CN111298291B - 一种自主排尿辅助装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自主排尿辅助装置及方法，该装置采用16通道电极片和多根导线电极相结合的方式，靶向刺激脊髓的T12～L2和脊髓骶神经S2～S3，将电刺激信号作用于脊髓相应区域及相关骶神经，可调节逼尿肌‑括约肌协同作用，使得膀胱内尿液达到一定量时才会提高膀胱内压促使排尿，对尿频和尿失禁有辅助治疗功能，也在一定程度上提高了刺激信号上行传导功能；同时该装置通过植入式流量计实时计量膀胱内尿液量，根据尿液量及预设不同阈值的分析，提醒患者适时排尿，摒弃了直接设置外界参数的监测方式，更加人性化和智能化。

Description

一种自主排尿辅助装置及方法

技术领域

本发明涉及医疗辅助设备技术领域，更具体的说是涉及一种自主排尿辅助装置及方法。

背景技术

目前，尿潴留是脊髓损伤后常见并发症，临床上常常需要留置尿管来解决病人不能自主排尿的问题，但是，长期留置尿管，一方面，会给病人的生活造成极大的不便，在精神上容易产生抑郁情绪，另一方面，长期插尿管放任引流，会造成膀胱容量过小，且长期在体内插入导尿管也容易引起感染，直接危害身体健康。

为了克服留置尿管给病人带来的种种不便，一种采用埋置方式的骶神经前根电刺激器应运而生，该设备可改善患者的可控制性排尿功能，但存在逼尿肌-括约肌协同不良等缺点，导致膀胱内储尿量不足便引起膀胱内压增高，从而导致尿频；此外，现存的骶神经刺激器都采用正向控制，即直接设置参数发送外界刺激信号给骶神经，不能根据患者膀胱的实时储尿状态(膀胱内尿液量)发送刺激信号，设备的智能程度及控制可靠性均难以达到要求，使得骶神经刺激器并未得到较为理想的使用效果。

因此，如何提供一种更加智能、控制可靠性高且更加人性化的自主排尿辅助装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种自主排尿辅助装置及方法，该装置通过加设植入式流量计对膀胱内尿液量进行实时计量并将数据传输给外部控制器件，当膀胱内尿液量达到一定阈值时，外部控制器才会控制动作电极刺激与其接触的神经进行排尿，这样膀胱内尿液达到一定量时才会提高膀胱内压促使排尿，解决了骶神经刺激器不能根据患者膀胱的实时储尿状态发送刺激信号导致使用效果不理想的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种自主排尿辅助装置，该装置包括：

植入式脉冲发生器，所述植入式脉冲发生器发出电刺激信号；

动作电极，所述植入式脉冲发生器与所述动作电极电连接，所述动作电极将电刺激信号作用于接触位点；

植入式流量计，所述植入式流量计至少设置一个，所述植入式流量计用于计量液量；

流量信号采集器，所述植入式流量计与所述流量信号采集器电连接，所述流量信号采集器实时采集液量数据；

体外控制器，所述植入式脉冲发生器和所述流量信号采集器均通过天线与所述体外控制器通信连接，所述体外控制器实时获取液量数据，对获取的数据进行分析处理，并发出指令控制所述植入式脉冲发生器发出电刺激信号至动作电极。

进一步地所述动作电极包括16通道电极片以及多个导线电极，所述16通道电极片与信号传送面一接触，用于将电刺激信号作用于信号接收位点一；

多个所述导线电极分别与信号传送面二连接，用于将电刺激信号作用于对应的信号接收位点二上；

所述16通道电极片和多个导线电极均与所述植入式脉冲发生器电连接。

进一步地，所述体外控制器包括电刺激编程器、蜂鸣器、触控屏和电源，所述蜂鸣器、触控屏和电源均与所述电刺激编程器电连接；

所述电刺激编程器分别与所述植入式脉冲发生器和所述流量信号采集器通信连接，所述电刺激编程器用于实时获取液量数据，对获取的数据进行分析处理，并根据处理结果控制所述植入式脉冲发生器发出电刺激信号至动作电极和/或发出预警信号至所述蜂鸣器；

所述蜂鸣器接收所述电刺激编程器发送的预警信号，并发出预警提醒；

所述触控屏用于提供人机交互界面；

所述电源用于为所述电刺激编程器、蜂鸣器及触控屏供电。

进一步地所述天线包括体内天线和体外天线，所述体内天线分别与所述植入式脉冲发生器和所述流量信号采集器电连接，所述体外天线与所述体外控制器电连接，所述体内天线与所述体外天线无线连接。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种自主排尿辅助装置，该装置采用16通道电极片和多根导线电极相结合的方式，靶向刺激信号传送面，将电刺激信号作用于相应的信号接收位点，可调节逼尿肌-括约肌协同作用，使得膀胱内尿液达到一定量时才会提高膀胱内压促使排尿，对尿频和尿失禁有辅助治疗功能，也在一定程度上提高了刺激信号上行传导功能；同时该装置通过植入式流量计实时计量膀胱内尿液量，根据尿液量及预设不同阈值的分析，提醒患者适时排尿，摒弃了直接设置外界参数的监测方式，更加人性化和智能化。

另一方面，本发明还提供了一种基于上述装置的自主排尿辅助方法，该方法包括如下步骤：

1)安装动作电极、植入式脉冲发生器、植入式流量计以及流量信号采集器；

2)初始化装置：体外控制器通过天线向植入式脉冲发生器发出指令，植入式脉冲发生器发出电刺激信号至动作电极，动作电极作用于接触位点，执行动作，并对装置进行初始化；

3)计量：植入式流量计计量液量，流量信号采集器实时采集液量数据，并将液量数据通过天线传输至体外控制器进行信号分析处理；

4)调节：根据液量数据，体外控制器通过天线发出指令至植入式脉冲发生器，植入式脉冲发生器发出电刺激信号给相应的动作电极，动作电极与接触位点进行实时调节；

5)提醒：通过体外控制器设定液量提醒阈值，当液量达到预设的提醒阈值时，体外控制器发出预警提示；

6)刺激：通过体外控制器设定液量排出阈值，当液量达到排出阈值时，体外控制器通过天线发出指令至植入式脉冲发生器，植入式脉冲发生器发出电刺激信号给相应的动作电极，动作电极刺激接触位点，进行动作。

进一步地，所述步骤1)具体包括：

将动作电极与预作用的接触位点接触或连接，并将动作电极与植入式脉冲发生器通过导线连接；

将至少一个植入式流量计置于输尿管内，并且植入式流量计与流量信号采集器通过导线连接；将植入式脉冲发生器与流量信号采集器集成于一体进行安装。

进一步地，将动作电极与预作用的接触位点接触或连接的过程，具体包括以下步骤：

将16通道电极片置于脊髓的T12～L2硬膜外，使16通道电极片与信号传送面一接触；

分别将多个导线电极与信号传送面二连接。

进一步地，

所述步骤1)与所述步骤2)之间，还包括：

安装天线：内天线与植入式脉冲发生器以及流量信号采集器连接，且内天线与植入式脉冲发生器以及流量信号采集器集成于一体；

外天线设置于靠近植入式脉冲发生器的位置，并将外天线与体外控制器连接。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种自主排尿辅助方法，该方法可以靶向刺激信号传送面，将电刺激信号作用相应的信号接收位点，可调节逼尿肌-括约肌协同作用，使得膀胱内尿液达到一定量时才会提高膀胱内压促使排尿，对尿频和尿失禁有一定的辅助治疗的作用；同时该方法还可以实时计量膀胱内尿液量，根据尿液量及对预设的不同阈值的分析，提醒患者适时排尿，摒弃了直接设置外界参数的监测方式，更加人性化和智能化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种自主排尿辅助装置的结构架构示意图；

图2附图为本发明提供的一种自主排尿辅助方法的流程示意图；

图3附图为本发明实施例中植入式流量计的安装状态示意图；

图4附图为本发明实施例中整个自主排尿辅助装置的安装状态示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一方面，参见附图1，本发明实施例公开了一种自主排尿辅助装置，该装置包括：

植入式脉冲发生器1，植入式脉冲发生器1发出电刺激信号；

动作电极2，植入式脉冲发生器1与动作电极2电连接，动作电极2将电刺激信号作用于与其接触的神经上；

植入式流量计4，植入式流量4计设有两个，两个植入式流量计4均用于计量膀胱内的尿液量；

流量信号采集器3，两个植入式流量计4均与流量信号采集器3电连接，流量信号采集器3实时采集膀胱内尿液量数据；

体外控制器件6，植入式脉冲发生器1和流量信号采集器3均通过天线5与体外控制器件6通信连接，体外控制器件6实时获取膀胱内尿液量数据，对获取的数据进行分析处理，并发出控制指令控制植入式脉冲发生器1发出电刺激信号至动作电极2。

在一个具体的实施例中，动作电极2包括16通道电极片22以及多个导线电极21，16通道电极片22与脊髓的T12～L2硬膜外侧壁接触，用于将电刺激信号作用于交感神经上；

多个导线电极21分别与骶神经S2～S3前根连接，用于将电刺激信号作用于对应的骶神经上；

16通道电极片22和多个导线电极21均与植入式脉冲发生器1电连接。

在本实施例中，具体设置4个导线电极，安装于脊髓骶神经的不同位置。

在一个具体的实施例中，体外控制器件6包括电刺激编程器61、蜂鸣器63、触控屏62和电源64，蜂鸣器63、触控屏62和电源64均与电刺激编程器61电连接；

电刺激编程器61分别与植入式脉冲发生器1和流量信号采集器3通信连接，电刺激编程器61用于实时获取膀胱内尿液量数据，对获取的数据进行分析处理，并根据处理结果控制植入式脉冲发生器1发出电刺激信号至动作电极2和/或发出预警信号至蜂鸣器63；

蜂鸣器63接收电刺激编程器61发送的预警信号，并发出预警提醒；

触控屏62用于为用户提供人机交互界面；

电源64用于为电刺激编程器61、蜂鸣器63及触控屏62供电。

在一个具体的实施例中，天线5包括体内天线51和体外天线52，体内天线51分别与植入式脉冲发生器1和流量信号采集器3电连接，体外天线52与体外控制器件6电连接，体内天线51与体外天线52无线连接。

本实施例提供的装置具体的工作流程为：

①安装整套装置，在全部装置安装好后，首先由电刺激编程器通过天线向植入式脉冲发生器发送刺激信号，进行排尿，然后初始化整套装置。

②植入式流量计开始计量，并将数据通过导线传输到流量信号采集器中，进而通过无线信号传到体外天线，最终传递给电刺激编程器进行信号处理与应用。

③植入式流量计计量的同时，根据膀胱内尿液量，电刺激编程器发出指令，依次通过天线、植入式脉冲发生器，传递到16通道电极片上，实时调整膀胱壁和括约肌以获得合适的膀胱内压。

④根据患者年龄及具体身体状态，给膀胱内尿液量设定不同的阈值，可通过不同模式，在膀胱内尿液量达到给定阈值的时候，提前提醒患者，准备排尿。

⑤当尿液量达到具体阈值，开始排尿。这个过程中，由体外的电刺激编程器发出具体信号，经过天线传递给植入式脉冲发生器，由植入式脉冲发生器发出具体电刺激信号分别传递给16通道电极和骶神经处的导线电极，刺激产生排尿反射。

本实施例中，对于软件层面而言，不同刺激模式的程序开发，电极中不同的电极片对应脊髓的不同区域，从而刺激不同的部位。储尿、排尿过程中需泌尿系统的不同组织器官密切配合，需要算法支持；

流量信号处理软件开发，需要根据患者不同处境和流量信号，预估下次排尿时间，并适时提醒患者。

在一些实施例中，对于瘫痪在床的患者，可将控制指令通过蓝牙的方式传递给体外天线，进而与体内信息呼应，患者自身的参数可显示在电脑屏幕上，适合与其他仪器联合开发应用。

在实际应用过程中，若患者仅是排尿功能受阻，储尿功能良好，可在膀胱内压稳定的情况下，可通过测膀胱内压取代输尿管内植入式流量计。

在一些实施例中，可以通过天线无线供电，也可以在植入式脉冲发生器中加入电池，独立供电，在植入式脉冲发生器中放置电池，可以提高装置的便携程度。

综上所述，本发明实施例公开的自主排尿辅助装置，与现有技术相比，具有如下优点：

1、该装置采用16通道电极片和多根导线电极相结合的方式，靶向刺激脊髓的T12～L2和脊髓骶神经S2～S3，将电刺激信号作用于脊髓相应区域及相关骶神经，可调节逼尿肌-括约肌协同作用，使得膀胱内尿液达到一定量时才会提高膀胱内压促使排尿，有利于治疗尿频和尿失禁，也在一定程度上提高了刺激信号上行传导功能；

2、该装置通过植入式流量计实时计量膀胱内尿液量，根据尿液量及预设不同阈值的分析，提醒患者适时排尿，摒弃了直接设置外界参数的监测方式，更加人性化和智能化；

3、该装置将体内器件与体外器件通过天线的方式进行数据交互，体内外器件无线连接，使用更加便捷。

另一方面，参见附图2，本发明实施例还公开了一种基于上述装置的自主排尿辅助方法，该方法包括如下步骤：

S1:安装体内装置：将动作电极、植入式脉冲发生器、植入式流量计以及流量信号采集器安装于患者体内；

S3:安装体外装置：将体外控制器件与天线连接；

S4:初始化装置：由体外控制器件通过天线向植入式脉冲发生器发出指令控制植入式脉冲发生器发出电刺激信号至动作电极，动作电极作用于与其接触的神经，进行排尿，并对整套装置进行初始化；

S5:计量尿量：植入式流量计计量膀胱内的尿液量，流量信号采集器实时采集尿液量数据，并将尿液量数据通过天线传输至体外控制器件进行信号分析处理；

S6:调节膀胱内压：根据膀胱内尿液量数据，体外控制器件通过天线发出指令至植入式脉冲发生器，植入式脉冲发生器发出电刺激信号给相应的动作电极，动作电极与其接触的神经，实时调整膀胱壁和括约肌以获得合适的膀胱内压；

S7:提醒：通过体外控制器件设定膀胱内尿液量提醒阈值，当膀胱内尿液量达到预设的提醒阈值时，体外控制器件发出预警提示，提醒患者准备排尿；

S8:刺激：通过体外控制器件设定膀胱内尿液量排尿阈值，当膀胱内尿液量达到排尿阈值时，体外控制器件通过天线发出指令至植入式脉冲发生器，植入式脉冲发生器发出电刺激信号给相应的动作电极，动作电极刺激与其接触的神经产生排尿反射，进行排尿。

在一个具体的实施例中，结合附图3和图4，安装体内装置的过程，具体包括以下步骤：

将动作电极与预作用的神经接触或连接，并将动作电极与植入式脉冲发生器通过导线连接；

将两个植入式流量计4分别放置于两个输尿管中，安装方式具体可参见附图3，并分别将两个植入式流量计与流量信号采集器通过导线连接；

将植入式脉冲发生器与流量信号采集器集成于一体，并将集成后的器件固定安装于患者腹部。

在一个具体的实施例中，将动作电极与预作用的神经接触或连接的过程，具体包括以下步骤：

将16通道电极片22置于脊髓的T12～L2硬膜外，使16通道电极片22与脊髓的T12～L2硬膜外侧壁接触；

分别将多个导线电极21与骶神经S2～S3前根连接。

在一个具体的实施例中，安装体内装置步骤与安装体外装置步骤之间，还包括：

S2:安装天线：将体内天线与植入式脉冲发生器以及流量信号采集器连接，并将体内天线与植入式脉冲发生器以及流量信号采集器集成于一体，集成后的设备为图4中a表示的设备，将体外天线52设置于靠近植入式脉冲发生器的位置(即靠近集成设备a的位置)，可实现信息的双向传导和电量的输送，并将体外天线52与体外控制器件6连接。

在本实施例中，触控屏62、电刺激编程器61和蜂鸣器63集成到一个装置中并与体外天线52通过导线相连。

本实施例中将输入器件与显示器件集成为触控屏，在实际应用过程中可以设置普通的显示屏并配合按键或按钮实现指令输入和显示功能。

综上所述，本发明实施例公开的自主排尿辅助方法，与现有技术相比，具有如下优点：

1、可以靶向刺激脊髓的T12～L2和脊髓骶神经S2～S3，将电刺激信号作用于脊髓相应区域及相关骶神经，可调节逼尿肌-括约肌协同作用，使得膀胱内尿液达到一定量时才会提高膀胱内压促使排尿，对尿频和尿失禁有一定的辅助治疗的作用，提高排尿功能的控制性；

2、自主检测膀胱内尿液量，提供相应的排尿刺激方案，预估下次排尿时间，并及时提前提醒患者，提高了刺激信号上行传导功能，激发大脑皮层主动控制自主排尿。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (2)

1.一种自主排尿辅助装置，其特征在于，包括：

植入式脉冲发生器，所述植入式脉冲发生器发出电刺激信号；

动作电极，所述植入式脉冲发生器与所述动作电极电连接，所述动作电极将电刺激信号作用于接触位点；

所述动作电极包括16通道电极片以及多个导线电极，所述16通道电极片与信号传送面一接触，用于将电刺激信号作用于信号接收位点一；

多个所述导线电极分别与信号传送面二连接，用于将电刺激信号作用于对应的信号接收位点二上；

所述16通道电极片和多个导线电极均与所述植入式脉冲发生器电连接；

16通道电极片与脊髓的T12～L2硬膜外侧壁接触；

多个所述导线电极分别与骶神经S2～S3前根连接；

植入式流量计，所述植入式流量计至少设置一个，所述植入式流量计用于计量液量；

流量信号采集器，所述植入式流量计与所述流量信号采集器电连接，所述流量信号采集器实时采集液量数据；

所述植入式流量计置于输尿管内，并且植入式流量计与流量信号采集器通过导线连接；

体外控制器，所述植入式脉冲发生器和所述流量信号采集器均通过天线与所述体外控制器通信连接，所述体外控制器实时获取液量数据，对获取的数据进行分析处理，并发出指令控制所述植入式脉冲发生器发出电刺激信号至动作电极；

所述体外控制器包括电刺激编程器、蜂鸣器、触控屏和电源，所述蜂鸣器、触控屏和电源均与所述电刺激编程器电连接；

所述电刺激编程器分别与所述植入式脉冲发生器和所述流量信号采集器通信连接，所述电刺激编程器用于实时获取液量数据，对获取的数据进行分析处理，并根据处理结果控制所述植入式脉冲发生器发出电刺激信号至动作电极和/或发出预警信号至所述蜂鸣器；所述蜂鸣器接收所述电刺激编程器发送的预警信号，并发出预警提醒；所述触控屏用于提供人机交互界面；

所述电源用于为所述电刺激编程器、蜂鸣器及触控屏供电。

2.根据权利要求1所述的一种自主排尿辅助装置，其特征在于，所述天线包括体内天线和体外天线，所述体内天线分别与所述植入式脉冲发生器和所述流量信号采集器电连接，所述体外天线与所述体外控制器电连接，所述体内天线与所述体外天线无线连接。

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