形式，第一过渡段5也可为与中间段6呈一定钝角的斜线。连接时，近端管1一端通过粘接或者其他固定方式对接弹性圈体2的朝向近端管1的一端，并且近端管1其中一个端口与近端管连接端口10相对并连通。

对称的两个分截面7的两第二过渡段8之间设有弹性圈体2的远端管连接端口9，所述第二过渡段8为向远端管连接端口9一侧拱起的圆弧线，即第二过渡段8为弧口朝向其所在分截面7的圆弧线，远端管连接端口9与远端管3的其中一个端口对接，远端管连接端口9呈向远端管3一侧逐渐扩张状，当然，本发明不拘泥于上述形式，第一过渡段5也可为与中间段6呈一定钝角的斜线。连接时，远端管3一端通过粘接或者其他固定方式对接弹性圈体2的朝向远端管3的一端，并且远端管3其中一个端口与远端管连接端口9相对并连通。

当仿生排尿阀闭合状态时，仿生自动排尿装置处于断开状态，近端管1和远端管3不连通且两者通过弹性圈体2切断，对称的两个分截面7的两中间段6相贴合并互相挤压，阻断通路，阻断近端管连接端口10与远端管连接端口9，此时，近端管连接端口10的朝向近端管1的外端呈扩张状、背向近端管1的内端为尖端；远端管连接端口9的朝向远端管3的外端呈扩张状、背向远端管3的内端为尖端；近端管连接端口10和远端管连接端口9均呈锥形状。

当仿生排尿阀打开状态时，仿生自动排尿装置处于通路状态，对称的两分截面7的两中间段6相间隔且两者之间形成连通近端管1和远端管3的液体通道11，近端管连接端口10通过液体通道11连通与远端管连接端口9，此时，近端管连接端口10的朝向近端管1的外端呈扩张状、背向近端管1的内端打开成为内端口；远端管连接端口9的朝向远端管3的外端呈扩张状、背向远端管3的内端打开成为内端口；近端管连接端口10和远端管连接端口9均呈锥台状。

在弹性圈体2的内圈表面涂敷一层用于促进液体快速排出的亲水涂层。液体流过亲水涂层表面会形成润滑水膜，可促进液体快速排出。

仿生排尿阀的开关由弹性圈体2受力大小从而膨胀或收缩进行控制。弹性圈体2有两种状态：闭合状态——膨胀粘合状态(如图2所示)与打开状态——挤压收缩状态(如图3所示)。无尿液时是弹性圈体2是膨胀粘合状态，弹性圈体2在膨胀状态下将液体通道11堵住，当液体从液体通道11中通过时弹性圈体2是压缩状态，液体通道11会受到三方面的力的作用：弹性圈体2内圈向内的粘力F_粘、弹性圈体2压缩状态恢复到膨胀状态产生的对液体通道11向内的回弹力F_弹和液体通道11中对液体通道11向外的挤压力F_液。这三者之间的关系(F_粘+F_弹之和与F_液的关系)共同影响仿生开关阀的开关。本实施例所述的一种仿生自动排尿装置正常运行时的步骤为：

步骤一：当无尿液或尿液较少时，弹性圈体2受到的压力较小，此时弹性圈体2为膨胀粘合状态，良好的弹性会使弹性圈体2的内圈挤压在一起不能形成液体通道11，即堵住了液体流向通道。此时，弹性圈体2内圈之间的粘力F_粘很大，弹性圈体2收缩状态回弹力F_弹为0，液体对液体通道11的挤压力F_液很小。此时，液体通道11受到的向内的力大于或等于向外的力，即F_粘+F_弹≥F_液，这种状态下液体流向通道关闭。

步骤二：当膀胱尿液较多时而仿生排尿阀为关闭状态时，此时膀胱压力变大，施加到液体流向通道的压力也会变大。此时弹性圈体2之间的粘力F_粘不变，弹性圈体2收缩状态回弹力F_弹为0，液体对液体通道11的挤压力F_液在逐渐变大。三者的动态平衡在改变。

步骤三：当压力达到临界值时(F_粘+F_弹＝F_液)，此时弹性圈体2收缩，液体通道11打开，液体流向通道打开，尿液流出。弹性圈体2一旦打开后，弹性材料的粘合力F_粘就不存在了(F_粘＝0)，此时液体向外的挤压力(F_液)远大于弹性材料回弹力(F_弹)，此时尿液快速排出，从而实现自动导尿的过程。

步骤四：尿液排出一定量后而弹性圈体2未粘合时(未闭合时)，膀胱压力变小，从而施加到液体流向通道的压力也会变小，弹性圈体2缓缓收缩回弹。由于弹性圈体2材质比较软，形变小，能够在这段收缩回弹的时间内排空剩余尿液。这一过程中，弹性材料的F_粘为0，F_弹与F_液都逐渐变小。

步骤五：当剩余尿液较少或没有时，弹性圈体2回弹到初始膨胀粘合状态，再次自动闭合液体通道11。此时F_粘很大，F_粘+F_弹≥F_液，液体流向通道关闭。

实施例2：

由图4所示的一种仿生自动排尿装置与实施例1的不同之处在于：弹性圈体2的外圈包覆一层用于防止弹性圈体2向外扩张变形的仿生体壁12。其中仿生体壁12为硬质材料形成，能够限制弹性圈体2的形状使其不向外扩张，即不论弹性圈体2膨胀粘合状态或压缩状态，弹性圈体2的外形都不会发生变化。

实施例3：

由图5-图7所示的一种仿生自动排尿装置与实施例1或者实施例2的不同之处在于：在弹性圈体2内嵌有两个半圆环形的第一磁体13，两个第一磁体13间隔相对且相互磁吸，一个第一磁体13的S极、N极与另一个第一磁体13的N极、S级间隔磁吸。两个半圆环形的第一磁体13对称设于弹性圈体2的回转中心线两侧。

两个第一磁体13之间有相互吸引的引力，能围绕弹性圈体2的轴心形成稳定的磁场，两者形成的类环形磁铁。第一磁体13磁性较弱，两个半环形磁体之间有微弱的吸引力。液体流向通道与实施例1没有变化，液体流向通道的开关由弹性圈体2受到的力的平衡关系进行控制。第一磁体13镶嵌在弹性圈体2内部，当弹性圈体2发生形变时，第一磁体13也会发生形变或相应的位移。

永磁铁磁力大小F_磁与距离(L)之间的关系为：

F_磁应用于本实施例中，为两个对称的第一磁体13之间的力，L在本实施例中为两个对称的第一磁体13之间的距离，k、b为常数。由此可见，磁力大小与距离的指数呈反比，当距离变大时，磁力会骤降；距离变小时，磁力也会骤然变大。本实施例利用磁力与距离之间的非线性关系的原理，利用对称磁性材料之间距离改变时对弹性圈体施加力的非线性变化，辅助对液体通道进行开关。

弹性圈体2有两种状态：膨胀粘合状态与挤压收缩状态。当无尿液或尿液较少时为膨胀粘合状态；尿液较多进入排尿过程时是压缩状态。受力图如图7所示。液体通道11受到的力包括四部分：两块第一磁体13相互吸引形成的向内的磁吸力F_磁；弹性圈体2压缩状态时向膨胀状态回弹的向内的回弹力F_弹；膨胀状态下弹性圈体2之间的向内的粘合力F_粘；以及当液体在液体通道11中对弹性圈体2的向外的挤压力F_液。通过液体通道11内的液体受到的向内的力F_磁、F_弹、F_粘之和与向外的力F_液之间的平衡关系，控制液体通道11的开关。

本实施例的一种仿生自动排尿装置正常运行时的步骤为：

步骤一：如图5所示，当无尿液或尿液较少时，弹性圈体2受到的压力较小，此时弹性圈体2为膨胀粘合状态，良好的弹性会挤压在一起封闭液体通道11，即堵住了液体流向通道。对称的第一磁体13之间有互相作用的吸引磁力，由于两块对称的第一磁体13之间距离较近，吸力较大，能够帮助液体通道11更好的闭合。此时的弹性圈体2向内的回弹力F_弹很小，几乎可以忽略不计，弹性圈体2之间有较大的粘合力为F_粘。在这种状态下，两块对称的第一磁体13之间的磁吸引力F_磁、弹性圈体2之间粘合力F_粘、弹性圈体2向内的回弹力F_弹三者之和对弹性圈体的向内的作用大于液体排出时所需的液体对液体通道11的向外的挤压力F_液，即F_磁+F_弹+F_粘≥F_液。

步骤二：当膀胱尿液较多时且液体流向通道关闭时，此时膀胱压力变大，施加到液体流向通道的压力也会变大，液体对弹性圈体2的向外的挤压力F_液也会变大。在这种状态下，此时F_液在逐渐变大，而F_磁、F_粘、F_弹这些向内的力大小不变，内/外作用力的动态平衡在逐渐改变。

步骤三：如图6所示，当膀胱尿液压力达到临界值时(F_磁+F_弹+F_粘＝F_液)，弹性圈体2收缩，液体通道11打开，液体流向通道打开。此时两第一磁体13之间距离L较远，对称的两第一磁体13之间的吸力(F_磁)变小，且液体流向通道一旦打开，弹性圈体2之间的粘力F粘不存在，数值为0，实现自动导尿的过程，此时尿液快速排出。在这种状态下，两块对称的第一磁体13之间的磁吸引力(F_磁)变小，弹性材料之间粘力(F_粘)为0，弹性圈体2压缩状态回弹力(F_弹)变大，这三者之和对液体通道11的作用小于等于液体排出时对弹性圈体(液体通道11)向外的挤压力(F_液)，即F_磁+F_弹+F_粘≤F_液。

步骤四：尿液排出一定量后而液体通道11未关闭时，膀胱压力变小，从而施加到液体通道11的压力也会变小，弹性圈体2受到的压力变小，缓缓收缩回弹。由于对称两第一磁体13之间的磁力与两者间距离的非线性关系，当两个第一磁体13之间距离较远时，磁力会非常小，弹性圈体2的形变就会比较慢，形变时间比较长；当两第一磁体13之间的距离靠近时，磁力作用会突然变大，弹性圈体2的形变会更多的受到磁性材料的影响，加快液体通道11的闭合。另外，弹性圈体2材质比较软，形变小，能够在这段收缩回弹的时间内排空剩余尿液。在这种状态下，此时F_液渐渐变小，F_磁渐渐变大，F_弹逐渐变小，F_粘为零，三者之间的动态平衡在逐渐改变。

步骤五：当剩余尿液较少或没有时，弹性圈体2回弹到初始膨胀状态(如图9所示)，再次自动堵住液体通道11。在这种状态下，两块对称的第一磁体13之间的磁吸引力F_磁、弹性材料向内的回弹力F_弹与弹性圈体内圈中间段之间粘结力F_粘对弹性圈体的向内的作用之和大于液体排出时对弹性圈体的向外的挤压力F_液，即F_磁+F_弹+F_粘≥F_液。

实施例4：

由图8所示的一种仿生自动排尿装置，与实施例1或者实施例2的不同之处在于：在弹性圈体2内嵌有一个第二磁体14和一个被第二磁体14磁吸的铁片15，第二磁体14和铁片15间隔相对设置，第二磁体14与铁片15分别设于弹性圈体2的回转中心线的两侧，铁片15与第二磁体14的形状相同、重量相等，第二磁体14能够对铁片15产生吸引磁力，磁力较弱。其工作原理与具体实施步骤与实施例3一致，故不赘述。

永磁铁磁力大小F_磁与距离(L)之间的关系为：

F_磁应用于本实施例中，为第二磁体14与铁片15之间的磁吸力，L在本实施例中为第二磁体14与铁片15之间的距离，k、b为常数。由此可见，磁力大小与距离的指数呈反比，当距离变大时，磁力会骤降；距离变小时，磁力也会骤然变大。本实施例利用磁力与距离之间的非线性关系的原理，利用对称的第二磁体14与铁片15之间距离改变时对弹性圈体施加力的非线性变化，辅助对液体通道进行开关。

实施例5：

由图9所示的一种仿生自动排尿装置，与实施例1或者实施例2的不同之处在于：弹性圈体2内未设置第一磁体13，在弹性圈体2内、围绕弹性圈体2的回转中心线依次间隔均布地设置有数个第三磁体16，数个第三磁体16两两成对设置，成对的两第三磁体16相互磁吸，成对的两第三磁体16对称设于弹性圈体2的回转中心线两侧且与回转中心线位于同一直线，通过磁场平衡作用也能以仿生自动排尿装置的弹性圈体2的回转中心线为圆心，形成稳定的磁场。其工作原理与具体实施步骤与实施例3一致，故不赘述。

更优的，为保证弹性圈体2的磁力(F磁)受力均匀，第三磁体16数目最佳为t＝(2n+1)*2(n＝1,2,3...∞),当第三磁体16数目满足t要求时，弹性圈体2能均匀受到磁力作用，受到磁力作用时能够受力均匀且发生形变。

永磁铁磁力大小F_磁与距离(L)之间的关系为：

F_磁应用于本实施例中，为成对的两第三磁体16之间的磁力，L在本实施例中为成对的两第三磁体16之间的距离，k、b为常数。由此可见，磁力大小与距离的指数呈反比，当距离变大时，磁力会骤降；距离变小时，磁力也会骤然变大。本实施例利用磁力与距离之间的非线性关系的原理，利用对称的成对两第三磁体16之间距离改变时对弹性圈体施加力的非线性变化，辅助对液体通道进行开关。

实施例6：

由图10-图12所示的一种仿生自动排尿装置与实施例1或者实施例3或者实施例4或者实施例5的不同之处在于：在弹性圈体2的外圈间隔套设一个限位管17，限位管17与弹性圈体2之间设有弹簧18，弹簧18围绕弹性圈体2的回转中心线间隔均布设置多个，以保证受力均匀。

弹簧18的数目为p＝2n(n＝1,2,3...∞)。当弹簧18数目满足p要求且n≥2时，弹性圈体2能均匀受到弹簧18的弹力，受到弹簧18的弹力时能够受力均匀且发生形变。弹簧18有两种状态：压缩状态与较松弛状态。较松弛状态的弹簧18仍有一定的预置压缩力。由于限位管17是刚性材料制成，当弹性圈体2发生变化膨胀位移时，限位管17受力不发生形变，只是弹簧18发生形变，弹簧18从较松弛状态变成压缩状态。

本实施例中，如图12所示，液体通道11受到的力包括四部分：向内的力为弹簧18被压缩后产生的回弹力，即弹簧18压缩后对弹性圈体2外部施加的力F_外、弹性圈体2受到压缩回弹力F_弹以及弹性圈体2内圈表面之间的粘合力F_粘。向外的力为当液体在液体通道11中对弹性圈体2的向外的挤压力F_液。通过弹性圈体2内外作用的力的平衡关系(F_外+F_弹+F_粘之和与F_液的平衡关系)共同控制液体通道11的开关。

本实施例的一种仿生自动排尿装置正常运行时的步骤为：

步骤一：如图10所示，当无尿液或尿液较少时，弹性圈体2受到的压力较小，此时弹性圈体2为膨胀粘合状态，良好的弹性会挤压在一起闭合液体通道11，即堵住了液体流向通道。此时弹性圈体2为膨胀粘合状态，此时弹性圈体2粘合力较大，弹性圈体2被液体压缩的回弹力F_弹很小；弹簧18处于松弛状态，弹簧18对液体通道11的作用为F_外。弹簧18对弹性圈体2向内的作用力F_外与弹性圈体回弹力F_弹以及弹性圈体2内圈的粘合力F_粘之和对大于液体对弹性圈体2的挤压力F_液，即F_外+F_弹+F_粘≥F_液。

步骤二：当膀胱尿液较多时且液体通道11尚未开放时，此时膀胱压力变大，施加到液体流向通道的压力也会变大，即液体对弹性圈体2的挤压力F_液也会变大。在这种状态下，向内的力F_外、F_弹、F_粘均不变，动态平衡正在改变。

步骤三：如图11所示，当膀胱尿液压力达到临界值时(F_外+F_弹+F_粘＝F_液)，弹性圈体2收缩，液体通道11变大打开，液体流向通道打开，实现自动导尿的过程，此时尿液快速排出。在这种状态下，由于液体通道11打开，弹性圈体2之间的粘合力不存在，F_粘数值为0。对液体通道11向内的作用力小于等于液体排出时对液体通道11向外的挤压力F_液，即F_外+F_弹+F_粘≤F_液。

步骤四：尿液排出一定量而液体通道11未关闭时，膀胱压力变小，从而施加到液体流向通道的压力也会变小，液体通道11缓缓收缩回弹。同时，弹簧18也越来越松弛。在这种状态下，此时F_液、F_弹、F_外都渐渐变小，F_粘为0，三者之间的动态平衡在逐渐改变。

步骤五：当剩余尿液较少或没有时，弹性圈体2回弹到初始状态(如图13所示)，再次自动闭合液体通道11。弹簧18对液体通道11向内的作用力F_外、弹性圈体2回弹力F_弹、对弹性圈体内圈的粘力F_粘之和对弹性圈体向内的作用大于液体排出时所需的液体对弹性圈体的挤压力F_液，即F_外+F_弹+F_粘≥F_液。

实施例7：

由图13-图15所示的一种仿生自动排尿装置，与实施例1-6任一项的区别之处在于，所述近端管1上设有手动开关管19，手动开关管19为塑料制成的软管，手动开关管19的外径大于近端管1的外径，手动开关管19将近端管1划分成两个分段——前个分段和后个分段，手动开关管19连通于(连接于)在两个分段之间。

手动开关管19方便护士手动放尿操作，当护士需要手动放尿时，可以用手挤压手动开关管19，促使弹性圈体2的液体通道11打开，液体流向通道畅通，液体快速流下实现排尿。加入手动放尿管可以实现手动放尿/自动放尿两种放尿方式，方便医护人员使用时进行选择。

本实施例的手动放尿步骤为：

步骤一：如图13所示，当无尿液或尿液较少时，弹性圈体2受到的压力较小，此时弹性圈体2为膨胀粘合状态，良好的弹性会挤压在一起闭合液体通道11，即堵住了尿液通路。此时F_弹≥F_液，液体通过近端管1的前个分段，再流经手动开关管19、近端管1的后个分段、在近端管连接端口10结束，液体通道11关闭。

步骤二：如图14所示，患者需要手动放尿，护士用手挤压手动开关管19，手动开关管19受到一个向内挤压力F_压，手动开关管19发生形变，手动开关腔内的液体按照图14箭头所指的方向，向近端管1的两个分段方向迅速流动排空，近端管1管腔内压强骤然变大，挤压弹性圈体2至压缩状态，最终迫使液体通道11打开。由于重力作用，液体排出速度很快。最终，由于手动开关管19被挤液体不能通过，在手动开关管19前方的液体无法向后流动，在手动开关管19管腔至近端管连接端口10内部暂时形成一个没有液体的相对真空环境。

步骤三：如图15所示，护士将手松开，此时手动开关管19受到的向内的挤压力F_压消失，手动开关管19开始回弹。此时回弹力为F_回，并且由于液体急于补充步骤二中形成的在手动开关管19腔内的相对真空环境，手动开关管19前侧部分的液体以更快的流速向后流动，这样就会继续挤压弹性圈体2至压缩状态，让液体通道11打开。

步骤四：直至无尿液或尿液较少时，液体通道11受到的压力较小，此时弹性圈体2渐渐回弹为膨胀粘合状态，良好的弹性会挤压在一起闭合液体通道11，即堵住了尿液通路。即F_弹≥F_液，液体流向通道关闭。

实施例8：

由图16所示的一种仿生自动排尿装置，是在实施例1-7任一项的基础上实现的，近端管1另一个端部(远离弹性圈体2的端部)设置导尿管接口21，远端管3的另一个端部(远离弹性圈体2的端部)设置导尿袋接口22，其中导尿管接口21为标准接口，可与目前市面上导尿管20相连。导尿袋接口22为标准接口，与市场当前导尿袋24标准接口结构相同，可与导尿袋24相连。近端是指距离患者较近的一端，近端管1通过导尿管接口21连接导尿管20，远端是指距离患者较远的一端，远端管3通过导尿袋接口22连接导尿袋24。当尿液从近端管1通过弹性圈体2进入远端管3、再进入导尿袋24时，形成了依次从导尿管20管腔、导尿管接口21、近端管1管腔、近端管连接端口10、液体通道11、远端管连接端口9、远端管3管腔、导尿袋接口22至导尿袋24管腔的液体流向通道。

实施例9：

由图17所示的一种仿生自动排尿装置，是在实施例1-7任一项的基础上实现的，所述近端管1为导尿管20，即仿生自动排尿装置为导尿管20的一部分，导尿管20上设有引流孔23，远端管3的另一个端部(远离弹性圈体2的端部)设置导尿袋接口22，远端管3通过导尿袋接口22连接导尿袋24。当尿液从导尿管20通过弹性圈体2进入远端管3、再进入导尿袋24时，形成了依次从导尿管20管腔、近端管连接端口10、液体通道11、远端管连接端口9、远端管3管腔、导尿袋接口22至导尿袋24管腔的液体流向通道。

实施例10：

由图18所示的一种仿生自动排尿装置，是在实施例1-7任一项的基础上实现的，所述远端管3为导尿袋24自带的连接管，即仿生自动排尿装置为导尿袋24的一部分，近端管1另一个端部(远离弹性圈体2的端部)设置导尿管接口21，近端管1通过导尿管接口21连接导尿管20。当尿液从导尿管20通过弹性圈体2进入远端管3、再进入导尿袋24时，形成了依次从导尿管20管腔、导尿管接口21、近端管1管腔、近端管连接端口10、液体通道11、连接管管腔至导尿袋24内腔的液体流向通道。