基于肠道动力学仿真的AAS设计及便意感知重建

作者：肖敦玺; 颜国正^*; 华芳芳; 姚盛健; 丁紫凡

来源：仪器仪表学报, 2021, 42(02): 133-143.

DOI：10.19650/j.cnki.cjsi.J2007071

• 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

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。

• 单位
  上海交通大学