CN112869911A - 一种植入式人工肛门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植入式人工肛门，包括底座、控便器、感光传感器、感高传感器和控制器；底座为管状，底座用于与盆腔皮下软组织和肠管缝合固定；控便器安装于底座内，控便器包括集便斗、扇叶、驱动电机和传动齿轮组，集便斗两端的朝向分别与底座两端的朝向匹配，多块扇叶围绕排布于集便斗的端口处，驱动电机驱动传动齿轮组控制多块扇叶的围蔽和打开，多块扇叶的围蔽用于阻隔集便斗两端的导通；在传感器测得光强和降幅到预设降幅时，控制器控制驱动电机带动多块扇叶打开；即此方案实现了使用者排便动作的检测，以便使用者实现自动化排便，为使用者带来了仿真的排便体验，从而切实解决了切除肛门会为患者带来各种不良影响的问题。

Description

一种植入式人工肛门

技术领域

本发明涉及医疗领域，特别涉及一种植入式人工肛门。

背景技术

在我国，结直肠癌是最普遍发生的恶性肿瘤之一。相较于西方人群，我国直肠癌具有低位直肠癌占比高的特点。在低位直肠癌的规范化治疗中，许多患者都需要切除肛门，以达到完整切除肿瘤的治疗效果，同时行腹壁造口手术，通过腹部肠道开口排便。但是大多数患者心理上都难以接受切除肛门的治疗方式，部分患者在多个医院之间辗转求治，均是为了能够保留肛门。这样的情况常有发生，不仅会耽误患者的治疗时机、延误病情，更会给患者及家属造成巨大的心理压力。

目前通过术前的新辅助治疗，有机会缩小肿瘤从而可能采取保肛门手术。但由于肿瘤位置过低或对放化疗不敏感等原因，许多患者即使接受了术前的放化疗治疗，也仍然需要进行肛门切除。与此同时，术前新辅助放化疗也会造成如放射性肠炎、骨髓抑制等的放化疗的毒副反应，同样会给患者造成生理、心理、经济上的巨大的困扰。

当进行不保肛门的结直肠癌根治性手术时，需要同时进行腹壁永久性造口以解决粪便排泄问题。腹壁造口手术会伴随着造口回缩、造口坏死、造口旁疝等多种手术并发症，且因为腹部无控制排便的组织结构，无法随时控制排便，所以患者需长期佩戴粪袋以收集随时都有可能排除的粪便，不方便也不美观。治疗结束后还要求患者及其家属进行造口护理学习，日常对进行造口护理、更换粪袋，既降低了患者的生活质量，又影响了患者的治疗意愿。

现有技术也有腹壁造口人工肛门，虽然可以控制排便、收集粪便的功能，但仍无法解决患者失去肛门带来的心理负担。因此许多患者仍然会因为想要行保肛手术多处寻医，不仅耽误了病情、造成不必要的开销，甚至因为治疗的需要最后也无法保留肛门。

为此急需一种能够解决现有困境的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种植入式人工肛门，以解决切除肛门会为患者带来各种不良影响的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种植入式人工肛门，包括底座、控便器、感光传感器、感高传感器和控制器；所述底座为管状，所述底座的一端用于与盆腔皮下软组织缝合固定，所述底座的另一端用于与肠管缝合连接；所述控便器安装于所述底座内，所述控便器包括集便斗、扇叶、驱动电机和传动齿轮组，所述集便斗两端的朝向分别与所述底座两端的朝向匹配，多块所述扇叶围绕排布于所述集便斗的端口处，所述驱动电机驱动所述传动齿轮组控制多块所述扇叶的围蔽和打开，多块所述扇叶的围蔽用于阻隔所述集便斗两端的导通；所述感光传感器设于所述集便斗用于排便的端口，所述感光传感器和所述感高传感器均与所述控制器电性连接，所述控制器与所述驱动电机电性连接，在所述感光传感器测得环境光强度增幅达到预设光强、以及所述感高传感器测得高度下降达到预设降幅时，所述控制器控制所述驱动电机带动多块所述扇叶打开。

在其中一个实施例中，所述传动齿轮组包括主动齿轮、从动齿轮和传动板；所述主动齿轮与所述驱动电机的输出轴连接；所述从动齿轮设于所述传动板的一表面，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合；所述传动板和所述从动齿轮均套于所述集便斗外，所述传动板的另一表面设有多个弧形导向槽，多个所述弧形导向槽围绕所述集便斗呈周向布置，多块所述扇叶上均设有传动轴，多个所述传动轴分别插入多个所述弧形导向槽内，所述传动板的转动用于改变多个所述传动轴与多个所述弧形导向槽的抵接状态，多个所述传动轴与多个所述弧形导向槽抵接状态的改变用于控制多块所述扇叶的围蔽和打开。

在其中一个实施例中，所述控便器与所述底座之间为可拆卸式连接。

在其中一个实施例中，所述底座的内壁设有多个卡槽，多个所述卡槽围绕所述底座内壁呈周向布置；所述集便斗的外壁设有多个卡块，多个所述卡块与所述集便斗的连接处均设有弹簧，多个所述弹簧推动多个所述卡块分别嵌入多个所述卡槽内。

在其中一个实施例中，所述底座的外壁设有外缘，所述外缘围绕所述底座的外壁布置一圈，所述外缘用于与所述盆腔皮下软组织缝合固定。

在其中一个实施例中，所述底座的端部设有缝合壁，所述缝合壁围成所述底座的端口，所述缝合壁为生物材料，所述缝合壁用于与所述肠管缝合连接。

在其中一个实施例中，所述植入式人工肛门还包括无线信号传输电路和遥控器，所述无线信号传输电路与所述控制器电性连接，所述无线信号传输电路用于实现所述遥控器与所述控制器的无线通信，所述遥控器用于发送信号控制多个所述扇叶的开闭。

在其中一个实施例中，所述集便斗上设有压力传感器，所述压力传感器与所述无线信号传输电路电性连接，以此将所述压力传感器的检测结果送至所述遥控器；所述遥控器设有报警模块，在所述压力传感器测得所述集便斗内的压力到达预设值时，所述报警模块发出警报。

在其中一个实施例中，所述压力传感器还与所述控制器电性连接，以此将所述压力传感器的检测结果送至所述控制器，在所述压力传感器测得所述集便斗内的压力低于预设值时，所述控制器控制多个所述扇叶关闭。

本发明的有益效果如下：

由于在使用者脱去裤子准备排便时，环境光会变强，在使用者要蹲下排便时，植入式人工肛门所处高度会下降，所以此方案在所述感光传感器测得环境光强度增幅达到预设光强、以及所述感高传感器测得高度下降达到预设降幅时，所述控制器控制所述驱动电机带动多块所述扇叶打开，即实现了使用者排便动作的检测，以便使用者实现自动化排便，为使用者带来了仿真的排便体验，从而切实解决了切除肛门会为患者带来各种不良影响的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明植入式人工肛门实施例提供的结构示意图；

图2是图1的扇叶布置结构示意图；

图3是图1的传动齿轮组结构示意图。

附图标记如下：

10、底座；11、卡槽；12、外缘；13、缝合壁；

20、控便器；21、集便斗；22、扇叶；221、传动轴；23、驱动电机；24、传动齿轮组；241、主动齿轮；242、从动齿轮；243、传动板；244、弧形导向槽；25、卡块；26、弹簧；

31、感光传感器；32、感高传感器；33、压力传感器；

40、控制器；

50、无线信号传输电路；

60、遥控器；61、报警模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供了一种植入式人工肛门，其实施例如图1至图3所示，包括底座10、控便器20、感光传感器31、感高传感器32和控制器40；底座10为管状，底座10的一端用于与盆腔皮下软组织缝合固定，底座10的另一端用于与肠管缝合连接；控便器20安装于底座10内，控便器20包括集便斗21、扇叶 22、驱动电机23和传动齿轮组24，集便斗21两端的朝向分别与底座10两端的朝向匹配，多块扇叶22围绕排布于集便斗21的端口处，驱动电机23驱动传动齿轮组24控制多块扇叶22的围蔽和打开，多块扇叶22的围蔽用于阻隔集便斗21 两端的导通；感光传感器31设于集便斗21用于排便的端口，感光传感器31和感高传感器32均与控制器40电性连接，控制器40与驱动电机23电性连接，在感光传感器31测得环境光强度增幅达到预设光强、以及感高传感器32测得高度下降达到预设降幅时，控制器40控制驱动电机23带动多块扇叶22打开。

在进行应用时，底座10的大小可根据应用的使用者进行匹配调整，以确保底座10能够与使用者实现最为匹配的缝合固定；在底座10安装固定完毕后，再将控便器20装入底座10内，便完成了整个植入式人工肛门的安装。

由于在使用者脱去裤子准备排便时，环境光会变强，从而使得感光传感器31 测得的环境光强度增幅达到预设光强，而在使用者要蹲下排便时，则使得感高传感器32测得高度下降达到预设降幅，所以在两个条件均满足的情况下，便会判断使用者需要进行排便，控制器40将控制多个扇叶22打开，实现了仿真排便，而且还可通过控制器40内置学习程序，以了解特定使用者的排便习惯，从而提高自动排便的准确性，为使用者带来了更好的使用体验，切实解决了切除肛门会为使用者带来各种不良影响的问题。

需要指出，大便通过肛门排出，是人类的一种普遍认识，当使用者们得知自己无法从肛门排出大便时，大多数人在心理上都难以接受，甚至因此拒绝规范治疗、威胁健康和生命，造成巨大的社会、经济危害。使用植入式人工肛门代替切掉的肛门，能有效地缓解使用者对规范化治疗的抵触心理。人工智能的使用，能最大限度地还原使用者手术前的排便过程，为无法进行保肛手术的直肠癌使用者提供生活的便利，甚至生命的尊严。“有时是治愈，常常是帮助，总是去安慰”，医学不仅是对人类躯体疾病地治疗，更应该从心理上对使用者进行帮助和安慰。本发明不仅仅是为了从生理上保留使用者对排便的需求，更是从心理上缓解使用者因疾病带来的痛苦。

造口手术存在许多术后并发症，且造口护理门槛较高。中老年人为直肠癌的高发人群，使用者由于年迈，自我护理较为困难，很多时候需要至少一位使用者家属学习并日常为使用者护理造口，造成人力和时间成本上的浪费。本发明无需特殊护理，排便后与正常人同样擦拭屁股即可清洁，更换控便器20过程简单，不必专门学习。对于年迈的使用者，运用人工智能自动判断排便时机，无需进行任何电子操作学习，降低了发明使用的门槛。也为使用者及家属节省人力、时间成本，使其可以专心投入工作生活中，从本职工作带来良好的社会效益。

如图1至图3所示，传动齿轮组24包括主动齿轮241、从动齿轮242和传动板243；主动齿轮241与驱动电机23的输出轴连接；从动齿轮242设于传动板243的一表面，从动齿轮242与主动齿轮241啮合；传动板243和从动齿轮242 均套于集便斗21外，传动板243的另一表面设有多个弧形导向槽244，多个弧形导向槽244围绕集便斗21呈周向布置，多块扇叶22上均设有传动轴221，多个传动轴221分别插入多个弧形导向槽244内，传动板243的转动用于改变多个传动轴221与多个弧形导向槽244的抵接状态，多个传动轴221与多个弧形导向槽244抵接状态的改变用于控制多块扇叶22的围蔽和打开。

当驱动电机23启动后，将会带动主动齿轮241进行自转，在主动齿轮241 的带动下，从动齿轮242和传动板243也将一同自转，以图2所示为例，多个弧形导向槽244布置为回旋状，若传动板243进行顺时针转动，将可带动各个扇叶22进行顺时针扩张，以实现多个扇叶22的打开，若传动板243进行逆时针转动，将可带动各个扇叶22进行逆时针收缩，以实现多个扇叶22的关闭。

如图1所示，控便器20与底座10之间为可拆卸式连接。

所以在进行植入式人工肛门的安装时，可以实现底座10与控便器20的分步安装，而在进行维修时，也可以单独拆卸控便器20进行维修，从而大大提高了使用灵活性。

其中，可拆卸式连接多种多样，可以是卡扣式连接，可以是螺钉螺孔连接，而此实施例的可拆卸方式如图1所示，底座10的内壁设有多个卡槽11，多个卡槽11围绕底座10内壁呈周向布置；集便斗21的外壁设有多个卡块25，多个卡块25与集便斗21的连接处均设有弹簧26，多个弹簧26推动多个卡块25分别嵌入多个卡槽11内。

所以在安装时，弹簧26会对卡块25施加推力，以此将卡块25推入卡槽11 内，实现了卡块25与卡槽11的紧密扣合，而在拆除时，只需往内拉动弹簧26 便可，为控便器20的安装和拆卸带来了极大便利。

如图1所示，底座10的外壁设有外缘12，外缘12围绕底座10的外壁布置一圈，外缘12用于与盆腔皮下软组织缝合固定。

在增设外缘12后，则为底座10与盆腔皮下软组织缝合的固定提供了支撑，从而确保了底座10的安装牢固。

如图1所示，底座10的端部设有缝合壁13，缝合壁13围成底座10的端口，缝合壁13为生物材料，缝合壁13用于与肠管缝合连接。

由于缝合壁13为生物材料支撑，所以便于缝合壁13与肠管的匹配缝合，以提高植入式人工肛门安装后的适应性。

如图1所示，植入式人工肛门还包括无线信号传输电路50和遥控器60，无线信号传输电路50与控制器40电性连接，无线信号传输电路50用于实现遥控器60与控制器40的无线通信，遥控器60用于发送信号控制多个扇叶22的开闭。

在增设遥控器60后，实质是增加了植入式人工肛门的控制方式，譬如某些时候出现检测不准确，无法实现自动排便时，则可通过遥控器60控制多个扇叶22 打开，以实现手动排便，又或者虽然使用者进行类似排便的动作，但并不希望进行排便，则可通过遥控器60控制多个扇叶22保持关闭，以此满足使用者更多的使用需求。

如图1所示，集便斗21上设有压力传感器33，压力传感器33与无线信号传输电路50电性连接，以此将压力传感器33的检测结果送至遥控器60；遥控器60设有报警模块61，在压力传感器33测得集便斗21内的压力到达预设值时，报警模块61发出警报。

在进行应用时，压力传感器33会保持检测集便斗21内的压力，并将检测结果送至遥控器60，若发现集便斗21内的压力过大，则证明使用者有排便需求，所以遥控器60将会通过控制报警模块61发出警报，以提醒使用者进行排便。

需要指出，本文所述的遥控器60可以是一个独立设置的遥控装置，也是常用的手机，譬如利用手机装载专用的程序后，则可利用手机对多个扇叶22的开闭实现操作，而且操控方式也并不唯一，譬如假定遥控器60为手机，则使用者可以通过触摸手机的方式实现操控，也可以通过手机实现语音控制，同样能够达到相同的操控目的，同理，报警模块61可以是指示灯、蜂鸣器等器件，也可以是手机程序内的某个功能模块，以发出信息、灯光、声响等形式指示使用者进行排便。

其中，针对语音控制的方式，也可将语音控制模块改为设于控制器40内，即使用者在没有遥控器60的情况下，依然可以发出语音指令，在控制器40收到语音指令后，便可进行相关的排便操作。

如图1所示，压力传感器33还与控制器40电性连接，以此将压力传感器33 的检测结果送至控制器40，在压力传感器33测得集便斗21内的压力低于预设值时，控制器40控制多个扇叶22关闭。

在采用此操控方式后，则可及时发现是否完成排便，从而避免排便时间过长。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种植入式人工肛门，其特征在于，

包括底座、控便器、感光传感器、感高传感器和控制器；

所述底座为管状，所述底座的一端用于与盆腔皮下软组织缝合固定，所述底座的另一端用于与肠管缝合连接；

所述控便器安装于所述底座内，所述控便器包括集便斗、扇叶、驱动电机和传动齿轮组，所述集便斗两端的朝向分别与所述底座两端的朝向匹配，多块所述扇叶围绕排布于所述集便斗的端口处，所述驱动电机驱动所述传动齿轮组控制多块所述扇叶的围蔽和打开，多块所述扇叶的围蔽用于阻隔所述集便斗两端的导通；

所述感光传感器设于所述集便斗用于排便的端口，所述感光传感器和所述感高传感器均与所述控制器电性连接，所述控制器与所述驱动电机电性连接，在所述感光传感器测得环境光强度增幅达到预设光强、以及所述感高传感器测得高度下降达到预设降幅时，所述控制器控制所述驱动电机带动多块所述扇叶打开。

2.根据权利要求1所述的植入式人工肛门，其特征在于，

所述传动齿轮组包括主动齿轮、从动齿轮和传动板；

所述主动齿轮与所述驱动电机的输出轴连接；

所述从动齿轮设于所述传动板的一表面，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合；

所述传动板和所述从动齿轮均套于所述集便斗外，所述传动板的另一表面设有多个弧形导向槽，多个所述弧形导向槽围绕所述集便斗呈周向布置，多块所述扇叶上均设有传动轴，多个所述传动轴分别插入多个所述弧形导向槽内，所述传动板的转动用于改变多个所述传动轴与多个所述弧形导向槽的抵接状态，多个所述传动轴与多个所述弧形导向槽抵接状态的改变用于控制多块所述扇叶的围蔽和打开。

3.根据权利要求1所述的植入式人工肛门，其特征在于，所述控便器与所述底座之间为可拆卸式连接。

4.根据权利要求3所述的植入式人工肛门，其特征在于，

所述底座的内壁设有多个卡槽，多个所述卡槽围绕所述底座内壁呈周向布置；

所述集便斗的外壁设有多个卡块，多个所述卡块与所述集便斗的连接处均设有弹簧，多个所述弹簧推动多个所述卡块分别嵌入多个所述卡槽内。

5.根据权利要求1所述的植入式人工肛门，其特征在于，所述底座的外壁设有外缘，所述外缘围绕所述底座的外壁布置一圈，所述外缘用于与所述盆腔皮下软组织缝合固定。

6.根据权利要求1所述的植入式人工肛门，其特征在于，所述底座的端部设有缝合壁，所述缝合壁围成所述底座的端口，所述缝合壁为生物材料，所述缝合壁用于与所述肠管缝合连接。

7.根据权利要求1所述的植入式人工肛门，其特征在于，所述植入式人工肛门还包括无线信号传输电路和遥控器，所述无线信号传输电路与所述控制器电性连接，所述无线信号传输电路用于实现所述遥控器与所述控制器的无线通信，所述遥控器用于发送信号控制多个所述扇叶的开闭。

8.根据权利要求7所述的植入式人工肛门，其特征在于，

所述集便斗上设有压力传感器，所述压力传感器与所述无线信号传输电路电性连接，以此将所述压力传感器的检测结果送至所述遥控器；

所述遥控器设有报警模块，在所述压力传感器测得所述集便斗内的压力到达预设值时，所述报警模块发出警报。

9.根据权利要求8所述的植入式人工肛门，其特征在于，所述压力传感器还与所述控制器电性连接，以此将所述压力传感器的检测结果送至所述控制器，在所述压力传感器测得所述集便斗内的压力低于预设值时，所述控制器控制多个所述扇叶关闭。

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