CN113262076A - 一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置 - Google Patents

一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置，包括固定外壳、多个夹持元件、开槽盘、多个传力机构和转角控制机构，固定外壳的顶部设有相连通的圆槽和多个上通槽，圆槽位于中心处，多个上通槽沿径向设置并环绕圆槽分布，夹持元件可移动地位于上通槽及圆槽内，多个夹持元件之间形成有通道，开槽盘可旋转地位于固定外壳的内部，开槽盘的顶部沿水平设有多个偏心的下槽，传力机构的顶部和夹持元件相传动连接，传力机构的底部可移动地位于下槽中，转角控制机构位于开槽盘的底部并与开槽盘传动连接。与现有技术相比，本发明结构简单化、结构小型化、结构一体化，控便效果理想且可实现恒力夹持，避免了夹持接触应力过大对肠道组织造成损伤。

Description

一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置。
背景技术
大便失禁是临床上的常见症状，主要原因是患者不能通过控制肛门括约肌的舒张来达到控制粪便和气体排放的目的。大便失禁虽不致命但会给患者的生理和精神上带来巨大痛苦，严重影响患者的生活质量。美国国家健康和营养调查研究显示，美国成年人肛门失禁患病率为8.3％，且随着年龄增长，发病率也逐渐升高。
针对肛门失禁，传统的外科手术治疗包括括约肌修补术，具体为：对切断的括约肌两端瘢痕进行有效地组织分离、缝合，实现修复；括约肌移植术，具体为：将腿部、臀部肌肉移植到肛门括约肌处；结肠造口，就提为：将结肠附加到腹壁，接体外造口袋。传统外科手术治疗对患者生理和心理均有较大影响，而人工肛门括约肌的出现为解决括约肌损伤或缺失而导致的肛门失禁提供了另一种途径。
目前临床应用的人工肛门括约肌是由美国医疗系统公司研制的ActiconSphincter人工肛门括约肌系统，该系统主要包括三个部分：夹持装置、水囊和微型手动抽水泵，但仍然存在诸多缺陷：(1)通过手动挤压微型手动抽水泵控制，时间长容易导致泵附近的皮肤糜烂。(2)括约肌假体充盈夹持肠道时，施力不均易产生应力集中，导致肠道缺血坏死。(3)装置零散，植入困难。
发明内容
本发明的目的就是针对现有人工肛门括约肌装置与肠道组织力学不匹配的问题，提供一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置，该装置结构简单化、结构小型化、结构一体化，控便效果理想且可实现恒力夹持，避免了夹持接触应力过大对肠道组织造成损伤。此外，在肠道长期经受力学刺激产生组织增厚时，仍能保证人工括约肌对肠道的远期恒力夹持作用。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置，所述装置包括固定外壳、多个夹持元件、开槽盘、多个传力机构和转角控制机构，所述固定外壳的顶部设有相连通的圆槽和多个上通槽，所述圆槽位于中心处，多个上通槽沿径向设置并环绕圆槽分布，所述夹持元件沿上通槽的长度方向可移动地位于上通槽及圆槽内，多个夹持元件之间形成有用于容纳肠道并可调大小的通道，所述开槽盘可旋转地位于固定外壳的内部并位于多个上通槽的下方，所述开槽盘的顶部沿水平设有多个偏心的下槽，所述传力机构竖直设置，所述传力机构的顶部和夹持元件相传动连接，所述传力机构的底部可移动地位于下槽中，所述转角控制机构位于开槽盘的底部并与开槽盘传动连接。上通槽限制了夹持元件只能朝着径向移动。
所述夹持元件包括夹持杆以及设于夹持杆端部的夹持环，所述夹持杆可移动地位于上通槽及圆槽中，所述夹持环可移动地位于圆槽中，所述夹持环一端设有凹槽，另一端向外侧水平伸出有与凹槽相适配的柔性片，所述柔性片呈弧状。夹持环及柔性片组成的结构为非对称结构，保证装置在关闭与打开状态之间变化时，夹持元件的末端始终呈现出环形，可包裹住肠道。
所述上通槽呈T字型，所述夹持杆呈T字型，可避免夹持杆跳脱出上通槽，保证夹持杆只沿径向移动。
所述传力机构包括驱动滑块和连接滑块，所述夹持杆的底部开口，所述驱动滑块位于夹持杆的开口中，
所述驱动滑块的端部开有槽口，所述槽口中插设有超弹性形状记忆合金板，所述超弹性形状记忆合金板的另一端和夹持杆的内壁相接触，
所述连接滑块包括滑块本体以及设于滑块本体顶部的凸块，所述滑块本体可移动地位于下槽内，所述凸块插入到驱动滑块中。
所述超弹性形状记忆合金板呈C字型，所述超弹性形状记忆合金板共设置两个，两个超弹性形状记忆合金板正对设置。驱动滑块和超弹性形状记忆合金板组成恒力单元，恒力单元在压缩时，利用记忆合金具有的特殊力学特性超弹性以及超弹性形状记忆合金板的结构力学特性，使其长度在一定位移范围内变化时两端支反力为恒力，保证了在驱动滑块推动夹持元件时，夹持元件对在装置中心放置的肠道产生的夹持力为恒力。
所述转角控制机构包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮设于开槽盘的底部，所述蜗杆自外向内水平插入到固定外壳中，所述蜗杆位于蜗轮的一侧并与蜗轮传动连接。按不同方向旋动蜗杆时，多个夹持元件为同步向内或向外移动，实现径向收缩或扩张。
所述固定外壳包括主壳体以及设于主壳体下部的侧封壳，所述上通槽及圆槽均位于主壳体的顶部，所述开槽盘位于主壳体的内部，所述侧封壳中设有凹陷，所述蜗杆的螺纹部位于凹陷中，所述蜗杆的头部位于侧封壳外。
多个下槽关于开槽盘的中心呈旋转对称。
所述固定外壳和夹持元件的外侧均设包裹有医用硅橡胶薄膜，因为固定外壳和夹持元件与肠道相接触，采用医用硅橡胶薄膜可减少对肠道的损伤。
所述上通槽共设置四个，相邻的上通槽之间的夹角为90°。
所述下槽共设置四个，相邻的下槽之间的夹角为90°。
本发明在工作时，通过旋动蜗杆的头部，使蜗杆的螺纹部也进行旋转，从而依次带动蜗轮-开槽盘进行旋转，此时连接滑块由于下槽的位置变化以及顶部夹持元件的限制，连接滑块会在下槽内移动，通过下槽的宽度限制，可调节夹持元件移动的最大范围，实现夹持元件沿径向的收缩和扩张，从而夹紧肠道或松开肠道。
本发明通过夹持元件的径向移动实现了装置对肠道组织的周向均匀加载，内嵌的超弹性形状记忆合金板的恒力单元实现了对肠道组织的恒力夹持，有效解决了括约肌装置与肠道组织力学不匹配造成的肠道组织缺血坏死等问题，且具有结构简单化、结构小型化、结构一体化的优点。
附图说明
图1为可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置的分解结构示意图；
图2为夹持元件及驱动机构的结构示意图；
图3为装置关闭状态的立体图；
图4为装置关闭状态的局部俯视图；
图5为装置打开状态的立体图；
图6为装置打开状态的俯视图。
图中：101-主壳体；102-侧封壳；103-上通槽；104-圆槽；2-开槽盘；201-下槽；3-连接滑块；301-滑块本体；302-凸块；4-驱动滑块；401-槽口；5-超弹性形状记忆合金板；6-夹持元件；601-夹持杆；602-夹持环；603-凹槽；604-柔性片；7-蜗轮；8-蜗杆；9-固定元件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1、2、3、4、5、6所示，一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置，包括固定外壳、多个夹持元件6、开槽盘2、多个传力机构和转角控制机构，传力机构和夹持元件的个数相一致。
固定外壳包括主壳体101以及设于主壳体101下部的侧封壳102，侧封壳102中设有凹陷(侧封壳102和主壳体101之间设有两个固定元件9进行固接，固定元件9可为螺栓，固定元件9位于凹陷的两侧)，主壳体101的顶部设有相连通的圆槽104和多个T字型的上通槽103，圆槽104位于中心处，多个上通槽103沿径向设置并环绕圆槽104分布。
夹持元件6沿上通槽103的长度方向可移动地位于上通槽103及圆槽104内，多个夹持元件6之间形成有用于容纳肠道并可调大小的通道(通道的最大内径不大于圆槽104的内径)，夹持元件6包括呈T字型的夹持杆601以及设于夹持杆601端部的夹持环602，夹持杆601的底部开口，夹持杆601可移动地位于上通槽103及圆槽104中，夹持环602可移动地位于圆槽104中，夹持环602一端设有凹槽603，另一端向外侧水平伸出有与凹槽603相适配的柔性片604，柔性片604呈弧状，在装配时，一个夹持元件6的柔性片604插入到另一个相邻的夹持元件6的凹槽603中。
开槽盘2可旋转地位于主壳体101的内部并位于多个上通槽103的下方，主壳体101在圆槽104的底部设有环，开槽盘2的中心开口滑动套在环外，此时开槽盘可定位避免晃动，开槽盘2的顶部沿水平设有多个偏心的下槽201，多个下槽201关于开槽盘2的中心呈旋转对称。
传力机构竖直设置，传力机构包括驱动滑块4和连接滑块3，驱动滑块4位于夹持杆601的开口中，驱动滑块4也设计成T字型，驱动滑块4的端部开有槽口401，槽口401中插设有超弹性形状记忆合金板5，超弹性形状记忆合金板5的另一端和夹持杆601的内壁相接触，超弹性形状记忆合金板5呈C字型，超弹性形状记忆合金板5共设置两个，两个超弹性形状记忆合金板5正对设置，连接滑块3包括呈立方体的滑块本体301以及设于滑块本体301顶部的凸块302，滑块本体301可移动地位于下槽201内，凸块302插入到驱动滑块4中，此时，上通槽103的底面开口便于凸块302插入到驱动滑块4中。
转角控制机构包括蜗轮7和蜗杆8，蜗轮7设于开槽盘2的底部，蜗轮7和开槽盘2可一体成型，蜗杆8位于蜗轮7的一侧并与蜗轮7传动连接，蜗杆8自外向内水平插入到侧封壳102中，蜗杆8的螺纹部位于侧封壳102的凹陷中，蜗杆8的头部位于侧封壳102外。固定外壳和夹持元件6的外侧均设包裹有医用硅橡胶薄膜。
本实施例中，上通槽103共设置四个，相邻的上通槽103之间的夹角为90°，夹持元件6也共设置四个，传力机构也共设置四个；下槽201共设置四个，相邻的下槽201之间的夹角为90°，下槽201的一端由开槽盘2的端部开始，另一端靠近开槽盘的中心开口但不连通。
图3、4为装置关闭状态的示意图，此时连接滑块3位于下槽201的最内侧，四个夹持元件6闭合形成一个完整但内径较小的圆形通道包裹住肠道；图5、6为装置打开状态示意图，此时连接滑块3位于下槽201的最外侧，四个夹持元件6闭合形成一个完整但内径较大的圆形通道包裹住肠道。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置，其特征在于，所述装置包括固定外壳、多个夹持元件(6)、开槽盘(2)、多个传力机构和转角控制机构，所述固定外壳的顶部设有相连通的圆槽(104)和多个上通槽(103)，所述圆槽(104)位于中心处，多个上通槽(103)沿径向设置并环绕圆槽(104)分布，所述夹持元件(6)沿上通槽(103)的长度方向可移动地位于上通槽(103)及圆槽(104)内，多个夹持元件(6)之间形成有用于容纳肠道并可调大小的通道，所述开槽盘(2)可旋转地位于固定外壳的内部并位于多个上通槽(103)的下方，所述开槽盘(2)的顶部沿水平设有多个偏心的下槽(201)，所述传力机构竖直设置，所述传力机构的顶部和夹持元件(6)相传动连接，所述传力机构的底部可移动地位于下槽(201)中，所述转角控制机构位于开槽盘(2)的底部并与开槽盘(2)传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置，其特征在于，所述夹持元件(6)包括夹持杆(601)以及设于夹持杆(601)端部的夹持环(602)，所述夹持杆(601)可移动地位于上通槽(103)及圆槽(104)中，所述夹持环(602)可移动地位于圆槽(104)中，所述夹持环(602)一端设有凹槽(603)，另一端向外侧水平伸出有与凹槽(603)相适配的柔性片(604)，所述柔性片(604)呈弧状。
3.根据权利要求2所述的一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置，其特征在于，所述上通槽(103)呈T字型，所述夹持杆(601)呈T字型。
4.根据权利要求2所述的一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置，其特征在于，所述传力机构包括驱动滑块(4)和连接滑块(3)，所述夹持杆(601)的底部开口，所述驱动滑块(4)位于夹持杆(601)的开口中，
所述驱动滑块(4)的端部开有槽口(401)，所述槽口(401)中插设有超弹性形状记忆合金板(5)，所述超弹性形状记忆合金板(5)的另一端和夹持杆(601)的内壁相接触，
所述连接滑块(3)包括滑块本体(301)以及设于滑块本体(301)顶部的凸块(302)，所述滑块本体(301)可移动地位于下槽(201)内，所述凸块(302)插入到驱动滑块(4)中。
5.根据权利要求4所述的一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置，其特征在于，所述超弹性形状记忆合金板(5)呈C字型，所述超弹性形状记忆合金板(5)共设置两个，两个超弹性形状记忆合金板(5)正对设置。
6.根据权利要求1所述的一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置，其特征在于，所述转角控制机构包括蜗轮(7)和蜗杆(8)，所述蜗轮(7)设于开槽盘(2)的底部，所述蜗杆(8)自外向内水平插入到固定外壳中，所述蜗杆(8)位于蜗轮(7)的一侧并与蜗轮(7)传动连接。
7.根据权利要求5所述的一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置，其特征在于，所述固定外壳包括主壳体(101)以及设于主壳体(101)下部的侧封壳(102)，所述上通槽(103)及圆槽(102)均位于主壳体(101)的顶部，所述开槽盘(2)位于主壳体(101)的内部，所述侧封壳(102)中设有凹陷，所述蜗杆(8)的螺纹部位于凹陷中，所述蜗杆(8)的头部位于侧封壳(102)外。
8.根据权利要求1所述的一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置，其特征在于，多个下槽(201)关于开槽盘(2)的中心呈旋转对称。
9.根据权利要求1所述的一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置，其特征在于，所述固定外壳和夹持元件(6)的外侧均设包裹有医用硅橡胶薄膜。
10.根据权利要求1所述的一种可恒力夹持的径向收缩式人工肛门括约肌装置，其特征在于，所述上通槽(103)共设置四个，相邻的上通槽(103)之间的夹角为90°；
所述下槽(201)共设置四个，相邻的下槽(201)之间的夹角为90°。
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