JP4366529B2 - Artificial sphincter - Google Patents
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Description
本願発明は、尿道、肛門等の括約筋の機能を補助或いは代行する人工括約筋に関する。 The present invention relates to an artificial sphincter that assists or substitutes for the function of sphincters such as the urethra and anus.
図6により従来の人工括約筋について説明する。
図6(a)は、形状記憶ゲルを用いた人工括約筋の概要を示す(例えば特許文献1参照)。
図6(a)の人工括約筋は、膀胱Bに通じる尿道管UDの周囲に形状記憶ゲルSMGを装着してある。尿道管UDは、尿道海綿体(図示せず)からなり、その中央に尿の通路である尿道(図示せず)を備えている。
A conventional artificial sphincter will be described with reference to FIG.
FIG. 6A shows an outline of an artificial sphincter using a shape memory gel (see, for example, Patent Document 1).
The artificial sphincter in FIG. 6A has a shape memory gel SMG attached around the urethral duct UD leading to the bladder B. The urethral duct UD is composed of a urethral corpus cavernosum (not shown), and has a urethra (not shown) as a urine passage in the center thereof.
通常(非排尿時)形状記憶ゲルSMGは、尿道管UDを圧迫して(尿道海綿体を圧迫する)尿道を閉塞している。即ち非排尿の状態にある。
排尿のときは、電熱器、温水等の加熱手段HCによって形状記憶ゲルSMGを加熱或いは暖めると、形状記憶ゲルSMGは記憶した形状に戻るため、尿道管UDは弛緩して尿道が開く。即ち排尿の状態になる。排尿後形状記憶ゲルSMGの加熱を中止するか或いは冷却すると、形状記憶ゲルSMGは、再び尿道管UDを圧迫する状態に戻り、尿道を閉塞する。
Normally (when not urinating), the shape memory gel SMG compresses the urethral duct UD (squeezes the urethral corpus cavernosum) and closes the urethra. That is, it is in a non-urination state.
At the time of urination, when the shape memory gel SMG is heated or warmed by heating means HC such as an electric heater or warm water, the shape memory gel SMG returns to the memorized shape, so that the urethra canal UD relaxes and the urethra opens. That is, it becomes a state of urination. When the heating of the shape memory gel SMG after urination is stopped or cooled, the shape memory gel SMG returns to the state of pressing the urethra canal UD again and closes the urethra.
図6(b)は、ポンプを用いた人工括約筋の概要を示す(例えば特許文献2参照)。
尿道管UDの周囲には、カフKを装着し、その外側にリザーバリングRを配置してある。カフK、リザーバリングRは、管により弁部Hに連結され、その弁部Hを介してポンプPに通じている。ポンプPは、液体をカフKからリザーバリングRへ移動したり、逆にリザーバリングRからカフKへ移動したりする。弁部Hは、複数の弁からなり、液体の移動方向を制御する。
FIG. 6B shows an outline of an artificial sphincter using a pump (see, for example, Patent Document 2).
A cuff K is attached around the urethra canal UD, and a reservoir ring R is disposed outside thereof. The cuff K and the reservoir ring R are connected to the valve portion H by a pipe, and communicate with the pump P through the valve portion H. The pump P moves the liquid from the cuff K to the reservoir ring R, and conversely moves the liquid from the reservoir ring R to the cuff K. The valve part H consists of a plurality of valves and controls the moving direction of the liquid.
カフKは、ポンプPが作動して液体がリザーバリングRから移動すると膨張して圧力が高くなり、尿道管UDを圧迫して、尿道を閉塞する。即ち非排尿の状態になる。
排尿のときは、ポンプPを作動して液体をカフKからリザーバリングRへ移動すると、カフKは収縮し、リザーバリングRは伸びて曲率が大きくなってカフKから離れるため、尿道管UDは、弛緩する。尿道管UDが弛緩すると、尿道が開いて排尿の状態になる。即ち図6(b)の状態になる。
The cuff K expands when the pump P is operated and the liquid moves from the reservoir ring R, and the pressure increases. The cuff K compresses the urethra tube UD and closes the urethra. That is, it becomes a non-urination state.
At the time of urination, when the pump P is operated to move the liquid from the cuff K to the reservoir ring R, the cuff K contracts, the reservoir ring R expands and the curvature increases to leave the cuff K. Relax. When the urethra canal UD relaxes, the urethra opens and urinates. That is, the state shown in FIG.
従来の形状記憶ゲルを用いた人工括約筋は、尿道管UDの弛緩、圧迫に加熱手段や冷却手段を使用するから、排尿、非排尿時の操作が面倒でかつ装置が複雑になる。また形状記憶ゲルの形状は、人の体温よりも高い温度で変化させなければならないが、高過ぎると危険であるから、ゲルの温度設定が容易でない。また形状記憶ゲルは、応動が遅いため尿道管UDの弛緩、圧迫の切替えが遅くなり、排尿、非排尿を円滑に行うことができない。
一方従来のポンプを用いた人工括約筋は、ポンプ、弁部、ポンプ作動手段等が必要になるから装置が複雑になり、故障の原因が増え、体内に長期間留置するのに適していない。
本願発明は、これらの従来の人工括約筋の問題点を解決することを目的とする。
The conventional artificial sphincter using a shape memory gel uses a heating means and a cooling means for relaxing and compressing the urethral canal UD, so that the operation during urination and non-urination is troublesome and the apparatus becomes complicated. Further, the shape of the shape memory gel must be changed at a temperature higher than the human body temperature. However, if the shape memory gel is too high, it is dangerous to set the temperature of the gel. Moreover, since shape memory gel is slow in response, the urethral tube UD is relaxed and the switching of compression is delayed, and urination and non-urination cannot be performed smoothly.
On the other hand, an artificial sphincter using a conventional pump requires a pump, a valve portion, a pump operating means, and the like, which complicates the apparatus, increases the cause of failure, and is not suitable for indwelling in the body for a long time.
The object of the present invention is to solve the problems of these conventional artificial sphincters.
本願発明は、その目的を達成するため、請求項1に記載の人工括約筋は、尿道管等の器官の周囲に装着する圧迫部、磁性流体を溜める保留部、及び圧迫部と保留部を連結する連結部からなる磁性流体容器、前記圧迫部に取り付ける体内の永久磁石、並びに前記保留部に近付ける体外の磁石からなり、前記磁性流体容器には磁性流体を充填してあり、前記体外の磁石は前記体内の永久磁石よりも強い磁石であることを特徴とする。
請求項2に記載の人工括約筋は、請求項1に記載の人工括約筋において、前記圧迫部は二個の圧迫部からなり、その二個の圧迫部は前記連結部の一端から分岐していることを特徴とする。
請求項3に記載の人工括約筋は、請求項1に記載の人工括約筋において、前記連結部は二個の連結部からなり、前記保留部は二個の保留部からなり、前記圧迫部の一端は一方の連結部に連結し、前記圧迫部の他端は他方の連結部に連結してあることを特徴とする。
請求項4に記載の人工括約筋は、請求項1、請求項2又は請求項3に記載の人工括約筋において、前記体外の磁石は、電磁石であることを特徴とする。
請求項5に記載の人工括約筋は、請求項1、請求項2又は請求項3に記載の人工括約筋において、前記体内の永久磁石は、帯状であることを特徴とする。
In order to achieve the object of the present invention, the artificial sphincter according to
The artificial sphincter according to
The artificial sphincter according to
The artificial sphincter according to claim 4 is the artificial sphincter according to
The artificial sphincter according to claim 5 is the artificial sphincter according to
本願発明の人工括約筋は、磁性流体が体内の永久磁石又は体外の磁石に引き寄せられ、磁性流体容器内を保留部から圧迫部へ、圧迫部から保留部へ移動して尿道管の尿道海綿体を圧迫、弛緩し、尿道を閉塞、閉塞解除する。したがって人工括約筋は、ポンプ等の特別な装置を設ける必要がないから、装置が簡単になる。また尿道の閉塞、閉塞解除は、体外の磁石体を保留部に近付けたり、遠ざけたりするか、又は体外の電磁石に励磁電源を接続したり、切り離したりするだけで行うことができるから、排尿、非排尿時の操作が簡単になる。また体外の磁石が電磁石の場合には、励磁電流を調整して磁石の強さを調整できるから、磁性流体容器の保留部の留置場所に対応して体外の磁石の強さを調整できる。
本願発明の人工括約筋の磁性流体は、体内の永久磁石又は体外の磁石に引かれて移動するから、スピーディに移動する。したがって尿道海綿体の圧迫、弛緩の切替えは、スピーディに行われ、排尿、非排尿を円滑に行うことができる。
In the artificial sphincter of the present invention, the magnetic fluid is attracted by a permanent magnet inside the body or a magnet outside the body, and the inside of the magnetic fluid container moves from the holding portion to the pressing portion, and from the pressing portion to the holding portion, and the urethral cavernous body of the urethra is Compresses and relaxes, blocking and releasing the urethra. Therefore, since the artificial sphincter does not need to be provided with a special device such as a pump, the device becomes simple. In addition, urinary tract obstruction and deocclusion can be performed simply by moving the magnet body outside the body closer to or away from the holding part, or by connecting or disconnecting the excitation power source to the electromagnet outside the body. Operation during non-urination is simplified. When the magnet outside the body is an electromagnet, the strength of the magnet can be adjusted by adjusting the excitation current, so that the strength of the magnet outside the body can be adjusted according to the detention location of the retaining portion of the magnetic fluid container.
The magnetic fluid of the artificial sphincter according to the present invention moves by being drawn by a permanent magnet inside the body or a magnet outside the body, and thus moves quickly. Therefore, switching between compression and relaxation of the urethral corpus cavernosum is performed quickly, and urination and non-urination can be performed smoothly.
本願発明の人工括約筋は、構造が簡単で故障の原因が少ないから、体内に長期間留置することができる。また圧迫部は、尿道管の周囲に沿って尿道管を包み込むように装着するから、尿道管を一様に圧迫し、かつ尿道管の長手方向の広い範囲を圧迫するから、比較的小さな圧迫力で尿道を閉塞できる。そして圧迫部は、流体(磁性流体)の入った袋で構成するから、尿道管の圧迫がソフトになる。したがって尿道管を長時間圧迫し続けても、血行障害を低減できる。
磁性流体容器の圧迫部に取付ける永久磁石が帯状の場合、永久磁石は、圧迫部の膨張阻止部材の機能も兼ね備えているから、圧迫部が膨張するとき外側への膨張を阻止する。したがって圧迫部の膨張力は、尿道管の圧迫に効率よく利用できる。
The artificial sphincter of the present invention is simple in structure and has few causes of failure, so it can be left in the body for a long time. In addition, since the compression part is mounted so as to wrap the urethra tube along the periphery of the urethra tube, it compresses the urethra tube uniformly and compresses a wide range in the longitudinal direction of the urethra tube, so a relatively small compression force Can block the urethra. And since a compression part is comprised with the bag containing the fluid (magnetic fluid), the compression of a urethra canal becomes soft. Therefore, even if the urethra can be pressed for a long time, the blood circulation disorder can be reduced.
When the permanent magnet attached to the compression portion of the magnetic fluid container has a belt shape, the permanent magnet also functions as an expansion prevention member for the compression portion, and therefore prevents outward expansion when the compression portion expands. Therefore, the expansion force of the compression part can be efficiently used for compression of the urethral duct.
図1〜図5により本願発明の実施例を説明する。なお各図に共通の部分は、同じ符号を使用している。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is used for the part common to each figure.
図1、図2、図3により実施例1を説明する。
図1は、人工括約筋を尿道管に装着したときの平面図と側面図、及び磁性流体容器の平面図である。図1(b)は、図1(a)のX1部分の矢印方向の断面を示す。
図1において、1は磁性流体容器、21は固定部、PM2は永久磁石、UDは尿道管、UD1は尿道、UD2は尿道海綿体である。
The first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a plan view and a side view when an artificial sphincter is attached to a urethra tube, and a plan view of a magnetic fluid container. FIG.1 (b) shows the cross section of the arrow direction of X1 part of Fig.1 (a).
In FIG. 1, 1 is a magnetic fluid container, 21 is a fixed part, PM2 is a permanent magnet, UD is a urethral tube, UD1 is a urethra, and UD2 is a urethral cavernous body.
まず図1(a)、(b)、(c)について説明する。
磁性流体容器1は、磁性流体を充填する容器で、尿道管UDの周囲に装着して尿道管UDを圧迫する圧迫部11、磁性流体を溜める保留部13、圧迫部11と保留部13の間に位置して両者を連結する連結部12とからなる。圧迫部11、連結部12、保留部13は、一体的につながっていて一つの室を構成している。それらは、柔軟性のあるシリコーン等により作製する。圧迫部11と連結部12は、断面形状がかまぼこ形の袋状になっている。なおその断面形状は、円形、楕円形、四角形等であってもよい。保留部13は、円筒状或いはドラム状の筒体であるが、他の形状の筒体であってもよい。また保留部13は、連結部12を延長してその延長部分を利用することもできる。
First, FIGS. 1A, 1B, and 1C will be described.
The
圧迫部11は、尿道管UDの周囲に巻いて装着し、固定部21で固定する。固定部21は、平面ファスナー211,212を用いるが、平面ファスナー以外の接着剤等の固定手段でもよい。圧迫部11の周囲には、ゴム磁石等の帯状の永久磁石PM2を、接着剤等の固定手段により取り付けてある。
磁性流体容器1の連結部は、図1(d)のようにシリコーン管等からなる管状の連結部14であってもよい。
The
The connecting portion of the magnetic
なお磁性流体容器1は、全体をフィルム状の素材で袋状に形成してもよいし、一部(例えば尿道管UDに接触する側)にフィルム状の素材を用い、他部(例えば永久磁石PM2を取付ける側(外側))は、比較的厚手の素材を用いてもよい。
また体外の永久磁石PM1は、永久磁石に変えて電磁石を用いてもよい。その場合には、磁石を所定の位置に固定して、電磁石に励磁電源を接続したり、切り離したりするだけで磁性流体を移動できる。また励磁電流を調整して電磁石の強さを調整できるから、磁性流体容器1の保留部13の留置場所に対応して体外の磁石の強さを調整できる。ここで本願は、永久磁石と電磁石を含めて磁石と呼ぶ。
永久磁石PM2は、帯状に限らず複数の永久磁石を並置してもよい。また永久磁石PM2は、磁性流体容器1の圧迫部11の内側に取付けることもできる。その場合には、人工括約筋を構成する部材は、磁性流体容器1内に収納できるから、人工括約筋の体内留置が容易になる。
The magnetic
In addition, the permanent magnet PM1 outside the body may use an electromagnet instead of the permanent magnet. In that case, the magnetic fluid can be moved simply by fixing the magnet at a predetermined position and connecting or disconnecting the exciting power source to the electromagnet. Moreover, since the strength of the electromagnet can be adjusted by adjusting the excitation current, the strength of the magnet outside the body can be adjusted in accordance with the detention location of the retaining
The permanent magnet PM2 is not limited to a belt shape, and a plurality of permanent magnets may be juxtaposed. The permanent magnet PM2 can also be attached to the inside of the
図2、図3により尿道管UDの圧迫、弛緩について説明する。
図2は、尿道管UDが圧迫されている状態を示し、図3は、尿道管UDが弛緩している状態を示す。
図2(b)、図3(b)は、図2(a)、図3(a)のX2部分の矢印方向の断面図であり、図2(c)、図3(c)は、図2(b)、図3(b)のX3部分の矢印方向の断面図である。なお図2(a)、図3(a)の保留部は、一部を断面で示してある。
The compression and relaxation of the urethral canal UD will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 shows a state where the urethral canal UD is compressed, and FIG. 3 shows a state where the urethral canal UD is relaxed.
2 (b) and 3 (b) are cross-sectional views of the X2 portion in FIGS. 2 (a) and 3 (a) in the direction of the arrow, and FIGS. 2 (c) and 3 (c) are diagrams. It is sectional drawing of the arrow direction of X3 part of 2 (b) and FIG.3 (b). 2A and 3A are partially shown in cross section.
図2の場合、大分部の磁性流体LMは、永久磁石PM2に引き寄せられて保留部13から圧迫部11へ移動しているため、圧迫部11は膨張し、保留部13は収縮している。圧迫部11が膨張すると、尿道管UDの尿道海綿体UD2は圧迫されて尿道UD1を閉塞する。即ち非排尿の状態になる。
磁性流体LMが圧迫部11側へ引き寄せられると、圧迫部11内の磁性流体LMの圧力が高くなり、圧迫部11は全周方向へ膨張しようとするが、永久磁石PM2はほとんど伸びないから、圧迫部11は、尿道管UDを圧迫する方向へ膨張する。したがって圧迫部11の膨張力は、尿道管UDを圧迫するために効率よく利用できる。このように永久磁石PM2は、磁性流体を引き寄せる機能に加えて、圧迫部11が外側へ膨張するのを防止する機能も有しているから、圧迫部11の外側に膨張阻止部材を別途設ける必要がない。なお永久磁石PM2の膨張阻止力が小さいとき、或いは複数の永久磁石を並置するときは、その永久磁石の外側に膨張阻止部材を取付けるか、又は圧迫部11の永久磁石PM2と接触する部分、或いは永久磁石PM2と接触する側(外側)を伸びの小さい素材で作製してもよい。
In the case of FIG. 2, most of the magnetic fluid LM is attracted by the permanent magnet PM2 and moves from the retaining
When the magnetic fluid LM is drawn toward the
図3図の場合は、保留部13に体外の永久磁石PM1を近付けてある。永久磁石PM1は、永久磁石PM2より強い(磁性流体LMの吸引力が強い)磁石を用いる。磁性流体LMは、永久磁石PM1に引き寄せられて圧迫部11から保留部13へ移動するため、圧迫部11は、磁性流体LMが減少して収縮し、保留部13は、磁性流体LMが流入して膨張する。圧迫部11が収縮すると、尿道海綿体UD2は弛緩し、尿道UD1が開く。即ち排尿の状態になる。
排尿後、保留部13から永久磁石1を遠ざけると、磁性流体LMは、再び永久磁石PM2に引き寄せられて保留部11から圧迫部11へ移動するため、尿道UD1は閉塞して非排尿状態に戻る。
In the case of FIG. 3, the permanent magnet PM <b> 1 outside the body is brought close to the holding
When the
実施例1の場合、磁性流体LMは、永久磁石PM1又は永久磁石PM2に引き寄せられて移動するから、磁性流体LMは、永久磁石PM1を保留部13に近付けたり、遠ざけたりするだけで移動する。したがって実施例1の人工括約筋は、ポンプ等の特別な装置を設けることなく磁性流体を移動できるから、装置が簡単になる。また磁性流体LMは、永久磁石PM1又は永久磁石PM2に引き寄せられて移動するから、磁性流体LMはスピーディに移動する。したがって尿道海綿体UD2の圧迫、弛緩もスピーディになり、排尿、非排尿が円滑に行われる。また排尿、非排尿時の操作も簡単になる。
In the case of the first embodiment, the magnetic fluid LM is attracted to the permanent magnet PM1 or the permanent magnet PM2 and moves. Therefore, the magnetic fluid LM moves only by moving the permanent magnet PM1 closer to or away from the retaining
実施例1の人工括約筋は、構造が簡単で故障の原因が少ないから、体内に長期間留置することができる。また圧迫部11は、尿道管UDの周面に沿って尿道管UDを包み込むように装着するから、尿道管UDを一様に圧迫し、かつ尿道管UDの長手方向の広い範囲を圧迫するから、比較的小さな圧迫力で尿道UD1を閉塞できる。そして圧迫部11は、流体(磁性流体)の入った袋で構成するから、尿道管UDの圧迫がソフトになる。したがって尿道管UDを長時間圧迫し続けても、血行障害を低減できる。
Since the artificial sphincter of Example 1 has a simple structure and has few causes of failure, it can be left in the body for a long time. Further, since the
図4は、実施例2の人工括約筋を尿道管に装着したときの平面図と側面図、及び磁性流体容器の平面図である。
図4の人工括約筋は、磁性流体容器1の圧迫部が二個の圧迫部111、圧迫部112からなる点に特徴がある。その他の構成は、図1の人工括約筋と同じである。圧迫部111、圧迫部112は、連結部12の一端から二つに分岐している。圧迫部111、圧迫部112は、尿道管UDの周囲に巻いて装着し、その外側に永久磁石PM2を取付けてある。
圧迫部111、圧迫部112の長さ(連結部12の分岐点から先端までの長さ)は、図1の圧迫部11の半分になる。したがって圧迫部111、圧迫部112の磁性流体の流入、流出が容易になる。
FIG. 4 is a plan view and a side view when the artificial sphincter muscle of Example 2 is attached to the urethra, and a plan view of the magnetic fluid container.
The artificial sphincter in FIG. 4 is characterized in that the compression part of the magnetic
The length of the compression part 111 and the compression part 112 (the length from the branch point of the
図5は、実施例3の人工括約筋を尿道管に装着したときの平面図と側面図、及び磁性流体容器の平面図である。
図5の人工括約筋は、磁性流体容器1の連結部及び保留部が夫々二個の連結部121,122及び二個の保留部131,132からなる点に特徴がある。その他の構成は、図1の人工括約筋と同じである。圧迫部11の一端は、連結部121に連結し、圧迫部11の他端は、連結部122に連結してある。また連結部121,122は、保留部131,132に夫々連結してある。圧迫部11は、尿道管UDの周囲に巻いて装着し、その外側に永久磁石PM2を取付けてある。
圧迫部11の両端は、連結部121,122に連結してあるから、磁性流体の流入、流出に関して、圧迫部11の長さは、図4の場合と同様に図1の圧迫部11の半分になる。したがって圧迫部11の磁性流体の流入、流出が容易になる。
前記各実施例の体内の永久磁石は、圧迫部の略全周に配置してあるが、圧迫部の連結部側の端部に遠い部分にのみ配置してもよい。
前記各実施例は、尿道の閉塞、閉塞解除を例に説明したが、尿道の他人工肛門等、括約筋によって閉塞し、閉塞を解除する器官に利用できる。
FIG. 5 is a plan view and a side view when the artificial sphincter of Example 3 is attached to the urethra, and a plan view of the magnetic fluid container.
The artificial sphincter in FIG. 5 is characterized in that the connecting portion and the holding portion of the magnetic
Since both ends of the
The permanent magnets in the body of each of the embodiments described above are disposed on substantially the entire circumference of the compression portion, but may be disposed only on a portion far from the end of the compression portion on the connection portion side.
In each of the above-described embodiments, the urethra is blocked and released. However, it can be used for an organ that is blocked by a sphincter muscle such as an artificial anus other than the urethra and releases the blockage.
1 磁性流体容器
11,111,112 圧迫部
12,121,122 連結部
13,131,132 保留部
LM 磁性流体
PM1,PM2 永久磁石
UD 尿道管
UD1 尿道
UD2 尿道海綿体
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