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体外磁控内置式尿道阀仿真与实验研究

2021-02-24付青云彭伟鸿

中国机械工程 2021年2期

付青云 李 笑 李 树 彭伟鸿 关 婷

1. 广东工业大学机电工程学院,广州,510006

2. 中国人民解放军南部战区总医院,广州,510010

0 引言

压力性尿失禁是指喷嚏、咳嗽、大笑或运动等腹部压力突然增高时出现不自主的尿液自尿道口漏出,是一种全球性的高发病症。目前临床治疗方案大致可分为非手术治疗和手术治疗。人工尿道括约肌(artificial urinary sphincter,AUS)植入是手术治疗中有效的尿失禁管理方式,适用于各种尿道括约肌功能失效导致的压力性尿失禁[1]。AUS的结构及其特性对人体尿流动力学和生物相容性均有重要影响,因此研究适于临床的AUS具有重要的现实意义。

自20世纪40年代起,国外学者就开展了AUS的相关研究,尿失禁管理的黄金标准产品AMS800仍存在由长时间压闭尿道引起的组织萎缩、坏死、感染、手动控制困难等问题。文献[2]设计出一种基于电活化聚合物的AUS,通过交替打开和关闭模块来防止尿道萎缩;文献[3]设计出一种能动态控制尿道压缩的气动系统,可根据患者身体活动调整压力水平;文献[4]研究了一种基于超声传能实现启闭的尿道阀,并建立了驱动力及启闭特性模型;文献[5]设计了一种通过无线供电控制记忆合金驱动的尿道阀,研究了尿道阀的驱动特性和启闭特性。上述研究虽然提出多种AUS改进方案,但植入AUS引起并发症的问题依然难以有效解决。文献[6]开发的内置式(尿道内)AUS可通过永磁体实现阀门的闭合开启,不仅可避免长时间压闭尿道,对尿道损伤小,且侵入性低,但存在植入材料结壳、在尿道内有效锚定等问题。……

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