人造括约肌制造技术

公开了一种可生物学植入的人造括约肌系统及其使用方法。这里公开的人造括约肌系统包括一个支撑件和一个电活性聚合物元件，它们都适合并且构造为能够打开和／或关闭体腔。该人造括约肌系统可用于治疗尿失禁、大便失禁和反流性疾病。植入的人造括约肌也可以向受者提供信号来排尿或排便。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及人造括约肌，如尿道、肛门和胃括约肌，及其使用方法。
技术介绍
据估计有超过1200万美国人患有尿失禁。失禁影响到所有年龄、所有性别和所有社会和经济水平的人。也估计60岁以上的人有15-30％患有失禁。女性患有这种疾病的可能性为男性的两倍。另外，住在养老院中的150万美国人中至少有一半患有失禁。失禁患者的准确数字还不知道，但是受到影响的总人数可能远远高于现在的估计。失禁是可以由多种病症引起的一种症状。其中一些原因，例如尿道或阴道感染、药物作用或便秘，可能是暂时的。除尿失禁外，大便失禁和反流性疾病是由括约肌功能障碍引起的常见病症。现在市场上的人造括约肌具有几个部件，如泵、流体存储器、套囊(cuff)、单向阀和连接存储器、泵和套囊的管道。使用这些系统对患者来说不是非常舒适。腐蚀、流体损失、压力损失等随着时间削弱了人造括约肌的功效。因此，现在需要开发新型的括约肌以用于由体内原有的括约肌功能障碍引起的疾病。专利技术概述本专利技术提供人造括约肌及其使用方法。该人造括约肌包括围绕体腔放置的支撑件和电活性聚合物元件。该人造括约肌可以围绕几种体腔使用，包括尿道和胃肠道的各个部分。该括约肌系统允许打开和/或关闭它所围绕的体腔，这种打开和关闭通过用电信号激活电活性聚合物元件来控制。该人造括约肌系统也可以包括传感器，用于感应它所围绕的体腔的状态，以提供激活或去激活电活性聚合物元件的信号。本专利技术的第一个方案是一种包括电活性聚合物元件和支撑件的人造括约肌，所述电活性聚合物元件和支撑件构造为允许压缩位于电活性聚合物元件和支撑件之间的体腔。该人造括约肌可用于压缩各种体腔，包括，尿道，用于治疗尿失禁；食道，用于治疗反流性疾病；和直肠，用于治疗大便失禁。该括约肌进一步包括与电活性聚合物元件接触的电端子，用于调节电活性聚合物元件的形状。支撑件可以是刚性的或半刚性的，以提供一定量的刚度来压缩处在电活性聚合物元件和支撑件之间的体腔。优选地，该人造括约肌包括用于围绕体腔放置的具有腔的外壳形式的支撑件，和电活性聚合物元件。该外壳也可以包括围绕腔的软弹性体层。在一些实施方案中，该人造括约肌包括用于电控制电活性聚合物元件以打开或关闭体腔的控制单元。本专利技术的人造括约肌的动作可以使用多种控制单元来控制，例如，(a)电源和简单的开关，或(b)电源和逻辑/控制装置，例如计算机。本专利技术的人造括约肌也可以包括传感系统(例如包括变形测量器的系统)，用于感知电活性聚合物元件变形的程度。在本专利技术的一个实施方案中，人造括约肌具有一个具有通腔的刚性外壳，其具有软弹性体层，电活性聚合物元件、电开关、引线和电源。任选地，在外壳内具有一个可变形的元件，例如压缩弹簧。这种可变形元件向外推动弹性体层，以使通腔保持关闭。电活性聚合物元件的一端位于可变形元件和弹性体层之间，另一端在外壳内连接到端线板(terminalblock)。端线板通过导线经开关与电源连接。括约肌围绕体腔如尿道放置，软弹性体层接触体腔壁，如尿道壁。静息时，聚合物元件不带电，体腔如尿道保持关闭。当通过压下开关送电时，聚合物元件向内偏斜，激活可变形元件，从而使体腔如尿道打开，从而使膀胱排空。当停止供电时，聚合物将失去其电荷，丧失了使可变形元件保持激活的力量。可变形元件恢复其正常状态，再次关闭体腔。在本专利技术的一个实施方案中，将电源和开关植入患者体内恰好位于外层皮肤之下。该实施方案也可以包括一个植入患者体内的电池再充电机构。在本专利技术的另外一个实施方案中，电源位于患者体外，通过植入患者体内的感应线圈经皮肤传送电能。在本专利技术的另外一个实施方案中，使用的致动器是一种超弹性形状记忆合金，如镍钛金属互化物(Nitinol)。在一个实施方案中，本专利技术包括一种可生物学植入的人造括约肌，包括电活性聚合物元件；支撑件；和具有第一侧和第二侧的导管；其中电活性聚合物元件位于该导管的第一侧上。优选地，支撑件位于该导管的第二侧上，导管的第一侧基本上与导管的第二侧相对。导管可以被弹性体鞘所围绕。优选地，电活性聚合物元件包括离子交换聚合物金属复合材料。电活性聚合物元件可以是板的形状，基本上是平的或者是弹簧的形状。括约肌可以进一步包括一个与电活性聚合物元件机械连接的可变形元件，如压缩弹簧。优选地，括约肌也包括与电活性聚合物元件电连接的电源和开关。本专利技术的第二个方案是一种使用这里所述的人造括约肌打开和/或关闭体腔的方法。例如，一个实施方案是一种使用人造括约肌治疗尿失禁的方法，包括将人造括约肌围绕尿道植入；用人造括约肌中的机械弹簧力关闭尿道；通过向人造括约肌传送电信号打开尿道；其中打开尿道包括致动人造括约肌中的电活性聚合物元件的电信号。优选地，尿道的关闭是通过压缩位于电活性聚合物元件和支撑件之间的尿道而实现的。尿道可以通过不向电活性聚合物元件送电而关闭，并且通过使用机械弹簧力拉动电活性聚合物元件远离尿道而打开。这里描述的人造括约肌也可以用于大便失禁和反流性疾病的治疗。本专利技术的人造括约肌套囊可适合于围绕多种体腔放置，包括尿道、肛管和下食道。本专利技术的一个实施方案是一种人造括约肌，包括电活性聚合物元件和支撑件，所述电活性聚合物元件和支撑件构造为压缩置于它们之间的体腔。括约肌的支撑件可以是具有一个用于身体器官的通道的包封装置。该通道可以基本上被鞘所围绕。电活性聚合物元件可以是基本上平的表面或弹簧。该实施方案还可以包括与电活性聚合物元件机械连接的弹簧。括约肌也包括与电活性聚合物元件电连接的电源。本专利技术的另外一个实施方案是一种可植入的控制装置，包括电活性聚合物致动器、外壳和电源管理装置；其中所述外壳构造为环绕体腔，电活性聚合物致动器和外壳构造为压缩体腔，电源管理装置适合与电活性聚合物致动器连接。这里公开的装置可以用阻止或促进组织生长的材料涂覆。另外，该装置也可以包括适合将电活性聚合物与电源连接的电感耦合机构。由这里公开的括约肌调节的体腔包括尿道、下食道、下胃肠道或直肠。本专利技术的另外一个实施方案是一种控制内容物通过体腔的方法，包括植入围绕体腔的控制装置、包括电活性聚合物致动器的装置、外壳和电源管理装置；控制体腔中内容物的流动，这种控制通过将位于电活性聚合物致动器和外壳之间的体腔压缩和解除压缩来进行。在该方法中，体腔中内容物流动的控制可以响应于来自体腔的经皮反馈，所述反馈与体腔中的内容物相关。这里所述的控制装置可以用电感耦合机构来控制。该电感耦合机构可以是经皮肤的。这里所述的装置适合于治疗几种疾病，例如尿道、下食道、下胃肠道或直肠的疾病。一个实施方案是一种使用人造括约肌治疗疾病的方法，包括围绕体腔植入人造括约肌，该人造括约肌包括电活性聚合物元件和支撑件；通过向位于支撑件和电活性聚合物元件之间的体腔施加机械力用人造括约肌关闭体腔；通过向电活性聚合物元件传送电信号打开体腔。该方法可以用于治疗尿失禁、大便失禁或反流性疾病。引用参考本说明书中提到的所有出版物和专利申请都在此引入作为参考，如同每一单独的出版物或专利申请特别且单独地引入作为参考。 附图说明本专利技术的新特征在权利要求书中准确地描述。参考以下用来说明使用本专利技术原则的示例性实施方案的详述和附图将更好地理解本专利技术的特征和优点，其中附图为图1A和1B说明男性和女性的泌尿系统。图2A和2B说明在女性和男性泌尿系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人造括约肌，包括：电活性聚合物元件和支撑件，所述电活性聚合物元件和支撑件构造为压缩放置在它们之间的体腔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：AV赫格德，GY乔伊，WS布克，
申请(专利权)人：帕瓦德医学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]