仪器仪表学报

作者：肖敦玺，颜国正，华芳芳，姚盛健，丁紫凡

单位：肖敦玺,1.上海交通大学电子信息与电气工程学院,,颜国正,1.上海交通大学电子信息与电气工程学院,,华芳芳,1.上海交通大学电子信息与电气工程学院,,姚盛健,1.上海交通大学电子信息与电气工程学院,,丁紫凡,1.上海交通大学电子信息与电气工程学院,

关键词：大便失禁;人造肛门括约肌;软组织建模;有限元分析;便意感知重建

基金：国家自然科学基金(61673271,81971767)、上海市科研项目(19441910600,19441913800,19142203800)、上海交通大学医疗机器人研究院项目(IMR2018KY05)资助

人造肛门括约肌(AAS)是一种用于治疗大便失禁(FI)的可植入医疗设备,现有的AAS在生物安全性和肠道内容物感知方面存在缺陷,故临床应用受限。首先,结合肠道动力学特性,建立直肠组织的超弹性模型,利用ANSYS进行有限元分析,模拟假体闭合肠道的过程。其次,根据仿真结果,提出了一种嵌入10路压力传感器的新型连杆式人造肛门括约肌结构。最后,进行离体实验和活体动物实验。实验结果证实,仿真模型建立准确,所设计的括约肌假体在血供安全压力内可控便200g,满足人体正常生活需求。10路压力传感器位置分布合理,测量结果线性度良好。离体实验中肠道内容物质量预测的准确性达89.69%,活体实验中排便预警准确性达82%,初步重建了FI患者直肠的便意感知。

来源：2021年第2期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

查看仪器仪表学报杂志2021年第2期