專利名稱：生物反饋式人造肛門括約肌系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種屬于醫學技術領域的系統，具體地說，是一種生物反饋式人造肛門括約肌系統。
背景技術：
排便主要由三種因素控制，即肛門括約肌的適當壓力肛門括約肌維持適當的壓力，可以防止糞便從直腸流出；直腸的儲存能力直腸具有擴張和儲存糞便的功能，膨脹到一定的程度，就有便意感發生；直腸具有正常的感覺功能會將便意感傳達到大腦，而進行排便行為。一旦上述三種因素任何一種出現問題就容易產生排便失禁的現象。肛門失禁是指控制排便能力障礙，是肛腸外科常見疾病之一，臨床上主要表現為排便不能控制。特別是一些由于病變而被切除直腸及部分結腸之后的患者，通過手述將近端的結腸與腹部的皮膚進行縫合，形成人工肛門，醫學上稱其為造口。但人工肛門喪失了肛門括約肌的正常生理功能，無法主動地控制排便，因此就須配帶被動接收糞便和尿液的造口袋，并要定期清理，這對病人在機體上和心理上都是一個很大的打擊，這不僅給患者本人帶來痛苦，也給患者的家庭及社會帶來很大的負擔。人們一直試圖為肛門直腸括約肌功能喪失即難治性肛門失禁的患者尋找一種合理的替代方式以解決排便的失控問題。肌術式臨床應用效果不理想，人們開始將注意力轉向人工生物材料模仿括約肌裝置從腸管折疊到各種自體轉移肌瓣的替代方式均不能獲得滿意的效果。近年來，國際上有借鑒于人工膀胱頸部括約肌改良后應用于肛門括約肌功能喪失病人的報道，但也僅限于實驗和觀察階段的研究。
經對現有技術的文獻檢索發現，中國專利公開號2448319，
公開日為2001年9月19日，實用新型名稱為生物反饋式人工泵式肛門括約肌裝置，該裝置包括開關、可填充式袖套、控制充液的泵閥、貯液囊及生物反饋信號發射機組成的體內裝置和體外信號接收、報警裝置，該裝置是靠手動操作單向閥控制鉗夾壓力，故無法定量控制鉗夾壓力大小，另外靠永磁體和干簧繼電器來測壓力變化，壓力測不準，更不能定量設定腸道內壓力閾值，也沒有數據顯示功能。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足之處，提供一種生物反饋式人造肛門括約肌系統，使其利用先進的傳感器技術、電子技術、單片機技術和自動控制等技術，能精確檢測和數字顯示腸道內儲糞量引起的壓力值，通過單片機系統控制微型液泵完成定量控制鉗夾壓力大小，實現排便控制。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括人造肛門括約肌和人造肛門括約肌控制器，所述的人造肛門括約肌包括硅膠襯墊、受壓囊袋、鉗夾囊袋、受壓導管、鉗夾導管，它們用醫用硅橡膠做成一體，所述的人造肛門括約肌控制器包括壓力傳感器、壓力傳感器調理電路、微型液泵、微型液泵驅動電路、單片機系統、液晶顯示器、蜂鳴器、按鈕、電池、印制板，受壓囊袋通過受壓導管與壓力傳感器相連，微型液泵的出口通過鉗夾導管與鉗夾囊袋相連，壓力傳感器與壓力傳感器調理電路相連，微型液泵驅動電路通過導線與微型液泵相連，單片機系統與微型液泵驅動電路在印制板上連接在一起，液晶顯示器、蜂鳴器、按鈕通過導線與印制板相連，電池設在人造肛門括約肌控制器內，人造肛門括約肌通過受壓導管、鉗夾導管與人造肛門括約肌控制器相連。
所述的壓力傳感器信號調理電路設在印制板上。
所述的液晶顯示器、蜂鳴器、按鈕設在人造肛門括約肌控制器的表面。
所述的壓力傳感器、壓力傳感器調理電路、單片機系統、微型液泵、微型液泵驅動電路均設在人造肛門括約肌控制器內。
所述的壓力傳感器調理電路將輸出模擬信號送到單片機系統。
所述的單片機系統的A/D轉換變成數字信號送給液晶顯示器顯示。
本發明首先通過外科手術將人造肛門括約肌圍在近肛門的腸管四周，將受壓囊袋和鉗夾囊袋注入適當的液體。并將受壓導管和鉗夾導管分別與壓力傳感器和微型液泵相連。通過調試使微型液泵控制鉗夾囊袋具有適當壓力，把腸道鉗夾緊，防止腸道糞便流出。并通過按鈕設定好排便提示信號的閾值。當電源開關打開，使人造肛門括約肌控制器接通電池，壓力傳感器開始不停的測試腸道內由儲糞引起的壓力值，壓力傳感器的信號經過傳感器調理電路放大后，輸入到單片機系統，由其內部A/D轉換電路將模擬信號轉換成數字信號，并將壓力值由液晶顯示器顯示。同時單片機系統通過軟件不斷將輸入壓力值和設定的閾值之間進行比較，當監測到壓力值達到閾值時，蜂鳴器發出提示聲，相當排便控制的感覺功能，提醒病人要排便了。病人只需按一下開啟按鈕，單片機系統就控制微型液泵的電機反轉，微型液泵將鉗夾囊袋中的液體抽出，相當排便控制的肛門括約肌松弛進行排便。當排便結束后，病人只需按一下關閉按鈕，單片機系統就控制微型液泵的電機正轉，微型液泵向鉗夾囊袋中注入液體，相當排便控制的肛門括約肌維持適當的壓力確保糞便不會流出。這樣就完成了一次排便過程。此時，系統按以上過程繼續循環工作，實現正常的排便控制。
本發明解決目前技術中存在的無法定量控制鉗夾壓力大小，壓力測不準，不能定量設定腸道閾值，沒有數據顯示的功能等缺點。本發明利用先進的傳感器技術、電子技術、單片機技術和自動控制等技術，能精確檢測和數字顯示腸道內儲糞量引起的壓力值，通過單片機系統控制微型液泵完成定量控制鉗夾壓力大小，實現排便控制，可廣泛應用于對于肛門失禁患者的治療。本發明首次實現由單片機控制生物反饋式人造肛門括約肌；實現只需按一下按鈕就能控制正常排便。系統具有液晶實時顯示腸道壓力情況，病人可以根據自己的生理情況和生活習慣調整大便時間，從而提高自己的生活質量。
圖1為本發明結構示意2為人造肛門括約肌控制器結構示意圖
具體實施例方式如圖1、圖2所示，本發明包括人造肛門括約肌1和人造肛門括約肌控制器2，所述的人造肛門括約肌1包括硅膠襯墊3、受壓囊袋4、鉗夾囊袋5、受壓導管6、鉗夾導管7，它們用醫用硅橡膠做成一體，所述的人造肛門括約肌控制器2包括壓力傳感器8、壓力傳感器調理電路9、微型液泵10、微型液泵驅動電路11、單片機系統12、液晶顯示器13、蜂鳴器14、按鈕15、電池16、印制板17，受壓囊袋4通過受壓導管6與壓力傳感器8相連，微型液泵10的出口通過鉗夾導管7與鉗夾囊袋5相連，壓力傳感器8與壓力傳感器調理電路9相連，微型液泵驅動電路11通過導線與微型液泵10相連，單片機系統12與微型液泵驅動電路11在印制板17上連接在一起，液晶顯示器13、蜂鳴器14、按鈕15通過導線與印制板17相連，電池16設在人造肛門括約肌控制器2內，人造肛門括約肌1通過受壓導管6、鉗夾導管7與人造肛門括約肌控制器2相連。
所述的壓力傳感器信號調理電路9設在印制板17上。
所述的液晶顯示器13、蜂鳴器14、按鈕15設在人造肛門括約肌控制器2的表面。
所述的壓力傳感器8、壓力傳感器調理電路9、單片機系統12、微型液泵10、微型液泵驅動電路11均設在人造肛門括約肌控制器2內。
所述的壓力傳感器調理電路9將輸出模擬信號送到單片機系統12。
所述的單片機系統12的A/D轉換變成數字信號送給液晶顯示器13顯示。
權利要求
1.一種生物反饋式人造肛門括約肌系統，包括人造肛門括約肌(1)和人造肛門括約肌控制器(2)，其特征在于，所述的人造肛門括約肌(1)包括硅膠襯墊(3)、受壓囊袋(4)、鉗夾囊袋(5)、受壓導管(6)、鉗夾導管(7)，它們用醫用硅橡膠做成一體，所述的人造肛門括約肌控制器(2)包括壓力傳感器(8)、壓力傳感器調理電路(9)、微型液泵(10)、微型液泵驅動電路(11)、單片機系統(12)、液晶顯示器(13)、蜂鳴器(14)、按鈕(15)、電池(16)、印制板(17)，受壓囊袋(4)通過受壓導管(6)與壓力傳感器(8)相連，微型液泵(10)的出口通過鉗夾導管(7)與鉗夾囊袋(5)相連，壓力傳感器(8)與壓力傳感器調理電路(9)相連，微型液泵驅動電路(11)通過導線與微型液泵(10)相連，單片機系統(12)與微型液泵驅動電路(11)在印制板(17)上連接在一起，液晶顯示器(13)、蜂鳴器(14)、按鈕(15)通過導線與印制板(17)相連，電池(16)設在人造肛門括約肌控制器(2)內，人造肛門括約肌(1)通過受壓導管(6)、鉗夾導管(7)與人造肛門括約肌控制器(2)相連。
2.根據權利要求1所述的生物反饋式人造肛門括約肌系統，其特征是，所述的壓力傳感器信號調理電路(9)設在印制板(17)上。
3.根據權利要求1或2所述的生物反饋式人造肛門括約肌系統，其特征是，所述的壓力傳感器調理電路(9)將輸出模擬信號送到單片機系統(12)。
4.根據權利要求1所述的生物反饋式人造肛門括約肌系統，其特征是，所述的液晶顯示器(13)、蜂鳴器(14)、按鈕(15)設在人造肛門括約肌控制器(2)的表面。
5.根據權利要求1所述的生物反饋式人造肛門括約肌系統，其特征是，所述的壓力傳感器(8)、壓力傳感器調理電路(9)、單片機系統(12)、微型液泵(10)、微型液泵驅動電路(11)均設在人造肛門括約肌控制器(2)內。
6.根據權利要求1或5所述的生物反饋式人造肛門括約肌系統，其特征是，所述的單片機系統(12)的A/D轉換變成數字信號送給液晶顯示器(13)顯示。
全文摘要
一種屬于醫學技術領域的生物反饋式人造肛門括約肌系統，本發明包括人造肛門括約肌和人造肛門括約肌控制器，所述的人造肛門括約肌包括硅膠襯墊、受壓囊袋、鉗夾囊袋、受壓導管、鉗夾導管，它們用醫用硅橡膠做成一體，所述的人造肛門括約肌控制器包括壓力傳感器、壓力傳感器調理電路、微型液泵、微型液泵驅動電路、單片機系統、液晶顯示器、蜂鳴器、按鈕、電池、印制板，人造肛門括約肌通過受壓導管、鉗夾導管與人造肛門括約肌控制器相連。本發明利用先進的傳感器技術、電子技術、單片機技術和自動控制等技術，能精確檢測和數字顯示腸道內儲糞量引起的壓力值，通過單片機系統控制微型液泵完成定量控制鉗夾壓力大小，實現排便控制。
文檔編號A61F2/08GK1718174SQ200510027949
公開日2006年1月11日 申請日期2005年7月21日 優先權日2005年7月21日
發明者顏德田, 施誠仁, 王永侃 申請人:上海交通大學