肛门失禁是肛门括约肌节制排便功能缺陷性疾病。严重肛门失禁由多种原因造成,对患者造成身体和精神上的双重痛苦,也给患者的家庭及社会带来很大负担。为了有效控制失禁,恢复肛门的正常功能,多年来国内外学者作了多方面的尝试,特别是试图通过手术重建或肌肉移植代替肛门括约肌功能。虽然已不断改进各种手术方式,但肛门功能的恢复并不理想。用于治疗尿失禁的人造尿道括约肌方法的成功激发了学者们使用类似装置治疗肛门失禁的想法。但是对于肛门直肠周围神经肌性损伤者、顽固性肛门失禁患者,目前国内外所采用的治疗方法和人工肛门括约肌往往达不到满意的治疗效果。这是目前肛肠外科临床工作者面临的共同问题。为了从根本上解决因直肠癌及其他原因导致肛门失禁患者的排便控制问题,针对现有造口手术或人工肛门括约肌存在的不足和缺陷,本论文依托国家自然科学基金项目“原位植入式人工肛门括约肌重建理论及其关键技术研究”(编号:30800235)、教育部博士点基金新教师基金“基于经皮供能的反馈式人工肛门括约肌实验研究”(编号:20070248094)和上海交通大学青年教师基金“反馈式人工肛门括约肌系统预研”(编号:06DBX006),提出研制一种基于经皮供能的人工括约肌系统,模拟正常的人体肛门括约肌的工作机理,治疗临床上常见的肛门失禁病症。本论文基于正常生理括约肌反射生理原理,研究了基于经皮能量传输的反馈式人工肛门括约肌系统,介绍了人工肛门括约肌系统的总体构成和系统功能。人工肛门括约肌系统由体内装置和体外便携装置两部分组成,集成以下模块:基于经皮能量传输的电源模块、信息传感模块、控制单元、无线通信模块、微执行机构和提示模块。本论文重点研究了人工肛门括约肌的经皮能量传输技术的原理,深入地分析了耦合线圈模块串联谐振和并联谐振两种拓扑结构下系统的能量传输效率及效率最大化的条件;针对本系统,分析了影响其能量传输效率的各个因素;提出了经皮能量传输模块的体外发射模块和体内接收模块的设计方案;在满足系统能量要求的前提下,分析了各方案的优劣。论文对经皮能量传输模块和人工肛门括约肌系统进行实验研究,实验研究结果表明:经皮能量传输模块满足体内无线通信模块、信息传感模块和执行机构的供电需求,供电平稳,动物离体实验也证明人工肛门括约肌系统的控便能力能够达到令人满意的程度。