抗线圈偏移与倾斜的人工肛门括约肌经皮能量传输系统

1

作者 王立超 颜国正 +1 位作者 姜萍萍 陈叶淋 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期189-199,共11页

传统的经皮能量传输系统大多采用开环系统,充电过程中患者要尽量保持不动,否则会导致线圈错位或翻转,影响接收功率导致不能正常充电。针对上述问题,本文首先采用LCC-S拓扑结构实现了接收端恒压特征,然后基于互感估计和原边功率补偿的方... 传统的经皮能量传输系统大多采用开环系统,充电过程中患者要尽量保持不动,否则会导致线圈错位或翻转,影响接收功率导致不能正常充电。针对上述问题,本文首先采用LCC-S拓扑结构实现了接收端恒压特征,然后基于互感估计和原边功率补偿的方法实时调节发射端发射功率对接收端电压进行控制。仿真和体外实验结果显示,该系统可以使得接收端输出电压在锂电池整个充电过程中恒定不变;该系统可以允许接收线圈在轴向偏移25 mm内、横向偏移22 mm内、翻转角度80°内进行有限姿态变化,使得患者可以在充电过程中适量运动,大大提高了经皮能量传输系统的稳定性与可靠性,对人工肛门括约肌系统的进一步应用有重要意义。 展开更多

关键词 人工肛门括约肌 经皮能量传输 闭环控制 线圈偏移与倾斜

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人工肛门括约肌无线经皮供能系统及实验研究 被引量：6

2

作者 刘志强 颜国正 +1 位作者 克磊 颜胜 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2831-2838,共8页

设计用于反馈式人工肛门括约肌的无线经皮供能系统,从理论和实验2个方面对基于磁耦合谐振的无线能量传输这一前沿技术进行研究。接发线圈均采用平面螺旋结构沿磁芯表面绕制而成。为了在体外供电时耦合链路能够较好地处于谐振状态,减少... 设计用于反馈式人工肛门括约肌的无线经皮供能系统,从理论和实验2个方面对基于磁耦合谐振的无线能量传输这一前沿技术进行研究。接发线圈均采用平面螺旋结构沿磁芯表面绕制而成。为了在体外供电时耦合链路能够较好地处于谐振状态,减少由于位置变化或人体组织干扰可能带来的频率分裂现象,系统加入了半自动闭环反馈控制环节,在此基础上进行了大量的离体和活体动物实验。实验主要围绕线圈的选择、传输水平、传输路径、障碍物对传输性能的影响,表明在直径分别为6 cm和3.5 cm的初级和次级平面螺旋线圈作用下,设定固有频率230 kHz,实现了发射功率2 W,最大传输效率达82%,在10～15 mm距离内效率仍有63%～75%的能量传输,满足了该植入式器件的用电需求。 展开更多

关键词 人工肛门括约肌 磁耦合谐振 经皮能量传输 离体实验 动物实验

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新一代反馈式人工肛门括约肌系统的研究 被引量：6

3

作者 刘志强 颜国正 +1 位作者 克磊 翁晓靖 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1173-1180,共8页

近年,国内外开展了人工肛门括约肌系统的研制,为临床上根治大便失禁提供全新的方法和手段,但现有的系统在假体结构、便意重建和血供安全方面存在诸多缺点。为此,设计了反馈式人工肛门括约肌系统,其柱囊式括约肌假体采用生物材料制作,内... 近年,国内外开展了人工肛门括约肌系统的研制,为临床上根治大便失禁提供全新的方法和手段,但现有的系统在假体结构、便意重建和血供安全方面存在诸多缺点。为此,设计了反馈式人工肛门括约肌系统,其柱囊式括约肌假体采用生物材料制作,内置生物压力传感装置重建便意感知,实现排便报警,手持遥控端,控制双向滚轮式医用微泵定量地抽吸储液囊腔中的液体,从而实现假体对肠壁的咬合和释放。系统采用集成化封装,并经皮能量传输对体内系统供电。然后,从血供安全角度出发,借助猪大肠离体实验推导出阈值,并经活体动物实验,考察肠道血供安全、植入技巧和动物管理等信息。离体实验表明,系统能够有效地抑制肠道内容物渗漏,实现了对肠壁咬合压力的均匀分布(6.22～7.16 kPa),从血供安全的角度确定了排便阈值(12.9 kPa)并重建了反馈式排便感知;活体动物实验验证了可行性和有效性,运行稳定。 展开更多

关键词 人工肛门括约肌 血供 生物反馈控制 动物实验 经皮能量传输

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新型原位植入式人工肛门括约肌样机及离体肠道实验研究 被引量：4

4

作者 克磊 颜国正 +2 位作者 翁晓靖 刘华 许茜茜 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期846-852,共7页

设计一款基于生物信号反馈机制的智能化可遥控式人工肛门括约肌系统。所设计的蠕动式微型医用泵在3.3 V驱动电压下,最大流量为8.5 mL/min,最大封闭压可达170 kPa。新型括约肌假体在较小注水量(9～10.5 mL)的情况下,可实现对肠壁作用压... 设计一款基于生物信号反馈机制的智能化可遥控式人工肛门括约肌系统。所设计的蠕动式微型医用泵在3.3 V驱动电压下,最大流量为8.5 mL/min,最大封闭压可达170 kPa。新型括约肌假体在较小注水量(9～10.5 mL)的情况下,可实现对肠壁作用压的均匀分布(3.34～7.26 kPa),符合人体肠道生理结构和安全压力阈值的要求,避免由于局部高压导致的缺血性坏死。人工括约肌系统采用体内充电电池、体外无线经皮能量充电的供电方式,实现系统的完全植入式移植。离体实验结果表明,该系统可以有效地抑制肠道内容物渗漏,成功建立排便感知信号,从而为严重肛门失禁、结肠造口等肛门功能严重缺失的患者提供一种人性化的治疗方案。 展开更多

关键词 人工肛门括约肌 括约肌假体 经皮能量传输 医用微泵 生物反馈控制

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植入式人工肛门括约肌系统的实现及动物实验 被引量：10

5

作者 许茜茜 刘华 颜国正 《中国组织工程研究》 CAS CSCD 2012年第13期2336-2341,共6页

背景:研制新型的符合人体生理需求的人工肛门括约肌系统具有十分重要的意义。目的:设计一种新型植入式人工肛门括约肌系统。方法:利用无线通讯模块和压力传感器重建排便控制机制,并由经皮能量传输模块供电,采用机电系统模拟人体自然器... 背景:研制新型的符合人体生理需求的人工肛门括约肌系统具有十分重要的意义。目的:设计一种新型植入式人工肛门括约肌系统。方法:利用无线通讯模块和压力传感器重建排便控制机制,并由经皮能量传输模块供电,采用机电系统模拟人体自然器官的功能,最终实现人体肛门括约肌的控制效果。结果与结论:设计并实现了一种新型的植入式人工肛门括约肌系统,在重建排便机制和模型的基础上,一定程度上恢复肛门失禁患者的生物反馈控制能力,并带有经皮能量传输模块,为体内系统长期无缆式供电提供可能。该系统实现了植入式动物实验,完成了系统植入可行性和基本功能验证。 展开更多

关键词 人工肛门括约肌 生物反馈控制 经皮能量传输 植入式动物实验 数字化医学

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人工肛门括约肌性能与生物相容性的动物实验 被引量：3

6

作者 克磊 颜国正 +3 位作者 刘志强 颜胜 王志武 王永兵 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期193-198,204,共7页

设计动物实验,验证优化设计后人工肛门括约肌系统功能性和生物相容性.实验分别在术前和术后第1、4d,第1、2、4、5周,从2条Beagle犬颈静脉抽取血样进行血清化学分析.分析参数包括:总蛋白,白蛋白,总胆红素,天冬氨酸转氨酶,尿素氮,肌酐酸... 设计动物实验,验证优化设计后人工肛门括约肌系统功能性和生物相容性.实验分别在术前和术后第1、4d,第1、2、4、5周,从2条Beagle犬颈静脉抽取血样进行血清化学分析.分析参数包括:总蛋白,白蛋白,总胆红素,天冬氨酸转氨酶,尿素氮,肌酐酸和高敏C反应蛋白.实验结果表明:系统各模块功能正常,肝功能指标总胆红素含量正常,天冬氨酸转氨酶术后略高于正常范围,术后2周恢复正常;肾功能指标尿素氮正常,肌酐酸含量在正常范围内波动;总蛋白和白蛋白含量术后虽有波动,但均恢复至正常范围;炎性因子高敏C反应蛋白含量未发生变化,表明体内无感染炎症现象;各血样指标显示人工肛门括约肌对Beagle犬生理功能并未造成不良影响. 展开更多

关键词 肛门失禁 人工肛门括约肌 生物相容性 经皮能量传输 动物实验

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两种人工肛门括约肌节制排便效果的比较 被引量：3

7

作者 肖钟 黄宗海 +2 位作者 史福军 陈飞 郭雄波 《安徽医科大学学报》 CAS 北大核心 2013年第4期431-433,共3页

通过新西兰兔结肠实验,比较圆柱形和L形人工肛门括约肌节制排便的效果。分别向套囊内注入0.5、1.0、1.5、2.0 ml水,然后向肠管内注入生理盐水直至远端出现渗漏,记录渗漏时的套囊压力和肠管压力。结果显示,相同注水量下L形括约肌压力低... 通过新西兰兔结肠实验,比较圆柱形和L形人工肛门括约肌节制排便的效果。分别向套囊内注入0.5、1.0、1.5、2.0 ml水,然后向肠管内注入生理盐水直至远端出现渗漏,记录渗漏时的套囊压力和肠管压力。结果显示,相同注水量下L形括约肌压力低于圆柱形括约肌,其节制肠管的渗漏压高于圆柱形括约肌,差异有统计学意义(P<0.05)。表明两种人工肛门括约肌均能有效地节制排便,L形人工肛门括约肌节制排便效果优于圆柱形人工肛门括约肌。 展开更多

关键词 人工肛门括约肌 节制排便 肠管约束压 压力换能 人体工程学

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聚醚型聚氨酯人工肛门括约肌材料的组织相容性 被引量：4

8

作者 陈飞 黄宗海 +1 位作者 郭雄波 王东青 《中国组织工程研究与临床康复》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期423-426,共4页

背景:硅橡胶做为人工肛门括约肌制作材料有其优点,但材料本身强度不足导致括约肌破裂的缺陷已经阻碍了人工括约肌的应用,所以选择新的制作人工肛门括约肌材料是研究的方向之一。目的:比较聚醚型聚氨酯和硅橡胶人工肛门括约肌制作材料的... 背景:硅橡胶做为人工肛门括约肌制作材料有其优点,但材料本身强度不足导致括约肌破裂的缺陷已经阻碍了人工括约肌的应用,所以选择新的制作人工肛门括约肌材料是研究的方向之一。目的:比较聚醚型聚氨酯和硅橡胶人工肛门括约肌制作材料的组织相容性。设计、时间及地点:随机分组设计,对比观察动物实验,于2008-04/07在南方医科大学药理学实验室完成。材料:15只新西兰兔随机分为3组:对照组,硅胶组,聚氨酯组,每组5只。方法:每只兔子背部做3个切口,硅胶组植入医用硅胶,聚氨酯组植入医用聚氨酯,对照组切开皮肤后立即缝合,不做其他处理。植入后1,4,8周,每个时间点从动物背部选择一个切口,实验组切取包裹材料的皮下组织,对照组切取切口处皮下组织。主要观察指标:①观察切口大体表现。②光学显微镜观察组织中性粒细胞、淋巴细胞浸润程度、毛细血管密度。结果:第1,4,8周硅胶组和聚氨酯组相比,中性粒细胞和淋巴细胞数差异无显著性意义(P>0.05),但第4周时硅胶组的毛细血管数高于聚氨酯组(P<0.05)。对照组的中性粒细胞、淋巴细胞数和毛细血管数低于硅胶组和聚氨酯组(P<0.05),最大值出现在植入后第1周。结论:硅胶和聚氨酯的组织相容性差异不大。 展开更多

关键词 人工肛门括约肌 硅橡胶 聚氨酯热塑性弹性体 组织相容性

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反馈式人工肛门括约肌生物力学相容性研究 被引量：2

9

作者 昝鹏 赵杰 +1 位作者 杨丽红 王划 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1079-1085,共7页

针对人工肛门括约的直肠感知功能重建和肌生物力学相容性问题,提出将HAPC波作为产生便意的主要依据,利用小波包分析对直肠压力信号进行特征提取,采用DB算法优化后通过SVM分类器进行便意预测,从而实现直肠感知功能重建;构建了直肠和人工... 针对人工肛门括约的直肠感知功能重建和肌生物力学相容性问题,提出将HAPC波作为产生便意的主要依据,利用小波包分析对直肠压力信号进行特征提取,采用DB算法优化后通过SVM分类器进行便意预测,从而实现直肠感知功能重建;构建了直肠和人工肛门括约肌的三维有限元模型,对直肠进行了黏弹性分析,利用直肠的本构方程推导出了Prony级数形式,并模拟括约肌的收缩和舒张施加载荷对人工肛门括约肌进行了有限元分析,得到了直肠受压迫时的位移和应力的分布情况。仿真实验结果表明,该人工肛门括约肌较高精度地实现了便意预测,并具有较好的生物力学相容性。 展开更多

关键词 人工肛门括约肌 直肠感知功能重建 有限元分析 生物力学相容性

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基于经皮能量传输的人工肛门括约肌生物电磁相容性研究 被引量：3

10

作者 昝鹏 张春东 +1 位作者 刘颜凯 高志远 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期997-1002,共6页

针对人工肛门括约肌的生物电磁相容性问题,通过对人体断层照片进行图像分割实现了组织的划分和识别,建立了包含40种生物组织的人体电磁模型.运用时域有限差分法,计算了经皮能量传输系统对生物组织产生的辐射剂量,获得了人体不同组织在... 针对人工肛门括约肌的生物电磁相容性问题,通过对人体断层照片进行图像分割实现了组织的划分和识别,建立了包含40种生物组织的人体电磁模型.运用时域有限差分法,计算了经皮能量传输系统对生物组织产生的辐射剂量,获得了人体不同组织在该电磁场中的比吸收率分布情况,并根据国际人体电磁安全标准对其进行了深入分析.仿真结果表明,经皮能量传输系统在发射功率为1.5W,谐振频率为358kHz的实验环境下对人体组织具有良好的生物相容性. 展开更多

关键词 人工肛门括约肌 经皮能量传输 时域有限差分法 生物电磁相容性

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新型人工肛门括约肌系统及初步动物实验研究 被引量：2

11

作者 翁晓靖 颜国正 +4 位作者 克磊 张根福 王永兵 刘华 刘志强 《北京生物医学工程》 2013年第6期587-593,共7页

目的研究可用于治疗肛门失禁的植入式人工肛门括约肌系统（artificial anal sphincter system，AASS）。方法系统由体内执行、体外控制和经皮能量传输3个模块构成，体内外通过无线模式通信。当体内直肠壁上压力超出阈值后，向体外发送... 目的研究可用于治疗肛门失禁的植入式人工肛门括约肌系统（artificial anal sphincter system，AASS）。方法系统由体内执行、体外控制和经皮能量传输3个模块构成，体内外通过无线模式通信。当体内直肠壁上压力超出阈值后，向体外发送排便报警信号，患者通过体外控制模块控制体内执行模块打开或关闭直肠，采用经皮能量传输模块为体内电池充电。通过1例猪的动物实验，评估在活体环境下系统各模块的可靠性和稳定性。15d后将动物解剖，观察组织变化并进行体内的腹泻实验和血供实验。结果植入体内后，体外控制模块可实时控制体内执行模块的各项操作，通过经皮能量传输充电3h，在体内可持续工作24h。拟腹泻状态下，对肠壁施加7．16kPa的压力（正常肛肠静息压为6．26～9．47kPa），能有效抑制肠道内容物渗漏。结论AASS可以模拟正常人体肛门括约肌功能，为严重肛门失禁的患者提供了一种新的治疗方法。 展开更多

关键词 肛门失禁 人工肛门括约肌 无线 经皮能量传输系统 动物实验

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人工肛门括约肌临床应用进展 被引量：7

12

作者 罗永 《中国普通外科杂志》 CAS CSCD 2008年第3期283-285,共3页

目前普遍认为,对严重肛门失禁的患者,植入人工肛门括约肌能够有效控制排便,但其可发生肠管腐蚀和感染,因而撤除或更换装置的发生率较高。笔者就人工肛门括约肌对治疗严重肛门失禁的效果及该技术的研究进展作一综述。

关键词 人工肛门括约肌 肛门失禁 套囊 并发症 综述文献

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新型人工肛门括约肌系统的初步实验研究

13

作者 王永兵 颜国正 +3 位作者 克磊 张根福 罗芸葆 翁晓靖 《生物医学工程与临床》 CAS 2013年第4期325-329,共5页

目的观察自行研制的可用于治疗肛门失禁的新型植入式人工肛门括约肌系统(AASS)控制肠腔内容物的效果。方法 AASS由体内执行、体外控制和经皮能量传输3个模块构成,体内外通过无线模式通信。选择屠宰市场购买新鲜宰杀的猪结肠40 cm共4段,... 目的观察自行研制的可用于治疗肛门失禁的新型植入式人工肛门括约肌系统(AASS)控制肠腔内容物的效果。方法 AASS由体内执行、体外控制和经皮能量传输3个模块构成,体内外通过无线模式通信。选择屠宰市场购买新鲜宰杀的猪结肠40 cm共4段,将其垂直固定放置,上端开放注入糊状内容物,下端套入AASS并关闭,向肠内缓慢注入糊状物,观察不渗漏所需注入AASS的液体量及囊内压力值;实验动物为贵州小型猪1只,体质量26.2 kg。肠道准备后麻醉开腹,距肛门8 cm处横断直肠套入AASS吻合,经皮能量接收线圈植入皮下,损坏动物肛门括约肌。术后1周开始AASS工作实验,1个月后麻醉开腹,观察AASS植入状态及工作状况。结果离体实验和活体实验均提示,在较少的注水量(9.0～10.5 mL)的情况下,AASS可产生对肠壁作用均匀的压力分布(3.34～7.26 kPa),满意控制肠内容物渗漏。离体状态下4只AASS夹闭肠管所产生压力与空夹时有很好的相似性,植入活体猪体内1个月取出时系统功能完好,仍可满意夹闭肠管控制流质肠内容物,连续夹闭0.5 h无明显缺血改变。结论 AASS可以很好地模拟正常人体肛门括约肌功能,有望成为治疗肛门失禁和直肠癌术后原位肛门控便的一种新方法。 展开更多

关键词 肛门失禁 人工肛门括约肌 动物实验 猪

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新型弹性缩放式人工肛门括约肌系统研究

14

作者 颜胜 颜国正 +2 位作者 克磊 王志武 刘志强 《电子测量技术》 2015年第2期91-95,117,共6页

为治疗肛门失禁问题,设计一种基于弹性缩放原理的新型人工肛门括约肌系统。弹性缩放式假体内壁嵌入超薄(0.208mm)生物压力传感器,感知假体开合程度,在体内控制单元的控制下,实现对肠道的精准咬合与释放;在假体闭合状态下,假体内嵌传感... 为治疗肛门失禁问题,设计一种基于弹性缩放原理的新型人工肛门括约肌系统。弹性缩放式假体内壁嵌入超薄(0.208mm)生物压力传感器,感知假体开合程度,在体内控制单元的控制下,实现对肠道的精准咬合与释放;在假体闭合状态下,假体内嵌传感器实时感知肠道压力变化,根据此压力参数,系统智能识别便意并实现排便预警。括约肌系统设置体外便捷式遥控端,方便患者自主选择排便时间;系统采用经皮能量传输方式实现安全供能。开展了针对假体的力学实验,与血供安全力学分析,保证假体的缩放功能符合临床应用要求。进行3次离体实验,其结果验证了系统的控便稳定性并初步取得便意阈值。 展开更多

关键词 人工肛门括约肌 弹性缩放式括约肌假体 反馈控制

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人工肛门括约肌无线供能系统设计与优化 被引量：3

15

作者 吴昌建 姜志华 +5 位作者 颜国正 周泽润 王志武 赵凯 韩玎 姜萍萍 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1045-1050,共6页

基于电磁耦合原理,针对人造肛门括约肌系统,设计了一套无线供能系统.该系统主要包括无线能量发射端、接收端、整流模块、稳压模块和充电模块.研究了发射端的发射频率(40~120 kHz)对传输功率的影响,进而优化了稳压模块,并比较了锂电池充... 基于电磁耦合原理,针对人造肛门括约肌系统,设计了一套无线供能系统.该系统主要包括无线能量发射端、接收端、整流模块、稳压模块和充电模块.研究了发射端的发射频率(40~120 kHz)对传输功率的影响,进而优化了稳压模块,并比较了锂电池充电效果.结果表明:在一定发射频率范围内,无线供能传输效率随着发射频率的增大而升高;发射频率为120 kHz时,传输效率可以达到57.47%,接收功率为1.12 W;锂电池能快速充电,为人造肛门括约肌系统提供稳定能量保障. 展开更多

关键词 人工肛门括约肌 无线供能 稳压模块 充电模块

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人工肛门括约肌的经皮能量传输技术研究 被引量：1

16

作者 赵玉娟 颜国正 +1 位作者 刘华 昝鹏 《测控技术》 CSCD 2008年第4期25-28,共4页

人工肛门括约肌系统模拟了正常的人体肛门括约肌的工作机理,可以从根本上解决因直肠癌及其他原因导致肛门失禁患者的排便控制问题。经皮能量传输的无线供能技术为人工肛门括约肌系统提供能量,是系统的核心部分。介绍了人工肛门括约肌系... 人工肛门括约肌系统模拟了正常的人体肛门括约肌的工作机理,可以从根本上解决因直肠癌及其他原因导致肛门失禁患者的排便控制问题。经皮能量传输的无线供能技术为人工肛门括约肌系统提供能量,是系统的核心部分。介绍了人工肛门括约肌系统工作原理以及经皮能量传输在该系统中的应用,设计了能量传输系统的硬件电路,并通过实验样机分析其传输性能,实验结果表明其传输效率能够满足系统运作的功率要求。 展开更多

关键词 人工肛门括约肌 经皮能量传输 电路设计

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仿生人工肛门括约肌假体的机构设计和实验验证 被引量：1

17

作者 鲁姗 王志武 +1 位作者 颜国正 周泽润 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1151-1158,共8页

为模仿耻骨直肠肌牵引直肠形成肛肠角以实现控便,设计了一款基于三环式结构的仿生人工肛门括约肌假体.采用高度集成的减速器将电动机驱动由内向外输出,使用O型圈实现旋转部件的动密封;自制密封性良好的传感器来测量肠壁受力;进行力学性... 为模仿耻骨直肠肌牵引直肠形成肛肠角以实现控便,设计了一款基于三环式结构的仿生人工肛门括约肌假体.采用高度集成的减速器将电动机驱动由内向外输出,使用O型圈实现旋转部件的动密封;自制密封性良好的传感器来测量肠壁受力;进行力学性能测试、防水实验和动物实验以验证假体功能.结果表明:假体的总传动效率为49%~59%,输出转矩为2.04~2.51 N·m,单个行程响应时间为10 s;柔性压力传感器的输出和其所受压力之间具有良好的线性度;当假体对肠道径向的闭合压力为6.6 kPa时,可在直肠腔内维持98 cm高度的水柱不渗漏;假体在经历4 050次开关运动后仍不发生渗漏;植入假体可有效避免肠吻合术,并可在动物体内进行有效控便、排便.实验结果验证了所设计的仿生人工肛门括约肌假体是一种能有效控便且整体防水性能良好的机电一体化机构. 展开更多

关键词 人工肛门括约肌假体 三环执行器 柔性肠道压力传感器 防水 动物实验

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人工肛门括约肌经皮能量传输系统研究 被引量：1

18

作者 张明卿 颜国正 +1 位作者 刘华 许茜茜 《北京生物医学工程》 2011年第4期392-395,408,共5页

针对现有人工肛门括约肌系统无供能装置或供能装置更换可能引发感染等问题,本文提出了电磁谐振耦合的无线供能方法,对人工肛门括约肌系统进行非接触的经皮无线供能。本文在对能量传输电路、发送接收线圈参数研究基础上,提出通过选择SRC... 针对现有人工肛门括约肌系统无供能装置或供能装置更换可能引发感染等问题,本文提出了电磁谐振耦合的无线供能方法,对人工肛门括约肌系统进行非接触的经皮无线供能。本文在对能量传输电路、发送接收线圈参数研究基础上,提出通过选择SRC电路作为发射、接收端耦合电路以增大铁芯耦合面积,从而提高发射及接收线圈Q值,进而提高能量传输效率。实验结果表明,使用G25磁芯线圈进行电磁耦合,当两线圈轴向距离为10 mm时,能量传输效率可高于60%,可保证人工肛门括约肌系统的正常工作。 展开更多

关键词 人工肛门括约肌系统 经皮能量传输 电磁耦合

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人工肛门括约肌系统便意感知重建

19

作者 朱东 姜萍萍 +7 位作者 颜国正 王志武 韩玎 赵凯 华芳芳 姚盛健 丁紫凡 周泽润 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期771-777,共7页

针对现有人造肛门括约肌系统在便意感知功能上数据获取方式和分析方法的缺陷,设计了一个便意感知重建系统.该系统主要包括传感器模块、数据采集存储模块的设计以及数据分析算法.通过多传感器与数据采集存储模块的配合重建患者直肠表面... 针对现有人造肛门括约肌系统在便意感知功能上数据获取方式和分析方法的缺陷,设计了一个便意感知重建系统.该系统主要包括传感器模块、数据采集存储模块的设计以及数据分析算法.通过多传感器与数据采集存储模块的配合重建患者直肠表面压力的分布变化情况,并提出基于主元分析(PCA)法和支持向量机(SVM)的便意预测模型(PCA-SVM).结果表明:上臂轴向和径向以及中臂径向位置的压力信号与便意产生有显著联系,选择基于高斯核函数的SVM算法,取惩罚因子C=0.0595和核函数宽度σ=0.9536对有效压力指标向量进行便意分类预测,与前馈神经网络模型相比,具有较高的预测准确度,满足人造肛门括约肌系统便意感知功能的要求. 展开更多

关键词 人工肛门括约肌 便意感知重建 主元分析 支持向量机

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新人工肛门括约肌系统低功耗设计与优化

20

作者 姚盛健 颜国正 +6 位作者 王志武 周泽润 姜萍萍 丁紫凡 华芳芳 赵凯 韩玎 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期899-906,共8页

以新人工肛门括约肌系统硬件为基础,分析各模块功耗,经过低功耗设计与采样周期的合理设置,将系统功耗显著降低.同时,以肠道压力波形下面积大小为便意判断标准,代替单点压力阈值法,为肛门失禁患者提供如厕依据,进而提高便意感知功能准确... 以新人工肛门括约肌系统硬件为基础,分析各模块功耗,经过低功耗设计与采样周期的合理设置,将系统功耗显著降低.同时,以肠道压力波形下面积大小为便意判断标准,代替单点压力阈值法,为肛门失禁患者提供如厕依据,进而提高便意感知功能准确性.结合离体与活体实验,所研究的人工肛门括约肌低功耗设计可使系统单次充电后工作时长延长至16 d,工作时长提升达230%,新便意判断标准准确率可达96%. 展开更多

关键词 人工肛门括约肌 低功耗便意感知 肠道压力波形 低功耗唤醒 活体实验

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