[发明专利]便意信号检测与便意重建系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种肠胃道医疗器械技术领域的系统，具体是一种实现便意检测与便意重建的系统。

背景技术

大便失禁是临床上常见的一种病症，据资料统计成年人的发病率高达2%，65岁以上者发病率可达7%。大便失禁是指肛管括约肌失去对粪便及气体排出的控制能力，它容易造成多种并发症，不仅给患者带来极大痛苦，而且给护理工作带来诸多困难，随着人口老龄化趋势的发展，大便失禁已经成为临床急需解决的病症之一。由于肛管括约肌丧失功能或肛管括约肌被切除等原因造成重度大便失禁病症，外科治疗这种大便失禁的方法有肠造口手术和植入人工肛门括约肌假体。

经对现有技术的文献检索发现：中国专利申请号：200610017244.6，公开了一种便意信号检测及处理方法，其通过采集生物电信号，通过放大、陷波、带通滤波以及信号处理得到便意信号。考虑到生物电信号微弱难于处理，且通过体外检测到的生物电信号中混杂了多种电信号如心电信号、肌电信号等，其生物电信号能否有效表征便意有待进一步验证。

美国专利号：US7011622B2以及US8172745A1，公开了一种Artificial Anal Sphincter（用于治疗大便失禁的人工肛门括约肌），该技术采用人造括约肌假体用于治疗肛门失禁，其有效运用在患者体内实现人工控便与排便，但其不具备便意检测与便意重建功能，是一种盲动式的控制方式，不能掌握患者的恰当的排便时机。

经过对现有技术的检索发现，日本专利文献号JP2001289806，公开日2001-10-19，公开了一种EXCRETION DETECTING METHOD AND APPARATUS THEREFOR（便意检测方法及装置），该技术通过气体传感器对尿片层内的气体以及外部的气体进行检测后进行信号比较实现便意信号的检测。但该技术的缺陷和不足在于通过气体判断便意，其判断便意可靠性有待验证。

另外根据《中国生物医学工程学报》刊物2012,31(6):846-852刊登的一篇题为“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”的论文，以及《仪器仪表学报》刊物34.5(2013):1173-1180刊登的一篇题为新一代反馈式人工肛门括约肌系统的研究.的论文提出：当进入直肠的内容物增加到110mL、直肠内压达到2.47Kpa时，产生便意；当进入直肠的内容物增加到220mL左右、直肠内压达到4.61Kpa时，内括约肌失去大便自制功能，需要排便。因此可以通过采集结肠或者直肠处的肠道内压力信号来提取便意。根据中国《医疗保健器具》刊物2003.No.11，P.22～27刊登的一篇题为“胃肠电检测分析系统的原理结构及临床意义研究”的论文中提出：当人没有便意时，人体的降结肠、乙状结肠的蠕动频率很低，当人有便意时，蠕动波频率加快。因此可以通过采集结肠处的肠道脉动压力信号来提取便意。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种便意信号检测系统，通过设置压力传感器于体内直肠或结肠合适部位，提取与肠道内容物相关的肠道内压与肠道蠕动引起的压力脉动信号，处理两种压力信号，提取便意信号。并通过便意信号提取反馈便意信号至体外系统，报警示意，实现便意信号重建。实现便意信号的准确检测，提取便意信号并实现便意信号重建，方便大便失禁患者掌握有效的排便时机。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：括约肌假体、若干用于采集肠道压力变化的压力传感器、压力信号处理模块、微控制器、无线通讯模块以及体外控制模块，其中：压力传感器置于括约肌假体远肛门端的轴向平面，肠道压力经由压力信号处理模块转化为电信号并传输至微控制器，微控制器通过从电信号中提取多个传感器的实时肠道压力值，与设置便意压力阈值比较得到便意特征提取信息，并通过无线通讯模块将便意特征提取信息传递至体外控制模块，体外控制模块接收到便意特征提取信息后与内置数据库进行比较并报警以实现便意重建。

所述的系统优选连接至反馈式的人工肛门括约肌系统上，如机械指扣式的人工肛门括约肌系统与弹性缩放式人工肛门括约肌系统，通过压力传感器采集肠道压力信息提取便意。

在本发明的一个简化实施方案中，所述的系统中的括约肌假体可用硅胶套代替，压力传感器置于硅胶套上，将硅胶套套置于结肠或直肠上。

所述的压力传感器优选采用耐水性的微型压力传感器。