CN101927054B

CN101927054B - 仿生导尿装置

Info

Publication number: CN101927054B
Application number: CN2010102799398A
Authority: CN
Inventors: 李华凤; 杨沛; 胡丽娜; 罗金凤; 张先娟; 刘小娇; 江晓琴; 倪娟; 周晖; 熊艳
Original assignee: West China Second University Hospital of Sichuan University
Current assignee: West China Second University Hospital of Sichuan University
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2030-09-14
Also published as: CN101927054A

Abstract

仿生导尿装置，包括导管、设置在导管上部段的球囊，导管含有球囊充盈介质输送腔和尿液引流腔，或导管含有球囊充盈介质输送腔、尿液引流腔和灌洗腔，所述球囊充盈介质输送腔的下端设置有单向阀，其被球囊包覆部段设置有与球囊相通的孔，所述尿液引流腔的上端开有尿液入口，其下端开有尿液出口并设置有仿膀胱括约肌生理功能的泄压阀。此种仿生导尿装置可防治留置导尿装置后的尿潴留、避免尿路逆行感染和膀胱粘连。

Description

仿生导尿装置

技术领域

本发明属于医疗器械，特别涉及用于外科手术后、严重烧伤、尿潴留、晚期膀胱癌、尿失禁等患者的留置导尿装置。

背景技术

现有导尿装置有两种结构，其中一种导尿装置的导管为两腔管，含有球囊充盈介质输送腔和尿液引流腔，如图1所示，另一种导尿装置的导管为三腔管，含有球囊充盈介质输送腔、尿液引流腔和灌洗腔，如图2所示。使用时，两种导尿装置均通过充盈的高压球囊(压力＞100cmH₂O)固定于膀胱内。

膀胱在正常生理状态下搜集和贮存双侧肾脏产生的尿液，并能随意间歇排空尿液。它在一定容量和压力范围内无感觉地充盈，当充盈到一定程度时，膀胱的感觉神经将膀胱充盈信息传至神经中枢，神经中枢再传出信息，使尿道括约肌松弛，同时以逼尿肌为主、腹肌为辅的排尿肌群收缩，使尿液排出，完成排尿反射。另外，尿道括约肌只在排尿时开放，可以防止细菌逆行进入膀胱导致感染，因此具有重要的防御功能。而留置现有的导尿装置以后，膀胱内尿液持续引流到体外，由以下几方面原因导致不良反应：

(1)尿道括约肌持续开放，引流出的尿液和细菌可能逆行入膀胱，诱发感染；

(2)虽然手术时膀胱持续空虚状态有利于盆腔手术操作和减少手术对膀胱的损伤，但非手术时膀胱长时间缺乏充盈状态，容易发生膀胱壁粘连；

(3)尿管持续引流使膀胱与外界压力梯度减小，为了保证引流通畅，常常需要使用管径较大、管壁较厚的导尿管，势必也增加了尿管的外径和硬度，而硬质的粗尿管增加了尿道粘膜受压并发生缺血性损伤；

(4)导管及球囊对患者尿道和膀胱括约部的持续压力刺激，使膀胱的神经感受器产生适应性改变(当感受器持续受到恒量刺激时，其传入信号逐渐减少的过程，称为适应，如嗅觉适应)，因此不能感知膀胱内尿液充盈(尿意)并完成排尿反射，即发生尿潴留。此时需要有超过适应的恒量的刺激，才能产生尿意感觉和排尿反射。高压球囊不仅增加对粘膜的压迫，而且增加了膀胱对容量和压力刺激的感受阈值，因此取出导尿装置后的尿潴留更严重，发生率也更高；

(5)一些初级操作者缺乏尿道的解剖知识，在球囊尚未进入膀胱腔内即注入充盈介质(液体或气体)扩张球囊，导致尿道压迫伤，甚至撕裂伤。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一类仿生导尿装置，以防治留置导尿装置后的尿潴留、尿路逆行感染和膀胱粘连。

本发明所述仿生导尿装置是在现有两种导尿装置基础上的改进，主要改进之处是在尿液引流腔的下端设置了带有仿膀胱括约肌生理功能的泄压阀。

本发明所述仿生导尿装置有属于一个总的发明构思的两种基本结构：

1、第一种基本结构

仿生导尿装置包括导管、设置在导管上部段的球囊，导管含有球囊充盈介质输送腔和尿液引流腔，球囊充盈介质输送腔的下端设置有防止充盈介质返流的单向阀，其被球囊包覆部段设置有与球囊相通的孔，尿液引流腔的上端开有尿液入口，其下端开有尿液出口并设置有仿膀胱括约肌生理功能的泄压阀。

为了便于灌洗膀胱，可在上述仿生导尿装置的尿液引流腔上设置灌洗口，所述灌洗口位于泄压阀之上，以避免逆行的细菌污染。

2、第二种基本结构

仿生导尿装置包括导管、设置在导管上部段的球囊，导管含有球囊充盈介质输送腔、尿液引流腔和灌洗腔，球囊充盈介质输送腔的下端设置有防止充盈介质返流的单向阀，其被球囊包覆部段设置有与球囊相通的孔，尿液引流腔的上端开有尿液入口，其下端开有尿液出口并设置有仿膀胱括约肌生理功能的泄压阀，灌洗腔的上端开有灌洗液出口，其下端开有灌洗液入口。

为了减少尿道黏膜缺血损伤，且不影响球囊的密闭和固定功能，本发明所述仿生导尿装置通过增大球囊壁的面积来降低球囊的压力。本发明中，球囊处于非工作状态时，其球径d₁＝1.2d₂～2d₂(替代原有球囊的球径d₁＝d₂)，所述d₂是球囊所包覆的导管的外径。

为了防止初级操作者在球囊尚未进入膀胱腔即注入充盈介质扩张球囊，本发明的技术方案是在导管上设置刻度线。

本发明所述仿生导尿装置中的泄压阀优选以下两种结构：

1、泄压阀由阀体、第一阀芯、阀套和压缩弹簧组成，阀体为带刻度的透明管件(以便观察第一阀芯位置确定膀胱内压力)，其侧壁上设置有排尿孔，第一阀芯为板块，其形状和尺寸与阀体的内孔相匹配，阀套为一端封闭、一端开口的套管；第一阀芯安装在阀体内，压缩弹簧的一端与第一阀芯连接，其另一端与阀套底部连接，阀体的下端插入阀套的开口端，与阀套为螺纹连接，以便调节泄压阀的开放压力阈。

2、泄压阀由阀体、第二阀芯、阀套和拉伸弹簧组成，阀体为管件，第二阀芯为板块，其形状和尺寸与阀套的内孔相匹配，阀套为一端封闭、一端开口的带刻度的透明套管(以便观察第二阀芯位置确定膀胱内压力)，其侧壁上设置有排尿孔；第二阀芯安装在阀套内，拉伸弹簧的一端与第二阀芯连接，其另一端与安装在阀体上部的支架连接，阀体的下端插入阀套的开口端，与阀套为螺纹连接，以便调节泄压阀的开放压力阈。

本发明具有以下有益效果：

1、长期留置导尿管的患者可根据泄压阀的压力显示了解膀胱内尿液的充盈状态，并主动收缩排尿肌群，避免因排尿反射异常而发生尿潴留。

2、通过调节泄压阀的阈值建立括约肌的仿生排尿功能，导尿管既可作为手术中持续引流膀胱所用，也可满足长期留置尿管的患者，通过视觉观察膀胱充盈程度，间歇性随意排尿，避免膀胱粘连。

3、由于在尿液引流腔的下端设置了带有仿膀胱括约肌生理功能的泄压阀，只允许膀胱内尿液流出，因此可避免外界的细菌逆行感染尿道及膀胱。

4、球囊压力的降低对膀胱及尿道内的神经刺激减弱，通过泄压阀维持的膀胱内尿液贮存量可改变尿道内的神经刺激强度，避免神经感受器产生适应现象而保留生理排尿反射，因此可有效防治尿潴留。

5、球囊压力的降低可减轻对膀胱和尿道的压迫损伤。

6、导管上设置的刻度线可防止初级操作者不适当的向球囊内注入充盈介质而发生严重的尿道压迫或撕裂伤。

7、经尿液引流腔上设置的灌洗口可反复灌洗膀胱，防治感染、血凝块或尿盐结晶堵塞尿管。

8、结构简单，易于制作，便于工业化生产。

附图说明

图1是现有导尿装置的一种结构示意图，导管为两腔管，含有球囊充盈介质输送腔和尿液引流腔；

图2是现有导尿装置的又一种结构示意图，导管为三腔管，含有球囊充盈介质输送腔、尿液引流腔和灌洗腔；

图3是本发明所述第一种仿生导尿装置的结构示意图，导管为两腔管，尿液引流腔的下端设置有泄压阀；

图4是本发明所述第二种仿生导尿装置的结构示意图，导管为三腔管，尿液引流腔的下端设置有泄压阀；

图5是本发明所述第三种仿生导尿装置的结构示意图，导管为两腔管，尿液引流腔的下端设置有泄压阀，泄压阀之上的尿液引流腔设置有灌洗口；

图6是本发明所述第四种仿生导尿装置的结构示意图，导管为两腔管，尿液引流腔的下端设置有泄压阀，导管上设置有刻度线；

图7是本发明所述第五种仿生导尿装置的结构示意图，导管为三腔管，尿液引流腔的下端设置有泄压阀，导管上设置有刻度线；

图8是本发明所述第六种仿生导尿装置的结构示意图，导管为两腔管，尿液引流腔的下端设置有泄压阀，泄压阀之上的尿液引流腔设置有灌洗口，导管上设置有刻度线；

图9是本发明所述仿生导尿装置中泄压阀的一种结构示意图，图中，尿液未达到排放压力；

图10是图9中的泄压阀在尿液产生的压力作用下，处于尿液排放状态的示意图；

图11是本发明所述仿生导尿装置中泄压阀的又一种结构示意图，图中，尿液未达到排放压力；

图12是图11中的泄压阀在尿液产生的压力作用下，处于尿液排放状态的示意图；

图13是图11的A-A剖视图。

图中，1-导管、2-球囊、3-球囊充盈介质输送腔、4-尿液引流腔、5-单向阀、6-球囊充盈介质输送腔所设置的与球囊相通的孔、7-尿液入口、8-灌洗腔、9-泄压阀、10-尿袋、11-尿液、12-灌洗口、13-阀体、14-第一阀芯、15-压缩弹簧、16-阀套、17-支架、18-拉伸弹簧、19-第二阀芯、20-刻度线。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明所述仿生导尿装置的结构和原理作进一步说明。

实施例1

本实施例中，仿生导尿装置的结构如图3所示，主要由导管1、设置在导管上部段的球囊2、单向阀5和泄压阀9构成，导管1含有球囊充盈介质输送腔3和尿液引流腔4，导管球囊充盈介质输送腔被球囊包覆部段设置有与球囊相通的孔6，尿液引流腔的上端开有尿液入口7，其下端开有尿液出口，单向阀5设置在导管球囊充盈介质输送腔下端，泄压阀9设置在尿液引流腔下端。

泄压阀9的结构如图9、图10所示，由阀体13、第一阀芯14、阀套16和压缩弹簧15组成，阀体13为带刻度的透明圆管，其侧壁上设置有排尿孔，第一阀芯14为圆形板块，其外径与阀体13的内孔相匹配，阀套16为一端封闭、一端开口的圆形套管；第一阀芯14安装在阀体内，压缩弹簧15的上端与第一阀芯连接，其下端与阀套16底部连接，阀体13的下端插入阀套的开口端，其与阀套为螺纹连接。泄压阀中的阀体13、第一阀芯14、阀套16用医用塑料制作。

本实施例中，仿生导尿装置的排尿机理为：当膀胱内尿液贮存量产生的压力达到一定程度后，则可推动第一阀芯14向下移动，使尿液经阀体13侧壁上开设的排尿孔进入尿袋10，实现排尿，如图10所示；排尿结束后，在压缩弹簧15恢复力的作用下，第一阀芯14向上移动，将尿液与排尿孔隔离，如图9所示。

实施例2

本实施例中，仿生导尿装置的结构如图5所示。仿生导尿装置中泄压阀9的结构如图9、图10所示。与实施例1不同之处是尿液引流腔4上设置有灌洗口12，所述灌洗口位于泄压阀9之上。

实施例3：

本实施例中，仿生导尿装置的结构如图6所示。仿生导尿装置中泄压阀9的结构如图9、图10所示。与实施例1不同之处是导管1上设置有刻度线20，所述刻度线表示的是相距导管顶端的长度。

实施例4

本实施例中，仿生导尿装置的结构如图8所示。仿生导尿装置中泄压阀9的结构如图9、图10所示。与实施例1不同之处是：尿液引流腔4上设置有灌洗口12，所述灌洗口位于泄压阀9之上；导管1上设置有刻度线20，所述刻度线表示的是相距导管顶端的长度。

实施例5

本实施例中，仿生导尿装置的结构如图3所示。仿生导尿装置中泄压阀9的结构如图9、图10所示。与实施例1不同之处是球囊2处于非工作状态时，其球径d₁＝1.5d₂，所述d₂是球囊所包覆的导管1的直径。

实施例6

本实施例中，仿生导尿装置的结构如图5所示。仿生导尿装置中泄压阀9的结构如图9、图10所示。与实施例1不同之处是：尿液引流腔4上设置有灌洗口12，所述灌洗口位于泄压阀9之上；球囊2处于非工作状态时，其球径d₁＝1.2d₂，所述d₂是球囊所包覆的导管1的直径。

实施例7

本实施例中，仿生导尿装置的结构如图6所示。仿生导尿装置中泄压阀9的结构如图9、图10所示。与实施例1不同之处是导管1上设置有刻度线20，所述刻度线表示的是相距导管顶端的长度；球囊2处于非工作状态时，其球径d₁＝1.8d₂，所述d₂是球囊所包覆的导管1的直径。

实施例8

本实施例中，仿生导尿装置的结构如图8所示。仿生导尿装置中泄压阀9的结构如图9、图10所示。与实施例1不同之处是：尿液引流腔4上设置有灌洗口12，所述灌洗口位于泄压阀9之上；导管1上设置有刻度线20，所述刻度线表示的是相距导管顶端的长度；球囊2处于非工作状态时，其球径d₁＝2d₂，所述d₂是球囊所包覆的导管1的直径。

实施例9

本实施例中，仿生导尿装置的结构如图4所示，主要由导管1、设置在导管上部段的球囊2、单向阀5和泄压阀9构成，导管含有球囊充盈介质输送腔3、尿液引流腔4和灌洗腔8，导管球囊充盈介质输送腔被球囊包覆部段设置有与球囊相通的孔6，尿液引流腔的上端开有尿液入口7，其下端开有尿液出口，灌洗腔的上端开有灌洗液出口，其下端开有灌洗液入口，单向阀5设置在导管球囊充盈介质输送腔下端，泄压阀9设置在尿液引流腔下端。

泄压阀的结构如图11、图12、图13所示，包括阀体13、第二阀芯19、阀套16和拉伸弹簧18，第二阀芯19为圆形板块，其外径与阀套16的内孔相匹配，阀套16为一端封闭、一端开口的带刻度的透明圆形套管，其侧壁上设置有排尿孔；第二阀芯19安装在阀套内，拉伸弹簧18的下端与第二阀芯连接，其上端与安装在阀体上部的支架17(支架17为“十”字架)连接，阀体13的下端插入阀套的开口端，其与阀套为螺纹连接。泄压阀中的阀体13、第二阀芯19、阀套16用医用塑料制作。

本实施例中，仿生导尿装置的排尿机理为：当膀胱内尿液贮存量产生的压力达到一定程度后，则可推动第二阀芯19向下移动，使尿液经阀套16侧壁上开设的排尿孔进入尿袋10，实现排尿，如图12所示；排尿结束后，在拉伸弹簧18恢复力的作用下，第二阀芯19向上移动，将尿液与排尿孔隔离，如图11所示。

实施例10

本实施例中，仿生导尿装置的结构如图7所示。仿生导尿装置中泄压阀9的结构如图11、图12所示。与实施例9不同之处是导管1上设置有刻度线20，所述刻度线表示的是相距导管顶端的长度。

实施例11

本实施例中，仿生导尿装置的结构如图4所示，仿生导尿装置中泄压阀9的结构如图11、图12所示。与实施例9不同之处是球囊2处于非工作状态时，其球径d₁＝1.6d₂，所述d₂是球囊所包覆的导管1的直径。

实施例12

本实施例中，仿生导尿装置的结构如图7所示。仿生导尿装置中泄压阀9的结构如图11、图12所示。与实施例9不同之处是导管1上设置有刻度线20，所述刻度线表示的是相距导管顶端的长度；球囊2处于非工作状态时，其球径d₁＝1.8d₂，所述d₂是球囊所包覆的导管1的直径。

Claims

1.一种仿生导尿装置，包括导管(1)、设置在导管上部段的球囊(2)，导管含有球囊充盈介质输送腔(3)和尿液引流腔(4)，球囊充盈介质输送腔的下端设置有防止充盈介质返流的单向阀(5)，导管被球囊包覆部段设置有与球囊相通的孔(6)，尿液引流腔的上端开有尿液入口(7)，其下端开有尿液出口，其特征在于尿液引流腔的下端设置有仿膀胱括约肌生理功能的泄压阀(9)，所述泄压阀由阀体(13)、第一阀芯(14)、阀套(16)和压缩弹簧(15)组成，阀体(13)为带刻度的透明管件，其侧壁上设置有排尿孔，第一阀芯(14)为板块，其形状和尺寸与阀体(13)的内孔相匹配，阀套(16)为一端封闭、一端开口的套管；第一阀芯(14)安装在阀体内，压缩弹簧(15)的一端与第一阀芯连接，其另一端与阀套(16)底部连接，阀体(13)的下端插入阀套的开口端，与阀套为螺纹连接；当膀胱内尿液贮存量产生的压力达到一定程度后，则可推动第一阀芯(14)向下移动，使尿液经阀体(13)侧壁上开设的排尿孔进入尿袋(10)，实现排尿，排尿结束后，在压缩弹簧(15)恢复力的作用下，第一阀芯(14)向上移动，将尿液与排尿孔隔离；

或所述泄压阀由阀体(13)、第二阀芯(19)、阀套(16)和拉伸弹簧(18)组成，阀体(13)为管件，第二阀芯(19)为板块，其形状和尺寸与阀套(16)的内孔相匹配，阀套(16)为一端封闭、一端开口的带刻度的透明套管，其侧壁上设置有排尿孔；第二阀芯(19)安装在阀套内，拉伸弹簧(18)的一端与第二阀芯连接，其另一端与安装在阀体上部的支架(17)连接，阀体(13)的下端插入阀套的开口端，与阀套为螺纹连接；当膀胱内尿液贮存量产生的压力达到一定程度后，则可推动第二阀芯(19)向下移动，使尿液经阀套(16)侧壁上开设的排尿孔进入尿袋(10)，实现排尿，排尿结束后，在拉伸弹簧(18)恢复力的作用下，第二阀芯(19)向上移动，将尿液与排尿孔隔离。

2.根据权利要求1所述的仿生导尿装置，其特征在于尿液引流腔(4)上还设置有灌洗口(12)，所述灌洗口位于泄压阀(9)之上。

3.一种仿生导尿装置，包括导管(1)、设置在导管上部段的球囊(2)，导管含有球囊充盈介质输送腔(3)、尿液引流腔(4)和灌洗腔(8)，球囊充盈介质输送腔的下端设置有防止充盈介质返流的单向阀(5)，导管被球囊包覆部段设置有与球囊相通的孔(6)，尿液引流腔的上端开有尿液入口(7)，其下端开有尿液出口，灌洗腔的上端开有灌洗液出口，其下端开有灌洗液入口，其特征在于尿液引流腔的下端设置有仿膀胱括约肌生理功能的泄压阀(9)，所述泄压阀由阀体(13)、第一阀芯(14)、阀套(16)和压缩弹簧(15)组成，阀体(13)为带刻度的透明管件，其侧壁上设置有排尿孔，第一阀芯(14)为板块，其形状和尺寸与阀体(13)的内孔相匹配，阀套(16)为一端封闭、一端开口的套管；第一阀芯(14)安装在阀体内，压缩弹簧(15)的一端与第一阀芯连接，其另一端与阀套(16)底部连接，阀体(13)的下端插入阀套的开口端，与阀套为螺纹连接；当膀胱内尿液贮存量产生的压力达到一定程度后，则可推动第一阀芯(14)向下移动，使尿液经阀体(13)侧壁上开设的排尿孔进入尿袋(10)，实现排尿，排尿结束后，在压缩弹簧(15)恢复力的作用下，第一阀芯(14)向上移动，将尿液与排尿孔隔离；

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的仿生导尿装置，其特征在于球囊(2)处于非工作状态时，其球径d₁＝1.2d₂～2d₂，所述d₂是球囊所包覆的导管(1)的直径。

5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的仿生导尿装置，其特征在于所述导管(1)上设置有刻度线(20)。

6.根据权利要求4所述的仿生导尿装置，其特征在于所述导管(1)上设置有刻度线(20)。