超声波探测系统模拟肠内容物感知神经的作用

背景：现有的人工肛门括约肌不能感知肠管内是否有肠内容物及肠内容物的状态,既往对肠内容物信号的研究未对不同结肠部位不同状态肠内容物信号进行研究。 目的：比较对射式超声波信号探测系统测量新西兰兔不同大肠部位不同状态肠内容物电压信号的差异。 方法：选用20只健康新西兰兔,每只兔按近结肠远端、远结肠远端、直肠远端3个部位进行分组,每组选取5个固体大便颗粒处作为测量点,用超声波信号探测系统分别测量每个测量点内固体、流体、气体、肠管空虚4种状态大便的电压信号。 结果与结论：在直肠部位,除了直肠内的固体和气体比较差异无显著性意义外,其余不同状态比较差异均有显著性意义(P=0);在远结肠和近结肠内的不同状态多重比较差异均有显著性意义(P=0)。对固体和流体而言,直肠、远结肠、近结肠之间差异有显著性意义(P=0),多重比较差异亦均有显著性意义(P=0);对气体和空虚状态而言,直肠、远结肠、近结肠之间差异无显著性意义。不同的大肠部位和不同状态肠内容物之间存在交互效应(P=0)。提示对射式超声波信号探测系统具有分辨不同肠内容物“人工肠内容物感觉神经”的作用,用超声波探测不同状态肠内容物可为研究“人工肠内容物感知神经”提供一种有效方法。     

超声波探测系统模拟肠内容物感知神经的初步研究

为研究超声波对不同状态的肠内容物的辨别作用,以便为智能人工肛门的研制打下基础,本实验利用由MLU02-212型超声波气泡探测仪改装成的超声波探测系统分别测量20只新西兰兔近结肠远端10cm肠管内固体、流体、气体和空虚状态时的电压信号,分析不同状态肠内容物所表现的电压信号变化是否有显著性差异。实验结果表明:(1)近结肠内固体、流体、气体、空虚状态所造成的电压信号变化差异性显著(P=0.000);(2)多重比较各个不同状态之间电压信号差异性显著(P=0.000);(3)四种信号强度之间存在信号"不重叠区域"。本实验结果提示透射式超声波探测系统具有分辨不同肠内容物的作用,选用超声波探测肠内容物的方法可能为研究"人工肠内容物感知神经"的有效方法之一。     

生物反馈式人工肛门感知系统的研制及效果

背景：人工肛门为治疗肛门失禁开辟了一条新的思路,然而现有的人工肛门没有感知和反馈功能。患者只能通过习惯而不是肠内容物的实际情况排便。因此人工肛门感知和反馈系统的研制是亟待解决的问题。 目的：研制能感知和反馈肠内容物量和压力变化的人工肛门感知系统。 方法：通过实验分别向20只新西兰兔近结肠远端10 cm肠管内注入不同体积的模拟气体、液体、半流体、固体肠内容物,并测量肠管和压力感应套囊的压力变化,分析4种状态肠内容物体积与肠管压力和压力感应套囊压力的关系。 结果与结论：实验结果表明,肠管内压力和套囊压力随肠内容物体积的增加而增大,套囊压力与肠内容物体积和肠管压力在一定范围内成正相关。通过实验证实,该生物反馈式人工肛门感知系统能有效的反映肠内容物的多少和肠内压的变化,是解决人工肛门感知和反馈的有效策略,为生物反馈式智能人工肛门的研制打下基础。     

基于微型反射式超声测量的肠内容物分类研究

目前的人工肛门括约肌不能感知不同的肠内容物状态,本研究试图利用反射式超声波探测系统分辨不同肠内容物状态,从而为研制具有感知功能的人工肛门括约肌打下研究基础。我们测量了30只巴马香猪直肠内固体、流体、气体和空瘪状态时反射波的个数,实验结果显示,当巴马香猪直肠内为4种不同肠内容物时,形成的反射波数目的差异具有统计学意义(F=1 088,P<0.05)。本研究结果提示,反射式超声波探测系统具有分辨不同肠内容物的作用,可作为研究微型人工肛门括约肌感知肠内容物功能的一种新的有效方法。     

肠平滑肌细胞在肠道炎性疾病中作用的研究进展

肠平滑肌细胞(ISMC)作为胃肠道主要成员之一,在肠管蠕动、结肠运输、肠道内环境稳态等方面发挥重要作用,其结构及功能改变参与肠道炎性疾病发病过程。肠道炎性疾病常伴肠功能亢进、肠腔狭窄等症状。明确ISMC在肠道炎性疾病中的作用将为其临床治疗提供新思路。     

肠造口病人心理支持需求的调查研究

肠造口术是指低位直肠癌、结肠癌引起的梗阻,先天性直、结肠肛门畸形,某些直、结肠外伤及严重的炎症性结肠病变,在治疗原有疾病的基础上,行手术治疗不能保留肛门或不易行D-期肠吻合而把病变以上的肠管拉出腹腔,将开口缝于腹壁,用于排泄粪便。即形成永久性或暂时性的人工肛门。以保证病人在生活上获得基本生理需求。由于排便途径发生改变,没有肛门括约肌,粪便排泄失去控制,     

快速肠减压在结肠癌性梗阻急诊手术中的应用

目的：探讨术中快速肠减压应用于结肠癌性梗阻急诊一期切除吻合术中的安全性及可行性。方法：57例急诊结肠癌梗阻患者,术前未行肠道准备,术中徒手排空梗阻近端肠道内容物,不进行术中肠道灌洗,在保证远端肠管通畅并消毒吻合口残端后进行吻合。结肠次全切除、回肠乙状结肠吻合术8例;左半结肠切除、横结肠乙状结肠吻合术36例;乙状结肠及部分直肠切除、降结肠直肠吻合术12例（Dixonsy术7例,改良welch术5例）,盲肠癌与乙状结肠内瘘切除、回结肠及降结肠与乙状结肠吻合1例。结果：治愈52例（91．23％）,好转3例（5．27％）,死亡2例（3．51％）;术后并发伤口感染2例（3．51％）,吻合口漏1例（1．75％）,均治愈。结论：术前积极纠正全身情况,术中遵循“上要空、口要正、下要通”的原则,作好肠道减压排空处理,结肠癌性梗阻急诊一期切除吻合术是安全可行的。     

先天性升结肠降结肠打结样旋转畸形1例

患者,男,２１岁,因腹痛伴腹胀、呕吐、肛门停止排便排气 ７ｈ于 １９９８年 ９月 ３０日入院。患者 ８岁时曾因腹痛、腹胀在当地医院住院;１９９４年以来曾３次因腹痛、腹胀、呕吐而在当地医院治疗,诊断：“肠梗阻”,经对症治疗,症状消失而出院。其中１９９６年住院期间行钡餐检查示：“结肠克隆氏病”,但均未行纤维结肠镜检查。本次入院时查体：Ｔ ３７,２℃,ＢＰ １０．２／８ ｋＰａ。腹稍胀,中腹可见肠型;腹肌稍紧张,全腹轻压痛及反跳痛,无移动性浊音,肠鸣音亢进。腹平片：肠道气体明显增多,肠管扩张、中下腹可见多个阶…     

新型原位植入式人工肛门括约肌样机及离体肠道实验研究

设计一款基于生物信号反馈机制的智能化可遥控式人工肛门括约肌系统。所设计的蠕动式微型医用泵在3.3 V 驱动电压下,最大流量为8.5 mL/min,最大封闭压可达170 kPa。新型括约肌假体在较小注水量（9～10.5 mL）的情况下,可实现对肠壁作用压的均匀分布（3.34～7.26 kPa）,符合人体肠道生理结构和安全压力阈值的要求,避免由于局部高压导致的缺血性坏死。人工括约肌系统采用体内充电电池、体外无线经皮能量充电的供电方式,实现系统的完全植入式移植。离体实验结果表明,该系统可以有效地抑制肠道内容物渗漏,成功建立排便感知信号,从而为严重肛门失禁、结肠造口等肛门功能严重缺失的患者提供一种人性化的治疗方案。     

新型人工肛门括约肌系统的初步实验研究

目的观察自行研制的可用于治疗肛门失禁的新型植入式人工肛门括约肌系统（AASS）控制肠腔内容物的效果。方法 AASS由体内执行、体外控制和经皮能量传输3个模块构成,体内外通过无线模式通信。选择屠宰市场购买新鲜宰杀的猪结肠40 cm共4段,将其垂直固定放置,上端开放注入糊状内容物,下端套入AASS并关闭,向肠内缓慢注入糊状物,观察不渗漏所需注入AASS的液体量及囊内压力值;实验动物为贵州小型猪1只,体质量26.2 kg。肠道准备后麻醉开腹,距肛门8 cm处横断直肠套入AASS吻合,经皮能量接收线圈植入皮下,损坏动物肛门括约肌。术后1周开始AASS工作实验,1个月后麻醉开腹,观察AASS植入状态及工作状况。结果离体实验和活体实验均提示,在较少的注水量（9.0～10.5 mL）的情况下,AASS可产生对肠壁作用均匀的压力分布（3.34～7.26 kPa）,满意控制肠内容物渗漏。离体状态下4只AASS夹闭肠管所产生压力与空夹时有很好的相似性,植入活体猪体内1个月取出时系统功能完好,仍可满意夹闭肠管控制流质肠内容物,连续夹闭0.5 h无明显缺血改变。结论 AASS可以很好地模拟正常人体肛门括约肌功能,有望成为治疗肛门失禁和直肠癌术后原位肛门控便的一种新方法。     

自体肌肉移植重建人工肛门括约肌

背景：有效的人工肛门括约肌重建能够改善肛门失禁患者的生存能力和生活质量。 目的：评价自体肌肉移植重建人工肛门括约肌的效果。 方法：分析自体臀大肌和股薄肌移植重建人工肛门括约肌的解剖学基础,并对应用自体臀大肌和股薄肌移植重建人工肛门括约肌的患者进行随访观察,通过评估人工肛门控便功能恢复情况以及相关并发症发生情况,明确自体臀大肌和股薄肌移植重建人工肛门括约肌的应用效果。 结果与结论：臀大肌和股薄肌均有丰富的血液供应,并且营养肌肉的动脉均有相应静脉和神经伴行。对应用自体臀大肌和股薄肌移植重建人工肛门括约肌的患者随访观察发现,患者多为直肠癌或者肛管癌,经过自体肌肉移植重建人工肛门括约肌后,均能获得较好的肛门排控便功能,较少发生肛门狭窄、肛周感染等并发症,无机体排斥反应的发生。     

植入式人工肛门括约肌系统的实现及动物实验***

背景：研制新型的符合人体生理需求的人工肛门括约肌系统具有十分重要的意义。 目的：设计一种新型植入式人工肛门括约肌系统。 方法：利用无线通讯模块和压力传感器重建排便控制机制,并由经皮能量传输模块供电,采用机电系统模拟人体自然器官的功能,最终实现人体肛门括约肌的控制效果。 结果与结论：设计并实现了一种新型的植入式人工肛门括约肌系统,在重建排便机制和模型的基础上,一定程度上恢复肛门失禁患者的生物反馈控制能力,并带有经皮能量传输模块,为体内系统长期无缆式供电提供可能。该系统实现了植入式动物实验,完成了系统植入可行性和基本功能验证。 关键词：人工肛门括约肌;生物反馈控制;经皮能量传输;植入式动物实验;数字化医学  doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.13.013     

Functional evaluation of an artificial anal sphincter using shape memory alloys

This article describes an implantable artificial anal sphincter using shape memory alloys and its in vivo assessment in porcine models. The new design was developed as a low invasive prosthesis with a simple structure to solve the problem of severe fecal incontinence in patients with hypoplastic sphincters or without anal sphincters and especially for ostomates. The artificial anal sphincter consists of two shape memory alloy (SMA) plates as the main functional parts to perform two basic functions when the SMA artificial sphincter is fitted around intestines (i.e., an occlusion at body temperature and an opening function on heating). Our previous assessments with short-term animal experiments revealed promising properties with the occlusion function of the device, although some complications, such as overpressure induced ischemia, heat burn, and infections, remained. This article addresses the concerns related to the practical use of the device, the power supplement to drive the actuator, and overheating protection of the device inside bodies. Results of chronic animal experiments of up to 4 weeks suggested great potential for the improved device.     

反馈式人工肛门括约肌的经皮能量传输系统

针对反馈式人工肛门括约肌的供能问题,研究经皮能量传输系统原理,并研制出经皮能量传输系统,使得反馈式人工肛门括约肌能够模拟实现人体排便功能。通过实验分析接收端负载以及两线圈位置偏移对传输效率的影响,验证了系统的传输性能。实验结果表明,研制的经皮能量传输系统在发射和接收线圈轴向距离为15mm条件下,能稳定传输超过400mW功率,传输效率可达10％,保证人工肛门括约肌的正常工作。     

Research on a novel artificial anal sphincter for human incontinence

This paper discusses a novel artificial anal sphincter with sensor feedback for controlling anal incontinence. The artificial anal sphincter system is a novel hydraulic-electric muscle which mainly comprises an artificial anal sphincter, a wireless power supply subsystem, and a communication subsystem. High integration of all functional components and no wire linking to the outer device make surgical implantation easier and lower risk. The wireless power supply subsystem employs a Class-E power amplifier based on adaptive control technique, and the electromagnetic compatibility in biological tissue is analysed. With the goal of designing a reliable and safe instrument, the models of human colonic blood flow and rectum motion are developed, the biomechanical material properties of human rectum and tissue ischaemia are analysed. The results show that the deformation of the artificial anal sphincter can be controlled by the press of reservoir below the upper limit of human tissue ischaemia. In vitro experiments demonstrate the artificial anal sphincter system is a good cure for human anal incontinence problems.