發(fā)布時(shí)間：2018-12-17 13:45

【摘要】：肛門失禁或稱大便失禁是指機(jī)體對(duì)直腸內(nèi)液態(tài)和固態(tài)內(nèi)容物以及氣體的蓄控能力喪失，是多種疾病影響肛直腸的解剖和生理功能的結(jié)果，患者一般會(huì)失去或降低感知腸內(nèi)容物的能力。它容易造成多種并發(fā)癥，尤其在老年患者、危重患者及癱瘓臥床患者中發(fā)病率居高不下，不僅給患者帶來極大痛苦，而且也給護(hù)理工作帶來諸多困難。因此相關(guān)治療手段的發(fā)展對(duì)提高患者生命質(zhì)量和推動(dòng)社會(huì)文明進(jìn)步具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 治療大便失禁的傳統(tǒng)方法很多，但都存在一定的缺陷，已經(jīng)不能滿足患者的需求，人工肛門括約肌為大便失禁的治療開辟了一條新途徑；但是，現(xiàn)有的人工肛門括約肌具有患者無法“感知”腸道糞便量、不能自主控制排便的時(shí)間、需要通過手動(dòng)擠壓的方式使泵工作、價(jià)格昂貴等缺陷，尤其在直腸感知功能重建的研究尚無顯著進(jìn)展，因此圍繞目前人工肛門括約肌研究無法重建患者直腸感知功能這一關(guān)鍵問題，進(jìn)行相關(guān)技術(shù)方法的深入探索和研究，開發(fā)出符合人體生理要求的人工肛門括約肌系統(tǒng)已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)研究的一個(gè)重要方向。 本文基于國(guó)家自然科學(xué)基金科研項(xiàng)目的研究背景，以人工肛門括約肌為研究對(duì)象，著重進(jìn)行新型執(zhí)行裝置的生物相容性分析以及直腸感知功能重建的理論方法研究，同時(shí)針對(duì)特征向量選取算法優(yōu)化的相關(guān)方法進(jìn)行積極探索，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建人工肛門括約肌直腸感知功能重建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以驗(yàn)證相關(guān)方法技術(shù)的可行性和有效性；全文工作可以概括為人工肛門括約肌系統(tǒng)的開發(fā)和實(shí)現(xiàn)、直腸感知功能重建理論與方法、模擬腸道實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建與驗(yàn)證分析三大部分。所做主要研究工作與貢獻(xiàn)如下： （1）介紹人體正常排便機(jī)理和肛門失禁的概況；闡述了肛門傳統(tǒng)失禁治療方法和人工肛門括約肌方面的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和其不足；根據(jù)人體生物肛門和結(jié)直腸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出基于生物反饋控制的人工肛門括約肌系統(tǒng)構(gòu)思。 (2)設(shè)計(jì)完成了人工肛門括約肌系統(tǒng)個(gè)樣機(jī)。本論文在研究肛門括約肌肌群生理學(xué)的基礎(chǔ)上，探索運(yùn)用工程技術(shù)重建肛門括約肌理論、方法和排便控制機(jī)理，模擬肛門括約肌各肌群的基本功能；提出系統(tǒng)技術(shù)方案，分析系統(tǒng)三大技術(shù)模塊：基于生物反饋控制的人工肛門執(zhí)行機(jī)構(gòu)、無線通信模塊和經(jīng)皮供能模塊；按照模塊化和低功耗的要求研究人工肛門括約肌系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。 (3)針對(duì)本文的新型執(zhí)行裝置，進(jìn)行了生物相容性分析，建立了易于分析的人工肛門括約肌的運(yùn)動(dòng)模型，得到人體肛門括約肌生理運(yùn)動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)，為運(yùn)動(dòng)的安全性提供了參考，打下了進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)。 （4）針對(duì)直腸壓力收縮信號(hào)的非線性、非平穩(wěn)特性，，提出了基于小波包分解子空間時(shí)域特征和頻域特征的直腸壓力特征提取方法。同時(shí)為了解決小波包最優(yōu)基的選擇問題，提出基于DB指標(biāo)的最優(yōu)基直腸壓力特征選擇方法，能夠進(jìn)一步得到精簡(jiǎn)后的特征子集，并在采集的直腸壓力信號(hào)的檢驗(yàn)下取得了較好的效果，提高了壓力信號(hào)的識(shí)別精度。 （5）構(gòu)建基于生物反饋式人工肛門括約肌實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ团c實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在上述理論與方法的指導(dǎo)下，通過模擬人體腸道環(huán)境，獲取大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證人工肛門括約肌的基本功能、直腸感知功能重建模型的有效性，根據(jù)評(píng)估結(jié)果改進(jìn)和完善人工肛門括約肌系統(tǒng)，為大便失禁患者人工器官的最終臨床應(yīng)用提供理論方法依據(jù)與技術(shù)基礎(chǔ)支持。
[Abstract]:The loss of the body to the liquid and solid contents of the rectum and the storage and control capacity of the gas is the result of various diseases affecting the anatomy and physiological function of the proctocele, and the patient generally loses or reduces the ability to sense the intestinal contents. It is easy to cause a number of complications, especially in the elderly, critically ill patients and in patients with paralysis, not only to the patient, but also to the care work. Therefore, the development of the relevant treatment means is of great practical significance for improving the quality of life of the patient and promoting the progress of the social civilization. There are many traditional methods for the treatment of fecal incontinence, but there are some defects that can not meet the needs of the patient, and the artificial anal sphincter opens a new way for the treatment of fecal incontinence; however, the existing artificial anal sphincter has the ability of the patient to 鈥減erception鈥

本文編號(hào)：2384275