专利名称：生物反馈式人造肛门括约肌系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种属于医学技术领域的系统，具体地说，是一种生物反馈式人造肛门括约肌系统。
背景技术：
排便主要由三种因素控制，即肛门括约肌的适当压力肛门括约肌维持适当的压力，可以防止粪便从直肠流出；直肠的储存能力直肠具有扩张和储存粪便的功能，膨胀到一定的程度，就有便意感发生；直肠具有正常的感觉功能会将便意感传达到大脑，而进行排便行为。一旦上述三种因素任何一种出现问题就容易产生排便失禁的现象。肛门失禁是指控制排便能力障碍，是肛肠外科常见疾病之一，临床上主要表现为排便不能控制。特别是一些由于病变而被切除直肠及部分结肠之后的患者，通过手述将近端的结肠与腹部的皮肤进行缝合，形成人工肛门，医学上称其为造口。但人工肛门丧失了肛门括约肌的正常生理功能，无法主动地控制排便，因此就须配带被动接收粪便和尿液的造口袋，并要定期清理，这对病人在机体上和心理上都是一个很大的打击，这不仅给患者本人带来痛苦，也给患者的家庭及社会带来很大的负担。人们一直试图为肛门直肠括约肌功能丧失即难治性肛门失禁的患者寻找一种合理的替代方式以解决排便的失控问题。肌术式临床应用效果不理想，人们开始将注意力转向人工生物材料模仿括约肌装置从肠管折叠到各种自体转移肌瓣的替代方式均不能获得满意的效果。近年来，国际上有借鉴于人工膀胱颈部括约肌改良后应用于肛门括约肌功能丧失病人的报道，但也仅限于实验和观察阶段的研究。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利公开号2448319，
公开日为2001年9月19日，实用新型名称为生物反馈式人工泵式肛门括约肌装置，该装置包括开关、可填充式袖套、控制充液的泵阀、贮液囊及生物反馈信号发射机组成的体内装置和体外信号接收、报警装置，该装置是靠手动操作单向阀控制钳夹压力，故无法定量控制钳夹压力大小，另外靠永磁体和干簧继电器来测压力变化，压力测不准，更不能定量设定肠道内压力阈值，也没有数据显示功能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足之处，提供一种生物反馈式人造肛门括约肌系统，使其利用先进的传感器技术、电子技术、单片机技术和自动控制等技术，能精确检测和数字显示肠道内储粪量引起的压力值，通过单片机系统控制微型液泵完成定量控制钳夹压力大小，实现排便控制。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括人造肛门括约肌和人造肛门括约肌控制器，所述的人造肛门括约肌包括硅胶衬垫、受压囊袋、钳夹囊袋、受压导管、钳夹导管，它们用医用硅橡胶做成一体，所述的人造肛门括约肌控制器包括压力传感器、压力传感器调理电路、微型液泵、微型液泵驱动电路、单片机系统、液晶显示器、蜂鸣器、按钮、电池、印制板，受压囊袋通过受压导管与压力传感器相连，微型液泵的出口通过钳夹导管与钳夹囊袋相连，压力传感器与压力传感器调理电路相连，微型液泵驱动电路通过导线与微型液泵相连，单片机系统与微型液泵驱动电路在印制板上连接在一起，液晶显示器、蜂鸣器、按钮通过导线与印制板相连，电池设在人造肛门括约肌控制器内，人造肛门括约肌通过受压导管、钳夹导管与人造肛门括约肌控制器相连。
所述的压力传感器信号调理电路设在印制板上。
所述的液晶显示器、蜂鸣器、按钮设在人造肛门括约肌控制器的表面。
所述的压力传感器、压力传感器调理电路、单片机系统、微型液泵、微型液泵驱动电路均设在人造肛门括约肌控制器内。
所述的压力传感器调理电路将输出模拟信号送到单片机系统。
所述的单片机系统的A/D转换变成数字信号送给液晶显示器显示。
本发明首先通过外科手术将人造肛门括约肌围在近肛门的肠管四周，将受压囊袋和钳夹囊袋注入适当的液体。并将受压导管和钳夹导管分别与压力传感器和微型液泵相连。通过调试使微型液泵控制钳夹囊袋具有适当压力，把肠道钳夹紧，防止肠道粪便流出。并通过按钮设定好排便提示信号的阈值。当电源开关打开，使人造肛门括约肌控制器接通电池，压力传感器开始不停的测试肠道内由储粪引起的压力值，压力传感器的信号经过传感器调理电路放大后，输入到单片机系统，由其内部A/D转换电路将模拟信号转换成数字信号，并将压力值由液晶显示器显示。同时单片机系统通过软件不断将输入压力值和设定的阈值之间进行比较，当监测到压力值达到阈值时，蜂鸣器发出提示声，相当排便控制的感觉功能，提醒病人要排便了。病人只需按一下开启按钮，单片机系统就控制微型液泵的电机反转，微型液泵将钳夹囊袋中的液体抽出，相当排便控制的肛门括约肌松弛进行排便。当排便结束后，病人只需按一下关闭按钮，单片机系统就控制微型液泵的电机正转，微型液泵向钳夹囊袋中注入液体，相当排便控制的肛门括约肌维持适当的压力确保粪便不会流出。这样就完成了一次排便过程。此时，系统按以上过程继续循环工作，实现正常的排便控制。
本发明解决目前技术中存在的无法定量控制钳夹压力大小，压力测不准，不能定量设定肠道阈值，没有数据显示的功能等缺点。本发明利用先进的传感器技术、电子技术、单片机技术和自动控制等技术，能精确检测和数字显示肠道内储粪量引起的压力值，通过单片机系统控制微型液泵完成定量控制钳夹压力大小，实现排便控制，可广泛应用于对于肛门失禁患者的治疗。本发明首次实现由单片机控制生物反馈式人造肛门括约肌；实现只需按一下按钮就能控制正常排便。系统具有液晶实时显示肠道压力情况，病人可以根据自己的生理情况和生活习惯调整大便时间，从而提高自己的生活质量。
图1为本发明结构示意2为人造肛门括约肌控制器结构示意图
具体实施例方式如图1、图2所示，本发明包括人造肛门括约肌1和人造肛门括约肌控制器2，所述的人造肛门括约肌1包括硅胶衬垫3、受压囊袋4、钳夹囊袋5、受压导管6、钳夹导管7，它们用医用硅橡胶做成一体，所述的人造肛门括约肌控制器2包括压力传感器8、压力传感器调理电路9、微型液泵10、微型液泵驱动电路11、单片机系统12、液晶显示器13、蜂鸣器14、按钮15、电池16、印制板17，受压囊袋4通过受压导管6与压力传感器8相连，微型液泵10的出口通过钳夹导管7与钳夹囊袋5相连，压力传感器8与压力传感器调理电路9相连，微型液泵驱动电路11通过导线与微型液泵10相连，单片机系统12与微型液泵驱动电路11在印制板17上连接在一起，液晶显示器13、蜂鸣器14、按钮15通过导线与印制板17相连，电池16设在人造肛门括约肌控制器2内，人造肛门括约肌1通过受压导管6、钳夹导管7与人造肛门括约肌控制器2相连。
所述的压力传感器信号调理电路9设在印制板17上。
所述的液晶显示器13、蜂鸣器14、按钮15设在人造肛门括约肌控制器2的表面。
所述的压力传感器8、压力传感器调理电路9、单片机系统12、微型液泵10、微型液泵驱动电路11均设在人造肛门括约肌控制器2内。
所述的压力传感器调理电路9将输出模拟信号送到单片机系统12。
所述的单片机系统12的A/D转换变成数字信号送给液晶显示器13显示。
权利要求
1.一种生物反馈式人造肛门括约肌系统，包括人造肛门括约肌(1)和人造肛门括约肌控制器(2)，其特征在于，所述的人造肛门括约肌(1)包括硅胶衬垫(3)、受压囊袋(4)、钳夹囊袋(5)、受压导管(6)、钳夹导管(7)，它们用医用硅橡胶做成一体，所述的人造肛门括约肌控制器(2)包括压力传感器(8)、压力传感器调理电路(9)、微型液泵(10)、微型液泵驱动电路(11)、单片机系统(12)、液晶显示器(13)、蜂鸣器(14)、按钮(15)、电池(16)、印制板(17)，受压囊袋(4)通过受压导管(6)与压力传感器(8)相连，微型液泵(10)的出口通过钳夹导管(7)与钳夹囊袋(5)相连，压力传感器(8)与压力传感器调理电路(9)相连，微型液泵驱动电路(11)通过导线与微型液泵(10)相连，单片机系统(12)与微型液泵驱动电路(11)在印制板(17)上连接在一起，液晶显示器(13)、蜂鸣器(14)、按钮(15)通过导线与印制板(17)相连，电池(16)设在人造肛门括约肌控制器(2)内，人造肛门括约肌(1)通过受压导管(6)、钳夹导管(7)与人造肛门括约肌控制器(2)相连。
2.根据权利要求1所述的生物反馈式人造肛门括约肌系统，其特征是，所述的压力传感器信号调理电路(9)设在印制板(17)上。
3.根据权利要求1或2所述的生物反馈式人造肛门括约肌系统，其特征是，所述的压力传感器调理电路(9)将输出模拟信号送到单片机系统(12)。
4.根据权利要求1所述的生物反馈式人造肛门括约肌系统，其特征是，所述的液晶显示器(13)、蜂鸣器(14)、按钮(15)设在人造肛门括约肌控制器(2)的表面。
5.根据权利要求1所述的生物反馈式人造肛门括约肌系统，其特征是，所述的压力传感器(8)、压力传感器调理电路(9)、单片机系统(12)、微型液泵(10)、微型液泵驱动电路(11)均设在人造肛门括约肌控制器(2)内。
6.根据权利要求1或5所述的生物反馈式人造肛门括约肌系统，其特征是，所述的单片机系统(12)的A/D转换变成数字信号送给液晶显示器(13)显示。
全文摘要
一种属于医学技术领域的生物反馈式人造肛门括约肌系统，本发明包括人造肛门括约肌和人造肛门括约肌控制器，所述的人造肛门括约肌包括硅胶衬垫、受压囊袋、钳夹囊袋、受压导管、钳夹导管，它们用医用硅橡胶做成一体，所述的人造肛门括约肌控制器包括压力传感器、压力传感器调理电路、微型液泵、微型液泵驱动电路、单片机系统、液晶显示器、蜂鸣器、按钮、电池、印制板，人造肛门括约肌通过受压导管、钳夹导管与人造肛门括约肌控制器相连。本发明利用先进的传感器技术、电子技术、单片机技术和自动控制等技术，能精确检测和数字显示肠道内储粪量引起的压力值，通过单片机系统控制微型液泵完成定量控制钳夹压力大小，实现排便控制。
文档编号A61F2/08GK1718174SQ200510027949
公开日2006年1月11日 申请日期2005年7月21日 优先权日2005年7月21日
发明者颜德田, 施诚仁, 王永侃 申请人:上海交通大学