一种人工膀胱装置的制作方法

本发明主要涉及人工膀胱技术领域，具体是一种人工膀胱装置。

背景技术：

现有技术中，患者行根治性膀胱切除术和正位回肠新膀胱术后并发症包括泌尿系统并发症和消化系统并发症。

泌尿系统并发症包括以下几点：(1)尿失禁：日间尿失禁和夜间尿失禁发生率分别为8-10％、20-30％，由于新膀胱病人术后的控尿功能只有外括约肌起作用，因而术中对外括约肌的损伤，以及感觉异常会导致术后尿失禁，术后新膀胱的顺应性降低，膀胱容量小也是尿失禁的原因。大部分病人术后均出现不同程度的尿失禁，尤以夜间为重。(2)排尿困难和尿储留：发生率4％-12％，由于新膀胱没有正常膀胱的逼尿肌结构，术后的排尿一般需要腹压或者用手按压新膀胱部位才能将尿排空。有时由于储尿囊容量过大，也会导致术后排尿困难，残余尿量增加，需要导尿。(3)尿漏：由于输尿管过度游离损伤输尿管血运出现输尿管壁局部坏死，或者输尿管回肠吻合口吻合质量不佳，均可导致术后的尿漏。(4)输尿管肠管吻合口狭窄：发生率为3％-18％，输尿管过度分离造成的输尿管末端管壁缺血以及输尿管植入肠管的切口缩窄变小压迫输尿管都可以导致吻合口狭窄。(5)新膀胱结石形成：部分病人术后出现新膀胱结石，储尿囊内的缝线、肠管粘液分泌、以及残余尿量增加所导致的尿液感染，以及回肠对氯离子重吸收导致的酸中毒和高血钙，可能是结石形成的原因。(6)肾盂肾炎：输尿管末端缺血导致狭窄、新膀胱残余尿量增加所致的输尿管肠管吻合口返流均是肾盂肾炎的原因。

消化系统并发症包括以下几点：(1)肠漏：由于肠道吻合口吻合质量不佳，或者术后麻痹性肠梗阻引起近端肠道扩张，影响吻合口血运，均可导致肠漏。(2)粘连性肠梗阻：游离回肠过程中，对肠管的粗暴操作以及长期暴露于空气中均可导致肠梗阻。(3)维生素B12缺乏和代谢性疾病：回肠替代膀胱术中，回肠被游离出40cm的肠管，导致回肠吸收维生素B12功能受损。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种人工膀胱装置，解决了根治性膀胱切除术和正位回肠新膀胱术后的泌尿系统并发症，如尿失禁、排尿困难和尿储留、尿漏、输尿管肠管吻合口狭窄、新膀胱结石形成、肾盂肾炎和各种消化系统并发症，如肠漏、粘连性肠梗阻、维生素B12缺乏和代谢性疾病。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种人工膀胱装置，包括人工膀胱本体，所述人工膀胱本体上设有人工输尿管和人工尿道，所述人工膀胱本体包括密闭柔软材料内层和密闭硬质材料外层，所述密闭柔软材料内层和密闭硬质材料外层之间设有真空层，所述密闭柔软材料内层上由顶端到底端依次间隔设置顶部通电螺旋板、中间通电螺旋板和底部通电螺旋板，所述人工膀胱本体的底部设置支撑板，所述支撑板上设有使人工尿道与密闭柔软材料内层连通的通孔和能够闭合通孔的两个尿道闭合滑动块，所述尿道闭合滑动块与支撑板滑动连接，当两个尿道闭合滑动块相互靠近时闭合通孔，当两个尿道闭合滑动块相互分离时使人工尿道与密闭柔软材料内层连通，所述顶部通电螺旋板、中间通电螺旋板、底部通电螺旋板、两个尿道闭合滑动块内部均设有通电螺旋圈，所述人工膀胱本体和支撑板之间设置压力传感器，所述压力传感器镶嵌在支撑板内部，所述人工膀胱本体的前表面设置充电电池，所述顶部通电螺旋板、中间通电螺旋板、底部通电螺旋板、尿道闭合滑动块内的通电螺旋圈均与充电电池连接，还包括处理器芯片、无线遥控器或手机控制终端，所述压力传感器、充电电池、无线遥控器或手机控制终端均与处理器芯片连接。

所述密闭柔软材料内层的内表面、人工输尿管的内表面、人工尿道的内表面均涂覆有纳米疏水涂层，所述纳米疏水涂层的表面为仿生荷叶表面结构。

所述充电电池为无线充电电池，所述无线充电电池内部设置无线充电线圈。

所述密闭硬质材料外层为椭圆柱状结构，所述密闭硬质材料外层的高度为6.3cm，所述密闭硬质材料外层的两侧均设有侧边固定体，所述人工输尿管从侧边固定体的顶部穿出，所述侧边固定体上设有若干个侧边固定孔。

所述侧边固定孔的直径为0.6cm，所述侧边固定孔为6个。

所述人工输尿管的外径为0.6cm，所述人工输尿管的端部距离人工膀胱本体顶面的距离为6cm。

所述人工尿道的外径为0.8cm，所述人工尿道的外径为0.8cm，所述人工尿道末端距离通孔的垂直距离为8cm，所述人工尿道距离通孔底部的高度为1cm。

所述人工输尿管、人工尿道远离人工膀胱本体的一端均设有若干个环形进针孔。

所述环形进针孔为6个，所述环形进针孔的孔径为0.08cm。

对比现有技术，本发明有益效果在于：本发明解决了根治性膀胱切除术和正位回肠新膀胱术后的泌尿系统并发症：尿失禁、排尿困难和尿储留、尿漏、输尿管肠管吻合口狭窄、新膀胱结石形成、肾盂肾炎和各种消化系统并发症，如肠漏、粘连性肠梗阻、维生素B12缺乏和代谢性疾病。

附图说明

附图1是本发明的外部结构示意图。

附图2是本发明的结构示意图。

附图3是本发明的剖视结构示意图。

附图4是本发明的剖示平面结构示意图。

附图5是附图4中A部的局部放大结构示意图。

附图6是附图4中B部的局部放大结构示意图。

附图7是本发明的原理结构示意图。

附图中所示标号：1、人工膀胱本体；2、人工输尿管；3、人工尿道；4、密闭柔软材料内层；5、真空层；6、密闭硬质材料外层；7、顶部通电螺旋板；8、中间通电螺旋板；9、底部通电螺旋板；10、支撑板；11、尿道闭合滑动块；12、压力传感器；13、充电电池；14、纳米疏水涂层；15、侧边固定体；16、侧边固定孔；17、环形进针孔。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围内。

一种人工膀胱装置，包括人工膀胱本体1，所述人工膀胱本体1上设有人工输尿管2和人工尿道3，优选的，人工输尿管2和人工尿道3均为硬质结构材质，均可以为硅胶材质，优点是具有良好的生物相容性，对人体组织无刺激性，无毒性，无过敏反应，机体排斥反应极少。所述人工膀胱本体1包括密闭柔软材料内层4和密闭硬质材料外层6，所述密闭柔软材料内层4和密闭硬质材料外层6之间设有真空层5。柔软材料内层4可以为聚丙烯材质的柔软材料内层4，比较柔软，有利于人工膀胱额柔软材料内层4的收缩，排空尿液；密闭硬质材料外层6可以为聚四氟乙烯材质，优点是几乎不引起肠粘连。所述密闭柔软材料内层4上由顶端到底端依次间隔设置顶部通电螺旋板7、中间通电螺旋板8和底部通电螺旋板9，顶部通电螺旋板7、中间通电螺旋板8和底部通电螺旋板9均为环形板结构，顶部通电螺旋板7、中间通电螺旋板8的外壁均与密闭硬质材料外层6之间具有一定的间隙，便于顶部通电螺旋板7、中间通电螺旋板8上下移动；其中顶部通电螺旋板7可以位于密闭柔软材料内层4的顶部，中间通电螺旋板8位于底部密闭柔软材料内层4的中间位置，中间通电螺旋板8的内壁可以与密闭柔软材料内层4的外壁连接，也可以是中间通电螺旋板8穿过密闭柔软材料内层4并与之密封连接，底部通电螺旋板9位于密闭柔软材料内层4的底部，顶部通电螺旋板7、中间通电螺旋板8和底部通电螺旋板9可以对密闭柔软材料内层4起到支撑的作用，使得密闭柔软材料内层4在其高度方向上下移动，实现在密闭柔软材料内层4内部储尿和排尿操作。所述人工膀胱本体1的底部设置支撑板10，所述支撑板10上设有使人工尿道3与密闭柔软材料内层4连通的通孔和能够闭合通孔的两个尿道闭合滑动块11，尿道闭合滑动块11位于支撑板10内部通孔位置处，人工尿道3安装在通孔内且其与通孔的连接端位于尿道闭合滑动块11下侧。所述尿道闭合滑动块11与支撑板10滑动连接，所述人工尿道3通过支撑板10上的通孔与密闭柔软材料内层4连通，当两个尿道闭合滑动块11相互靠近时闭合通孔，从而使得人工尿道3闭合，避免漏尿；当两个尿道闭合滑动块11相互分离时使人工尿道3与人工膀胱本体1连通，便于排尿。所述顶部通电螺旋板7、中间通电螺旋板8、底部通电螺旋板9、两个尿道闭合滑动块11内部均设有通电螺旋圈，所述人工膀胱本体1和支撑板10之间设置压力传感器12，所述压力传感器12镶嵌在支撑板10内部，通过压力传感器12检测人工膀胱本体1内部的尿量，当达到设定值时，通过无线遥控器或手机控制终端控制排出尿液。所述人工膀胱本体1的前表面设置充电电池13，所述顶部通电螺旋板7、中间通电螺旋板8、底部通电螺旋板9、尿道闭合滑动块11内的通电螺旋圈均与充电电池13连接，还包括处理器芯片、无线遥控器或手机控制终端，处理器芯片可以安装在充电电池13上或者人工膀胱本体1外壁上，所述压力传感器12、充电电池13、无线遥控器或手机控制终端均与处理器芯片连接。尿道闭合滑动块11优选的长为1cm,宽为0.5cm,高为0.5cm，内部有通电螺旋圈；压力传感器12优选的形状为圆柱体，直径为2cm，高为0.7cm。

在使用本发明时：于人体下腹部正中作7cm左右的切口，横行放入人工膀胱(人工膀胱设计高度为7cm)于原膀胱位置，将人工膀胱前面充电电池13紧贴腹壁，并将人工膀胱通过缝线与附近腹膜缝合固定，固定人工膀胱。置入人工膀胱后，开始人工膀胱处于空虚状态，人工膀胱密闭柔软材料内层4的顶部通电螺旋板7和中间通电螺旋板8由于重力叠加于底部通电螺旋板9上面,人工膀胱的密闭柔软材料内层4处于干瘪状态，随着肾脏不断分泌尿液，尿液通过两侧的人工输尿管2进入人工膀胱的密闭柔软材料内层4内部，密闭柔软材料内层4由于尿液进入逐渐撑开，容积增加，此时两个尿道闭合滑动块11内的通电螺旋圈一直通电状态，并且电流方向一致，产生磁场，根据安培定则，相互吸引，从而使得人工尿道3一直处于闭合状态。当人工膀胱的密闭柔软材料内层4容积达到300ml时，人工膀胱底部的压力传感器12传送压力信号给处理器芯片，然后处理器芯片发出无线信号至外部无线遥控器或手机控制终端，当无线遥控器或手机控制终端接收到信息后，通过无线遥控器或手机控制终端发出控制信号给处理器芯片，让充电电池13为人工膀胱的密闭柔软材料内层4上的顶部通电螺旋板7、中间通电螺旋板8、底部通电螺旋板9内的通电螺旋圈通电，并且电流方向一致，通电螺旋圈产生磁场，根据安培定则，顶部通电螺旋板7、中间通电螺旋板8、底部通电螺旋板9相互吸引，人工膀胱内产生压力，类似膀胱逼尿肌的功能，排空尿液，此设计结构可以解决正位回肠膀胱术后第二个并发症----排尿困难和尿储留；同时外部无线遥控器或手机控制终端发出信号，给处理器芯片，让充电电池13为两个尿道闭合滑动块11内的通电螺旋圈通相反方向电流，产生磁场，根据安培定则，两个尿道闭合滑动块11相互排斥，分别滑动到边缘，这样中间的人工尿道3就处于打开通畅状态，通过人工膀胱内产生的压力，顺利排空膀胱；待排尿结束后，通过外部无线遥控器或手机控制终端发出信号给处理器芯片，断开充电电池13对顶部通电螺旋板7、中间通电螺旋板8、底部通电螺旋板9内的通电螺旋圈的供电，并让充电电池13为两个尿道闭合滑动块11内的通电螺旋圈通相同方向电流，产生磁场，根据安培定则，相互吸引，导致两个尿道闭合滑动块11再次由于互相吸引滑动到人工尿道3中间，闭合人工尿道3，使人工膀胱的密闭柔软材料内层4再次处于密闭空虚状态，类似于尿道括约肌的功能，此设计结构可以避免正位回肠膀胱术后第一个并发症----尿失禁。由于人工膀胱为无菌材料，同时排尿通畅，不会出现尿潴留，所以不会产生泌尿道感染和肾盂肾炎，避免了正位回肠新膀胱手术后的第六个泌尿系统并发症---肾盂肾炎。此外，在使用本发明替代人体膀胱时，无需肠管替代膀胱，所以没有正位回肠膀胱手术后的各种消化系统并发症。一个尿道闭合滑动块11的通电螺旋圈一直充电状态，另一个尿道闭合滑动块11的通电螺旋圈的两端均连接一个选择开关，通过选择连接电池的正负极即可实现两个尿道闭合滑动块11内的通电螺旋圈电流方向相同或者相反。平时患者日常生活中，可以定期通过将无线充电器贴于腹壁，通过充电电池13内的无线充电线圈为充电电池13进行无线充电，从而为人工膀胱正常运转提供持久电力。

进一步的，所述密闭柔软材料内层4的内表面、人工输尿管2的内表面、人工尿道3的内表面均涂覆有纳米疏水涂层14，所述纳米疏水涂层14的表面为仿生荷叶表面结构。纳米疏水涂层14可以为聚硅氮烷涂层。荷叶具有独特的“荷叶效应”：水滴能在荷叶表面自由地滚落，同时带走其表面的灰尘和杂质，是由于荷叶表面布满多重纳米和微米级的超微乳突结构，这些大大小小的乳突和突起在荷叶表面上犹如一个挨一个隆起的“小山包”，“小山包”之间的凹陷部分充满空气，这样就在紧贴叶面上形成一层极薄，只有纳米级厚的空气层。水滴最小直径为1-2毫米(1毫米＝1000微米)，这相比荷叶表面上的乳突要大得多，因此雨水落到叶面上后，隔着一层极薄的空气，只能同叶面上“小山包”的顶端形成几个点的接触，从而不能浸润到荷叶表面上。水滴在自身的表面张力作用下形成球状体，水球在滚动中吸附灰尘，并滚出叶面，从而达到清洁叶面的效果。这种自洁叶面的现象被称作“荷叶效应”。采用密闭柔软材料内层4的内表面、人工输尿管2的内表面、人工尿道3的内表面均涂覆有仿生荷叶表面结构的纳米疏水涂层14的人工膀胱可以防止表面形成结石，避免了正位回肠新膀胱手术的第五个泌尿系统并发症----新膀胱结石形成。

进一步的，所述充电电池13为无线充电电池，所述无线充电电池内部设置无线充电线圈，无线充电电池为现有技术中无线充电电池即可。

进一步的，所述密闭硬质材料外层6为椭圆柱状结构，所述密闭硬质材料外层6的高度为6.3cm，(其长轴半径为7.3cm，短轴半径为4.3cm，高为6.3cm)，所述密闭硬质材料外层6的两侧均设有侧边固定体15，所述人工输尿管2从侧边固定体15的顶部穿出，所述侧边固定体15上设有若干个侧边固定孔16。将缝线通过人工膀胱的侧边固定孔16(左右两侧各6个,孔直径为0.6cm)和附近腹膜缝合固定，固定人工膀胱。密闭硬质材料外层6不可变形，其底部为椭圆形便于尿液排出干净。密闭柔软材料内层4全部充盈尿液时时呈椭圆柱体，(椭圆柱体底部为椭圆形，椭圆柱体的高为6cm,容积为339.12ml，容积＝π*长轴半径*短轴半径*高，正常成人膀胱容积为300-500ml),密闭柔软材料内层4内部液体全部排空时，顶部通电螺旋板7和中间通电螺旋板8叠加于人工膀胱的底部通电螺旋板9上。

进一步的，所述侧边固定孔16的直径为0.6cm，所述侧边固定孔16为6个。

进一步的，所述人工输尿管2、人工尿道3远离人工膀胱本体1的一端均设有若干个环形进针孔17。环形进针孔17的设计便于人工输尿管2、人工尿道3与人体的缝合。

进一步的，所述环形进针孔17为6个，所述环形进针孔17的孔径为0.08cm。便于采用荷包缝合人工输尿管2与人体残端输尿管，荷包缝合人工尿道3与人体残端尿道。

进一步的，所述人工输尿管2的外径为0.6cm，所述人工输尿管2距离人工膀胱本体1顶面的距离为6cm。正常成人输尿管直径为0.5-0.7cm，人工膀胱装置中人工输尿管2的直径采用0.6cm,将两侧离断后的残端输尿管外套入人工输尿管2，置入深度约1cm，根据残端输尿管和人工输尿管2吻合时候的张力，保证无张力和残端输尿管不过长(过长残端输尿管容易打折)的情况下，可以适当切除多余的残端输尿管，然后将缝针于输尿管残端外壁四周通过人工输尿管2上的环形进针孔17(6个,孔直径为0.08cm)行荷包缝合一圈收紧后打结，同时将部分大网膜包裹缝合于输尿管残端和人工膀胱荷包吻合处，以防尿漏。采用残端输尿管外套入人工输尿管2荷包缝合一圈和大网膜包裹缝合于输尿管残端，有两个好处，一、人工输尿管2材质为硬质结构，呈管状，具有支撑作用，防止术后输尿管吻合口狭窄，避免了背景技术中回肠正位新膀胱术泌尿系统的第四个并发症-----输尿管肠管吻合口狭窄；二、大网膜包裹缝合输尿管残端和人工膀胱荷包吻合处，术后会产生粘连，避免了背景技术中回肠正位新膀胱术泌尿系统第三个并发症-----尿漏。

进一步的，所述人工尿道3的外径为0.8cm，所述人工尿道3末端距离通孔的垂直距离为8cm，所述人工尿道3距离通孔底部的高度为1cm。将切除前列腺和膀胱后的残端尿道外套入人工尿道3，置入深度约1cm，正常成人后尿道管径平均为5mm～7mm，本发明中的人工尿道直径为0.8cm，根据F＝2πr，大约相当于24F导尿管粗度，略粗于原尿道，目的是人工尿道为硬质结构，外扩张力，尽量避免尿液外漏，然后将缝针于人工尿道残端外壁四周通过人工尿道上的环形进针孔(6个,孔直径为0.08cm)行荷包缝合一圈收紧后打结。采用残端尿道外套入人工尿道并且荷包缝合一圈有两点好处：一、防止残端尿道和人工尿道3吻合口处出现狭窄，避免回肠正位新膀胱术后疤痕愈合导致的后尿道狭窄并发症；二、防止残端尿道和人工尿道3吻合口尿漏，避免了回肠正位新膀胱术上述泌尿系统第三个并发症-----尿漏。最后放置腹腔引流管，防止术后尿漏。无需放置导尿管行术后冲洗，也无需放置双J管。

实施例

一种人工膀胱装置，包括人工膀胱本体1，所述人工膀胱本体1上设有人工输尿管2和人工尿道3，所述人工膀胱本体1包括密闭柔软材料内层4和密闭硬质材料外层6，所述密闭柔软材料内层4和密闭硬质材料外层6之间设有真空层5。所述密闭柔软材料内层4的内表面、人工输尿管2的内表面、人工尿道3的内表面均涂覆有纳米疏水涂层14，所述纳米疏水涂层14的表面为仿生荷叶表面结构。所述密闭柔软材料内层4上由顶端到底端依次间隔设置顶部通电螺旋板7、中间通电螺旋板8和底部通电螺旋板9。所述人工膀胱本体1的底部设置支撑板10，所述支撑板10上设有使人工尿道3与密闭柔软材料内层4连通的通孔和能够闭合通孔的两个尿道闭合滑动块11，尿道闭合滑动块11位于支撑板10内部通孔位置处，所述尿道闭合滑动块11与支撑板10滑动连接，所述人工尿道3通过支撑板10上的通孔与密闭柔软材料内层4连通，当两个尿道闭合滑动块11相互靠近时闭合通孔，从而使得人工尿道3闭合，避免漏尿；当两个尿道闭合滑动块11相互分离时使人工尿道3与人工膀胱本体1连通。所述顶部通电螺旋板7、中间通电螺旋板8、底部通电螺旋板9、两个尿道闭合滑动块11内部均设有通电螺旋圈，所述人工膀胱本体1的底部设置压力传感器12，所述人工膀胱本体1的前表面设置充电电池13，所述顶部通电螺旋板7、中间通电螺旋板8和底部通电螺旋板9、尿道闭合滑动块11内的通电螺旋圈均与充电电池13连接。还包括处理器芯片、无线遥控器或手机控制终端，所述压力传感器12、充电电池13均与处理器芯片连接，所述无线遥控器或手机控制终端与处理器芯片信号连接。所述充电电池13为无线充电电池，所述无线充电电池内部设置无线充电线圈。所述密闭硬质材料外层6为椭圆柱状结构，所述密闭硬质材料外层6的高度为6.3cm，所述密闭硬质材料外层6的两侧均设有侧边固定体15，所述人工输尿管2从侧边固定体15的顶部穿出，所述侧边固定体15上设有若干个侧边固定孔16。所述侧边固定孔16的直径为0.6cm，所述侧边固定孔16为6个。所述人工输尿管2的外径为0.6cm，所述人工输尿管2距离人工膀胱本体1顶面的距离为6cm。所述人工尿道3的外径为0.8cm，所述人工尿道3末端距离通孔的垂直距离为8cm，所述人工尿道3距离通孔底边的高度为1cm。所述人工输尿管2、人工尿道3远离人工膀胱本体1的一端均设有若干个环形进针孔17。所述环形进针孔17为6个，所述环形进针孔17的孔径为0.08cm。本实施例的有益效果在于：解决了根治性膀胱切除术和正位回肠新膀胱术后的泌尿系统并发症：尿失禁、排尿困难和尿储留、尿漏、输尿管肠管吻合口狭窄、新膀胱结石形成、肾盂肾炎和各种消化系统并发症，如肠漏、粘连性肠梗阻、维生素B12缺乏和代谢性疾病。