CN100490763C - 人造直肠 - Google Patents

Abstract

一种用于可选择性控制排便的可植入装置(10)，其具有一个外部体(16)，其上设有一个凸缘(16)，该凸缘能够通过外科手术连接在病人的肛门和肛门的邻近组织上。一个连接器(22)安装在该外部体(16)的另一端，并且与病人大肠的远端相紧固，以将大肠与该人造直肠(10)连接成流体通道。一个内部体(30)滑动地设在该外部体(16)中。一个泵(42)安装在该内部体(30)中，一个入口阀门(40)安装在该泵(42)和该连接器(22)之间。一个具有RF接收器形式的调节器(15)与该入口阀门(40)及泵(42)相电气连接，并且一个远程传送器(15)可操作地连接于该接收器(50)。该接收器(50)响应接收自该传送器(15)的控制信号，从而打开该入口阀门(40)，并且运行该泵(42)以便移动粪便通过该人造直肠(10)。

Description

人造直肠

技术领域

本发明涉及用于控制人体内废物排泄的装置和方法，特别涉及一种用于因结肠直肠癌、疾病、受伤、先天性缺陷或其他原因而接受结肠造瘘术的病人有选择地控制排便的人造直肠和方法。

背景技术

具有括约肌的直肠提供了排泄废弃物的收集点和释放机构。在美国，结肠癌和直肠癌是两种最常见的癌症。它们合在一起称作结肠直肠癌。

外科手术切除恶性肿瘤是最常见的治疗结肠直肠癌的方法。结肠和/或直肠的患病部分被切除，并且在大多数病例中，健康的部分被重新连接起来。然而，大约有5％的结肠直肠癌病人由于发病的程度或者位置而需要做结肠造瘘术。在这些病例中，一外科手术口开在腹部以提供一个新的排泄通道，病人通过造瘘口(皮肤上很小的孔隙)将废物排泄到结肠瘘袋中。由于该结肠瘘袋只能用于液体排泄物，所以，外科医生还要去除大肠，即使它的大部分可能都是健康的，以防止形成任何固体排泄物从而保证排泄物通过造瘘口进入结肠瘘袋的专有通道。

结肠造瘘术也可以在其他治疗手段失败时，用来治疗肠损伤、憩室炎、肠炎等疾病。目前，在北美大约有850,000人生活在这种状况下，根据克里夫兰临床(C1eveland Clinic)统计，每年有7,000例由于结肠直肠癌而进行结肠造瘘术的新增病例。在世界范围内，联合国的统计表明在发达国家有350万人独自忍受着结肠造瘘。

人们已经研制了一些装置，以允许这些病人能有限地控制他们将废物排出体外的需求。例如，美国专利申请第2001/00223337 A1，Lapcevic公开了一种通过造瘘口排出人体废弃物的装置，包括一个由外部开关或操纵器驱动的电池动力或人工的排空泵，以清空缩短的肠道。这个排出器组件适用于在手术期间封闭造瘘口，之后可以移走。

进一步的例子是美国专利NO.4351322，Prager公开了一种造瘘口控制装置，其具有一个通过外科手术植入在显露的肠上的环，在肠的远端设有一个插栓，有选择地膨胀以使周围的组织和环结合以阻断该造瘘口。

另外，美国专利NO.4217899，Freir公开了一种假体，其永久地连接在肠道的远端，允许废弃物在此积聚，通过一个由弹性套筒和支撑结构构成的可拆除组件排出废弃物，其与该假体的粘结部分相连以收集排泄物。

如前所述，需要一种人造直肠，可供有选择地控制粪便的排泄以避免切除病人的大肠，以及具有收集和排出废弃物的造瘘口相关用途。

发明内容

本发明关于人造直肠和方法，用于有选择地在低位胃肠道中移动粪便并排出体外。因此，本发明主要的好处在于接受结肠造瘘术的病人不再需要结肠瘘袋和造瘘口。该人造直肠的入口通过手术连接在大肠的远端，并且将粪便传送到一个单向的不漏液的入口阀门和泵，如浸渍器型泵，其安装在内部体内，该内部体大体上插入并且保留在该人造直肠的外部体中。该入口阀门和泵串联工作以控制粪便经过该人造直肠和排出体外的流动。这种结构额外的好处是允许内部体从永久安装的外部体上移除，以利于大肠以后的医学检查(如结肠镜检查)或该内部体和安装在其上的可移动部件的替换。而出口或组织长入凸缘设在该外部体的延伸端，并且通过外科手术连接在病人括约肌剩余部分周围的皮肤上。使用时，病人开动远程控制单元，例如，打开入口阀门和驱动泵的叶轮以排出粪便。病人通过停止叶轮或关闭入口阀门来终止排便。

在本发明当前一个较佳实施例中，该人造直肠包括一个用于允许病人有选择地控制该人造直肠运行的装置，在这样一个实施例中，控制是通过使用一个远程控制单元与该泵和/或入口阀门相功能性地连接，如通过RF，来实现。

本发明另一个实施例包括一个单向不漏液的阀门，其延伸经过该人造直肠的侧壁并且与一个出口导管相连形成流体通道以允许气体废物排出。

本发明还包括一种可供结肠造瘘术病人有选择地控制排便的方法。该方法包括以下步骤：

提供一个人造直肠，包括一个入口、一个出口、以及一个与该入口和出口连接而在其间形成流体通道的流动控制装置；

将该人造直肠的入口或组织长入环成流体通道式连接到病人的大肠上；

将该人造直肠的出口或组织长入凸缘连接在病人的肛门和/或肛门邻近组织上；以及

接受从大肠经过该人造直肠入口的粪便，并且控制该流动控制装置，从而有选择地在该入口和该出口之间移动粪便，并且依次经过出口排出粪便，由此控制病人的排便。

在此公开的关于该人造直肠和方法的上述和其他独有的技术特征，通过下面详细描述的当前较佳实施例、附图和附加的权利要求将更容易明白。

附图说明

属于所公开的人造直肠方法的技术领域的普通技术人员能够容易地理解怎样制造和使用相同的产品和方法，其中参考附图为：

图1说明了一个用于有选择地由病人体内排出粪便的人造直肠，特别是装有完全置于手术部位的人造直肠的病人的下腹部和直肠区域的详细剖视图；

图2为具有与所公开主题的一个较佳实施例相对应结构的人造直肠的剖视图，其中该人造直肠包括一个外部体、一个连接器、一个内部体、一个入口阀门、一个泵、一个马达、一个RF接受器、一个电池和一个盖子；

图3为图2所示的人造直肠的外部体的剖视图；

图4为图2所示的人造直肠的连接器的剖视图；

图5A为图2所示的人造直肠的带有单向阀的内部体的剖视图；

图5B为图5A中内部体5B—5B方向的剖视图；

图6为图2所示的常闭的入口阀门在关闭状态的剖视图；

图7为图2中的浸渍器型泵的剖视图。

具体实施方式

公开的主题是一种用于控制从体内排出粪便的改进装置和方法。该装置和方法特别应用于一种人造直肠，尽管他们可能用于很多应用中，比如治疗所有的排泄失禁，正如具有相关技术的人员所容易理解的。对于本领域普通技术人员，通过下面利用附图详细说明本发明的特定较佳实施例，既能够很容易明白所公开的装置和方法的好处和其他技术特征，这些实施例阐明了当前公开的典型的实施例，其中，相似的参考数字表示近似的结构。

参考图1，表示该人造直肠的典型实施例可能被使用的环境。如图所示，一种人造直肠，一般由参考数字10指定，充分的插入病人的下腹部，并且连接在病人大肠12的远端和肛门括约肌以及邻近组织之间，从而形成流体通道。该人造直肠10由病人通过使用一个调节器15有选择地开动以控制从大肠来的废弃物的流动。

正如下面所进一步描述，该调节器15可以是现有各种不同形式的调节器，或是今后所知的能够执行所述功能的调节器，比如，一个远程控制单元、一个设置在该人造直肠上或邻近位置的开关，或者一个传感器。

参考图2，该人造直肠包括一个外部体16，设有一个具有组织长入的环形式的入口18和一个具有组织长入的凸缘形式的出口20，其与该入口成流体通道式相连。如图1所示以及下面的说明，该外部体16在切除直肠和肛门后植入直肠结肠的空隙。如图2所示，该外部体16包括一个第一内表面22和一个第一外表面24。该第一外表面24包括设在一端的环形凹槽，其在出口形成一个安装凸缘26或组织长入凸缘20，用于利用外科手术连在病人的肛门括约肌或邻近组织，如外科手术钉(图未示)。该第一内表面设有一个上部，它具有一个向内突出的环形凸肩28。该环形凸肩28的一边与一个内部体30啮合，该内部体30插在该组织长入凸缘20内，该环形凸肩28的另一边与一个连接器32啮合，该连接器32插在外部体的入口或组织长入环18中，并且固定在该大肠12的远端，如下面进一步所述的。在本发明当前一个较佳实施例中，如图2所示，该环形凸肩28的内部配合表面与用于啮合该内部体30的第一内部表面22充分垂直，该凸肩的外部配合表面为斜面，以与连接器32相应的斜面34相配合，并且大肠12的末端连接在这里，如下面进一步所描述的。

在该人造直肠的当前一个较佳实施例中，并且如下所述，该连接器32和大肠12的远端与该外部体16的入口或组织长入环18紧固形成一个压力配合密封。该内部体30包括一个设在其内端的第二入口36和一个设在其外端的第二出口38。一个入口阀门40设在该内部体30或靠近该入口36，并且打开以允许粪便流过。一个浸渍器型泵42安装在该内部体30内，并处于入口阀门的下游，在装有电池46的马达44的驱动下旋转，引导粪便从入口或组织长入环18，依次流过入口阀门40和一个浸渍器型泵42，并通过出口或组织长入凸缘20排出体外。因此浸渍器型泵42同该入口阀门40共同运行以有选择地控制粪便流过该人造直肠，并且依次排出病人体外。然而，正如本领域的技术人员根据这里所公开的内容可以推知，该阀门和/或泵可以是目前或以后所知的各种结构的泵。而且，该人造直肠还可以是只包括一个泵而没有阀门，或者包括一个或多个阀门而没有泵。一个气密的可移除盖子用于闭塞盖的出口38，其用于在该人造直肠没有运行时，防止粪便的气味从该人造直肠散出。

如图1和2所示，该入口阀门40和该浸渍器型泵42由一个远程接收器50驱动，其与该远程控制单元15通过如射频(RF)的方式相连，以允许病人控制它们的运行。如上所述，该调节器不需要采取接收器50和/或远程控制单元15的形式，但是可以是目前所知的各种不同的调节器或者是以后所知的能够执行所述功能的调节器。例如，该调节器可以是一个开关，其设在该人造直肠的外部或者病人身体上靠近该人造直肠的部份，如使用一个磁性耦合开关。可选择地，该调节器可以是一个传感器，其设在该人造直肠上或周围，用以在该组织长入环18或其他合适的位置感应粪便的存在，或者是一个压力传感器用以在该组织长入环或其他合适位置感应压力。任一情况下，该传感器可以向病人传递一个信号以操作该人造直肠，或当感应到粪便或感应到的压力大于预设的极限压力时自动地操作该人造直肠。

一个单向阀门52横向延伸穿过该内部体30的侧壁，并且与该出口导管53成流体通道式相连，其延伸在该单向阀门和该组织长入凸缘20之间，以允许在该组织长入环18的气体通过该人造直肠并排出体外。在本发明当前一个实施例中，该单向阀门52是一个弹簧负载式止回球阀，其中球表面向内横向地指向内部体，以清洗固体或半固体粪便流的污垢。在运转时，当气体在下肠部聚集时，压力增加直到使球抵在其球座的弹簧力被克服，使球离开球座，从而允许气体流动。当气体排出后，压力会下降，弹簧力使球重新回到球座上，从而停止流动。本领域的技术人员可以推知，目前或今后所知的其他类型的阀门可以与阀门52等同使用，以提供一个肠内气体的单向流动路径，例如，一个电磁止回阀或其他由压力驱动的止回阀。

在该人造直肠10运行时，病人移开气密可移除盖子启动该远程控制单元15以清除粪便。该远程控制单元15发送信号给接收器50以开动入口阀门40，并启动马达44旋转带动浸渍器型泵42，移动粪便依次从组织长入环18通过组织长入凸缘20至排出体外。直肠会自动分泌黏液进入组织长入环18，接着，进入内部体30润滑内部体的内表面以便粪便的顺利流通。当完成排便后，病人开动该远程控制单元15来关闭该入口阀40以及停止马达44，然后病人重新将气密可移除盖子盖在第二出口38上。

现在参考图3，该外部体16的外形是充分的圆柱形，并且在其一端设有一个组织长入环18，另一端设有组织长入凸缘20，一个第一内表面22和一个第一外表面24。该外部体16的第一外表面24在组织长入凸缘20上具有一环形凹槽，其为安装凸缘26，用于通过外科手术与病人的肛门的括约肌及附近组织相连，例如外科手术钉，如图1所示。

现在参考图4，该连接器32的外形是充分的圆柱形，包括入口54，出口56，连接器内表面58和连接器外表面60，该连接器32提供一种装置，用于机械地将大肠12的远端与外部体16的组织长入环18相连，从而使该大肠12和该人造直肠形成气密的流体通道。连接器出口56设有一个斜面34以与该外部体的轴肩28的倾斜配合面充分啮合(如图2所示)。在该人造直肠的安装过程中，大肠12的远端穿过该连接器入口54，这样该大肠12的远端从该连接器出口56伸出。如图4所示，大肠12在该斜面34上拉回翻起，以便在将连接器滑动插入该外部体的组织长入环18中时能够固定大肠，如上述图2所述的，可以看到，连接器内表面58的外形大体上是圆柱形，并且很光滑以促进在大肠中自然产生的粪便经过该连接器32进入该内部体30的流动。如图2所示，该连接器32压装入该外部体16的组织长入环18内，以密封该人造直肠的入口以及固定大肠的远端。正如本领域的技术人员可以推知的，在该连接器、外部体和大肠之间的机械连接的方法仅为示例，当前或以后得知的任何其他方法均可以同等地用于将大肠12的远端与该人造直肠的组织长入环18机械地连接。

现在参考图5A，该内部体30包括一个第二入口62、一个第二出口64、一个第二内表面66和一个第二外表面68。如图2所示，在本发明当前一个较佳实施例中，该内部体30完全地装入外部体16内。现在参考图5B，第二内表面66设有上部环形凹槽70和一个下部环形凹槽72，分别用于安装入口阀40的入口环100和出口环102(如图6所示)。在安装时，入口阀40的入口环100的外部圆周表面嵌在该内部体30的上部环形凹槽70中以将该阀门固定在内部体30上。该阀门40的出口环102的外部圆周面类似地嵌在该内部体30的下部环形槽72中，但具有充分的机械间隙以在阀门打开和关闭时允许出口环旋转运动以及出口环在轴线方向运动。在本发明当前的较佳实施例中，这种内部体组件的好处在于，这种结构允许该内部体30以及其相关的部件当将外部体16安装在病人体内时可以移动。这种移动或许是必须的，例如，在今后的结肠直肠腔的外科检查中，或者更换内部体30中的移动部件时。

参考图6，该入口阀门40处于关闭状态，包括入口环100、出口环102和一个电磁隔板104，其悬挂在该入口环100和该出口环102的内部圆周上，用于控制通过的粪便的流动。在图示的实施例中，该入口阀门40安装在内部体30内(如图2)，位于泵42的上游。然而，如本领域技术人员所能推知的，如果有特殊应用的需要或要求，该阀门40还可以设在泵的下游。该入口环100和该出口环102均设有一个槽，当入口阀门40打开时，粪便从该槽流过。当该人造直肠10运行时，该常闭入口阀门40通过接收器50打开，其机械地相对于该入口环100旋转出口环102，以允许该电磁隔板从通常的扭绞的、关闭的位置缩回到打开位置，其中该电磁隔板位于最小扩张的大体圆柱形的状态。正如本领域的技术人员可以推知的，该阀门可以具有当前或今后得知的具有所述功能的多种不同类型的阀门的形式。例如，该阀门40可以是闸式阀门或夹紧阀门。类似地，该阀门可以通过当前或者今后所致的多种不同的方法驱动，如RF、磁耦合或电子驱动。

参考图7，该浸渍器型的泵42包括一个螺旋状的螺旋类型的叶轮200围在一个中空的中型柱体202上，并且设有一个引导边204，和一个末端边206，该引导边204从该柱体202的上部呈圆锥状的突出。该叶轮200具有允许它在内部体中旋转的直径，并且在不运行的时候排出粪便。该叶轮200固定在该柱体的外表面，这样当该柱体由马达44(图2)旋转驱动时，该螺旋状叶轮200也被类似地驱动。在运行时，当来自大肠12的粪便和该螺旋叶轮的引导边204接触时，该螺旋叶轮的旋转在粪便上产生一个剪切力，使它沿着螺旋叶轮的螺旋线向下移动。当粪便到达叶轮的末端边206时，粪便排出，而该螺旋叶轮继续运转，产生一个足够高的压力以便物质通过该人造直肠的组织长入凸缘20。该浸渍器或螺旋型的泵的好处在于由于该螺旋叶轮的螺纹之间具有相对宽的间隙使其能够泵多种密度的物质而不会产生凝结。如本领域的技术人员所能推知的，该泵可以具有当前的或以后所知的具有所述功能的各种不同结构，例如，该泵42可以是真空泵，或具有多个互相轴向相对设置的叶轮。

当上述发明用特定的较佳的实施例描述时，本领域的技术人员可以推知，本发明的原理和发明的观念可用于多种不同的应用。进而，本领域的技术人员可以容易地得知对本发明的上述或其他实施例所做的各种改变和/或修改均没有背离本发明的精神或由所附的权利要求所要求保护的范围。例如，该人造直肠的部件可利用多种不同的材料制成，或具有各种不同的外形和/或结构，这些外形和/或结构可以是已知的或是今后所知的。类似地，植入人造直肠的装置可以是上述的外科手术钉，或者是多种其他装置、结构或方法，其可以是目前或今后所知的用于外科植入的装置。另外，连接该人造直肠与大肠的机构可以具有多种不同的结构。例如，一个管子、导管或者其他连接装置，连接在该人造直肠的入口和大肠的远端。所以，结合附图进行较佳实施例的详细说明并不限定所要求保护的范围。

Claims (19)

1、一种可植入病人体内用于控制排便的人造直肠，包括：

一个第一主体，设有：

一个入口，其与病人的大肠成流体通道式连接，用于接收从大肠来的粪便流，以及

一个出口，其与该入口成流体通道式相连，以从该第一主体的入口经过其排泄粪便，并与病人的肛门括约肌和肛门括约肌的邻近组织中的至少一个相连；

至少一个流动控制装置，其以成流体通道式连接在该第一主体的入口和该第一主体的出口之间，用于控制粪便从该第一主体的入口通过该第一主体的出口的排出；以及

一个与该流动控制装置相连的调节器，用于控制该流动控制装置的动作，而由病人控制排便。

2、根据权利要求1所述的人造直肠，其中该第一主体进一步设有一个环形凹槽，用于嵌入病人的肛门组织。

3、根据权利要求1所述的人造直肠，进一步包括一个连接器，用于连接结肠和该入口成流体通道。

4、根据权利要求1所述的人造直肠，其中，该至少一个流动控制装置是一个泵。

5、根据权利要求1所述的人造直肠，其中，该至少一个流动控制装置是一个阀门。

6、根据权利要求1所述的人造直肠，进一步包括一个第二主体，可松开地连接在该第一主体上，其中该第二主体设有一个第二入口和一个第二出口，并且该流动控制装置连接在该第二主体上。

7、根据权利要求6所述的人造直肠，进一步包括用于密封该第二出口的盖子。

8、根据权利要求1所述的人造直肠，进一步包括一个排气单向阀门。

9、根据权利要求1所述的人造直肠，其中，该调节器包括：

一个远程发射器，用于发射一个信号；以及

一个接收器，其与该流动控制装置相连，用于接收该信号，并且响应该信号而驱动该流动控制装置。

10、一种可植入病人体内用于控制排便的人造直肠，其包括：

第一装置，其与病人的大肠成流体通道式相连，用于接收来自大肠的粪便流；

第二装置，其与病人的肛门括约肌和肛门括约肌邻近组织中的至少一个相连，并且与该第一装置成流体通道式相连以经其排出粪便；

第三装置，其以成流体通道式连接在该第一和第二装置之间，用于控制粪便从该第一装置经过该第二装置的流动；以及

第四装置，其与该第三装置相连，用于控制该第三装置的动作，而控制粪便经过该装置的流动。

11、根据权利要求10所述的人造直肠，其中该第一装置是一个入口，该入口适于固定连接在病人的大肠上，并且与大肠形成气密的密封。

12、根据权利要求10所述的人造直肠，其中该第二装置是一个出口，该出口适于通过外科手术与肛门括约肌和肛门括约肌邻近组织中的至少一个相连。

13、根据权利要求10所述的人造直肠，其中该第三装置是一个泵。

14、根据权利要求10所述的人造直肠，其中该第三装置是一个阀门。

15、根据权利要求10所述的人造直肠，其中该第四装置是一个接收器，其与该第三装置相连，用于接收信号以及响应该信号而驱动该第三装置以促使粪便穿过该装置的流动。

16、根据权利要求15所述的人造直肠，其中该第四装置进一步包括一个发射器用于向接收器发射信号。

17、根据权利要求10所述的人造直肠，进一步包括第五装置用于通过该装置排出气体。

18、根据权利要求17所述的人造直肠，其中该第五装置是一个导管，其适于以流体通道式连接在该大肠和该装置外部之间。

19、根据权利要求18所述的人造直肠，进一步包括一个阀门，其与该导管成流动通道式相连，用于在该阀门入口一侧的压力达到极限压力时，允许气体通过该导管排出。

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