Las pruebas multiaxiales de la pared del intestino delgado son críticas para comprender sus propiedades biomecánicas y definir modelos de material, pero hay datos y modelos de material limitados disponibles. El objetivo del presente estudio fue desarrollar un modelo de material basado en microestructuras para el intestino delgado y probar si había una variación significativa en las propiedades biomecánicas pasivas a lo largo del órgano. El tejido de rata se cortó en ocho segmentos que se sometieron a pruebas de inflado/extensión, y su respuesta hiperelástica no lineal y anisotrópica se caracterizó mediante un modelo reforzado por fibras. Un extenso análisis paramétrico mostró una contribución no significativa al modelo de la matriz isotrópica y la familia de fibras circunferenciales, lo que también llevó a una sobreparametrización severa. Tales problemas no fueron aparentes con el modelo reducido de neo-Hookean y la familia de fibras (axial y diagonal), que proporcionó resultados de ajuste igualmente precisos. La ausencia en el modelo de cualquiera de las familias de fibras axial o diagonal condujo a representaciones incorrectas de los datos de fuerza y presión-diámetro, respectivamente. La dirección primaria de anisotropía, designada por el ángulo de orientación estimado de las familias de fibras diagonales, fue de aproximadamente 35 grados con respecto a la dirección axial, corroborando observaciones microscópicas previas de la orientación de las fibras de colágeno submucoso. Los parámetros del modelo estimados variaron en el duodeno, yeyuno e íleon, corroborando las diferencias segmentarias en los espesores de capas evaluadas histológicamente.