一种磁牵引吻合装置

技术领域

本发明属于磁压吻合技术领域，更具体地，涉及一种磁牵引吻合装置。

背景技术

肛门直肠畸形，又称肛门闭锁，发病率位于先天性消化道畸形首位，根据直肠发育盲端与括约肌的位置关系，将肛门闭锁分为低、中、高位三种，低位肛门闭锁采用经会阴成形术，治疗方案较为成熟。而中、高位肛门闭锁，术后大便失禁，便秘，直肠粘膜脱垂等并发症的发生率高，严重影响患儿术后长期生活质量。分析原因主要有两个方面：一是患儿本身存在直肠、括约肌以及排便支配神经发育不良；二是手术对这些脆嫩组织的损伤。虽然手术方式不断改进，经历了从“巨创”到“微创”的改变，然而目前手术仍是在肛门周围进行解剖，对直肠周围本就发育不良的括约肌、神经造成损伤。因此，保护直肠周围的括约肌和神经，以及精准定位直肠穿过括约肌中心，是提高术后患儿排便功能的关键。

近年来，磁压吻合技术在食管闭锁、肠吻合以及肝移植血管吻合过程中均有成功应用的案例，不仅降低了手术难度，减轻了患者的痛苦，同时也减少了并发症的出现。该技术利用磁铁间的相互吸引力作用，对两个磁铁间的组织产生机械性压迫作用，使其逐渐坏死，而周围的组织分层愈合。如果采用磁压吻合技术进行肠管内吻合，就可以避免直肠周围解剖操作，从而大幅降低直肠周围组织损伤。

然而，某些高位肛门闭锁患者，其直肠盲端与肛门距离较远，需要磁铁牵引直肠盲端在体内穿行一段距离，才能到达肛门进行压迫吻合。但肛周解剖结构复杂，需压迫多种组织结构，不同的组织弹性不同，所需的压迫力不同。现有的磁吻合装置由两块永磁体构成，磁力大小与永磁块间距成反比，距离越小压力越大，磁力大小无法调控。磁吻合装置在不同组织中穿行时，磁力太小则牵引力不足，磁力过大则可能导致组织撕裂、出血等。同时直肠盲端还需要精确的穿过括约肌中心并形成直肠肛管角，以保证患儿良好的排便功能。但现有的磁吻合装置无法实现磁力方向的调控，从而在控制直肠盲端精确穿过括约肌中心方面存在问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种磁牵引吻合装置，旨在解决现有的磁吻合装置磁力大小及方向难以调控，导致通过磁吻合装置定位的准确度不高的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种磁牵引吻合装置，包括传感模块、磁场控制模块和牵引模块；

使用时传感模块和牵引模块连为一体放置于被牵引目标内部；传感模块与磁场控制模块建立信号连接；

传感模块用于实时向磁场控制模块反馈压力信息，牵引模块用于在磁场的作用下牵引被牵引目标移动；所述磁场控制模块用于根据压力信息调整磁场的大小和方向；其中，传感模块提供的压力信息用于识别被牵引目标的位置。

优选地，传感模块包括压力传感器；压力传感器固定于牵引模块顶端，在牵引过程中始终接触被牵引目标，用于实时反馈压力信息；

优选地，牵引模块包括永磁体或电磁线圈，用于与磁场控制模块相作用，产生牵引力。

优选地，磁场控制模块包括副磁体和主磁体；副磁体分布于主磁体的四周；主磁体用于控制磁力大小；副磁体用于控制磁场方向。

具体原理如下：主磁体采用永磁体外包电磁线圈的复合结构，从而可实现永磁体磁场的调节，当磁力需增大时，使电磁线圈产生的磁场方向与永磁体同向，两个磁场叠加使得磁场增强、磁力增大；当磁力需减小时，则使电磁线圈产生的磁场方向与永磁体反向；副磁体采用空心线圈或带铁芯的线圈，副磁体分布于主磁体周围，当牵引模块需要调控方向时，所对应方向的副磁体产生磁场，与主磁体相互配合调整牵引模块受力方向；采用主副磁体的结构，增大了磁力调控的范围，且可实现自动化反馈控制，提高磁力调控的实时性和有效性。

当本发明的牵引吻合装置应用于治疗肛门直肠畸形时，通过调控主磁体，进而调节体内磁场大小，可以实现在压迫不同组织结构时使用不同大小的磁力，避免磁力过大压迫过快造成出血的现象。通过调节副磁体调控磁场方向，可引导体内磁铁做多个方向的运动，以满足高位肛门闭锁形成正常直肠肛管角的需求。

优选地，被牵引目标为直肠盲端。由于磁牵引吻合装置中的传感模块可以识别不同组织的压力，以精准确定括约肌中心，避免括约肌的损伤，因此，当被牵引目标为直肠盲端时，本发明公开的磁牵引吻合装置可以用于在无组织损坏的情况下，治疗肛门直肠畸形。

优选地，永磁体外侧包裹着聚碳酸酯(PC)层或其他生物相容性材料。由于永磁体大部分为金属材料，极容易被腐蚀氧化，因此，在实际应用中，永磁体外侧包裹PC层可以避免溶液对磁体的腐蚀，本发明公开的磁吻合装置可以应用在治疗肛门直肠畸形，永磁体外侧包裹PC层，可以有效避免消化液对永磁体的腐蚀，提高了永磁体在实际应用中的安全性。

优选地，永磁体为钕铁硼材料，钕铁硼永磁材料为目前磁能积最高的永磁材料，可以用最小的体积产生最高的磁场强度，磁场强度越高，产生的磁力越大。

优选地，磁牵引吻合装置还包括牵引线，牵引线一端连接永磁体，另一端连接张力装置。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明提供的传感模块实时向磁场控制模块反馈压力信息，磁场控制模块用于根据压力信息为牵引模块调控磁场的大小，根据牵引模块穿行的组织密度合理调控磁力大小，控制穿行速度，避免牵引速度过大造成组织撕裂或出血。根据压力信息还可识别被牵引目标的位置，由于不同组织密度不同，被牵引体在多种组织中穿行时，其阻力不同，因此可依据压力信息的大小判断被牵引体穿行到哪一层组织。在被牵引体靠近括约肌附近时，由于括约肌是一圈闭合的肌肉环，肌肉阻力大，而环中间阻力小，可通过压力大小定位被牵引体精确穿过括约肌环中心，因此本发明提高了磁吻合装置定位的准确度。

附图说明

图1是本发明提供的牵引与传感模块的结构示意图；

图2是本发明提供的磁场控制模块的平面结构示意图；

图3是本发明提供的磁场控制模块的立体结构示意图；

图4是本发明实施例提供的牵引过程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和如图2所示，本发明提供了一种磁牵引吻合装置，包括牵引模块、传感模块和磁场控制模块；

使用时牵引模块和传感模块共同放置于被牵引目标内部；传感模块与磁场控制模块建立信号连接；

传感模块用于实时向磁场控制模块反馈压力信息；牵引模块用于在磁场的作用下牵引被牵引目标移动；磁场控制模块用于根据压力信息为牵引模块提供磁场的大小和方向；其中，传感模块提供的压力信息用于识别被牵引目标的位置。

磁场控制模块为牵引模块提供磁场的大小和方向的原理如下：

具体原理如下：主磁体采用永磁体外包电磁线圈的复合结构，从而可实现永磁体磁场的调节，当磁力需增大时，使电磁线圈产生的磁场方向与永磁体同向，两个磁场叠加使得磁场增强、磁力增大；当磁力需减小时，则使电磁线圈产生的磁场方向与永磁体反向；副磁体采用空心线圈或带铁芯的线圈，副磁体分布于主磁体周围，当牵引模块需要调控方向时，所对应方向的副磁体产生磁场，与主磁体相互配合调整牵引模块受力方向。采用主副磁体的结构，增大了磁力调控的范围，且可实现自动化反馈控制，提高磁力调控的实时性和有效性。

优选地，如图1所示，传感模块包括压力传感器；压力传感器接触被牵引目标，用于实时反馈压力信息；牵引模块包括永磁体，用于与磁场控制模块相作用，产生牵引力。

当本发明的牵引吻合装置应用于治疗肛门直肠畸形时，通过调控主磁体，进而调节体内磁场大小，可以实现在压迫不同组织结构时使用不同大小的磁力，避免磁力过大压迫过快造成出血的现象。通过调节副磁体调控磁场方向，可引导体内磁铁做多个方向的运动，以满足高位肛门闭锁压迫，形成正常直肠肛管角的需求。

优选地，如图2所示，磁场控制模块包括副磁体(编号2,3,4,5,6,7)和主磁体(编号1)；副磁体分布于主磁体的四周；主磁体用于控制磁力大小；副磁体用于控制磁场方向。

优选地，永磁体外侧包裹着PC层。由于永磁体大部分为金属材料，极容易被腐蚀氧化，因此，在实际应用中，永磁体外侧包裹PC层可以避免溶液对磁体的腐蚀，本发明公开的磁吻合装置可以应用在治疗肛门直肠畸形，永磁体外侧包裹PC层，可以有效避免消化液对永磁体的腐蚀，提高了永磁体在实际应用中的安全性。

优选地，永磁体为磁能积最高的钕铁硼材料。

优选地，被牵引目标为直肠盲端。由于磁牵引吻合装置中的传感模块可以识别不同组织的压力，以精准确定括约肌中心，避免括约肌的损伤，因此，当被牵引目标为直肠盲端时，本发明公开的磁牵引吻合装置可以用于在无组织损坏的情况下，治疗肛门直肠畸形。

优选地，磁牵引吻合装置还包括牵引线，牵引线一端连接永磁体，另一端连接张力装置。

实施例

本发明提供的磁牵引吻合装置可应用于肛门直肠畸形的治疗，磁场控制模块与肛门闭锁对象的位置关系如图3所示，牵引模块、传感模块和磁场控制模块与肛门之间的位置关系如图4所示，具体应用如下：

治疗过程中首先对肛门闭锁对象进行结肠双腔造瘘，在肠镜辅助观察下经远端瘘口将传感模块放入直肠盲端，磁场控制模块的线圈阵列产生大小和方向可控的磁场，用以吸引牵引模块；传感模块反馈压力信号至磁场控制模块的线圈阵列，根据反馈的压力大小不断调整线圈阵列磁场强度，保持牵引力大小适当；在牵引力的拉动下，直肠盲端将逐渐向远端延长，当到达括约肌附近时，根据定位单元反馈的压力大小，寻找阻力最低点，由于括约肌中心阻力小于括约肌四周，因此，通过寻找阻力最低点确定括约肌环中心，调整磁场控制模块线圈阵列磁场方向正对括约肌环中心，保持磁力方向不变即可实现直肠盲端精准通过括约肌环中心；待直肠盲端通过括约肌后，以固定磁力压迫剩余脂肪及皮肤组织，完成吻合。

如图4所示，在某些特定情况下可穿线辅助牵引，将线的一端固定于体内永磁体端部，依次穿过直肠盲端、括约肌中心和肛门凹陷位置到达体外，线的另一端接张力装置，提供一定大小的拉力，辅助电磁线圈提供导向力。

综上所述，本发明提供的传感模块实时向磁场控制模块反馈压力信息，并在磁场的作用下牵引被牵引目标移动；磁场控制模块用于根据压力信息为牵引模块提供磁场的大小和方向；压力信息还可以用于识别被牵引目标的位置。可通过压力信息实时调控磁力大小及方向，结合压力信息可识别被牵引目标的位置，提高了磁牵引吻合装置定位的准确度。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。