高可靠性穿刺器的製作方法

2023-06-02 00:03:36

專利名稱：高可靠性穿刺器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種醫療器械，特別是涉及在腹腔鏡微創外科手術中使用的穿刺器以及穿刺 器使用的密封圈。
背景技術：
在現代醫學中，腹腔鏡微創外科手術得到了越來越廣泛的應用，為了避免醫源性感染， 腹腔鏡手術中使用的一次性穿刺器(Trocar)的用量也越來越大，在保證使用性能的基礎 上，簡化結構，降低成本成為穿刺器改進的方向。
現有技術的穿刺器的密封結構由徑向密封圈和單向閥組成。其中單向閥有兩種，其一 為彈簧壓片式結構，通過彈簧片推動擋板壓迫矽膠密封圈形成密封。由彈簧片、擋板、矽 膠密封圈組成，彈簧片、擋板通常採用不鏽鋼製造，這種形式的密封圈在多次使用的金屬 製造的穿剌器中經常使用，這種穿刺器價格較貴，重量較重。近年來，為了適宜一次性穿 刺器發展的需要，開發了漏鬥型矽膠密封圈，這種漏鬥型矽膠密封圈在漏鬥型的底部有一 個直線貫通型切口，利用矽膠本身的收縮力和使用過程中二氧化碳氣腹形成的壓力，達到 密封的效果，這種漏鬥型矽膠密封圈通常在一次性穿刺器中廣泛使用。在一次性穿剌器中 廣泛使用的漏鬥型矽膠密封圈在臨床使用時時常出現漏氣的現象，密封效果不好，其主要 原因是由於手術器械反覆進出後，漏鬥型矽膠密封圈的支撐壁變形，漏鬥底部的切口吻合 不好導致。
此外，現有技術的穿刺器的徑向密封圈釆用帶中心孔的園環形結構，而且採用是由外 緣厚而向中心孔逐步變薄的結構，這種外緣厚向中心孔逐步變薄的密封圈在手術器械晃動
時特別容易發生洩露，動密封效果差。因此，採用現有技術的徑向密封圈在10mm的穿刺 器上使用5mm的手術器械時，需要採用轉換鞘管，這給醫生手術操作帶來了不方便。
因而需要改進現有技術的穿刺器，不僅實現在10mm的穿刺器上既能使用lOmra的手術 器械，也能使用5mm的手術器械，而無需使用轉換鞘管，達到通用的目的；而且能提高漏 鬥型矽膠密封圈的密封效果。

發明內容
本發明的目的在於提供了一種新型穿刺器，其結構精巧、可靠性高、成本低、密封效果好。
高可靠性穿刺器，所述穿刺器包含有徑向密封圈(10)、穿刺器的外鞘管(11)、單向 閥(12)、單向閥的固定架(13)、上蓋(15)、穿刺器外鞘管上的防滑紋(17)，其中單 向閥的固定架(13)上設有與單向閥(12)的漏鬥面(124)相配合的支撐面(131)，支撐 面(131)緊貼漏鬥面(124)。
進一步，所述支撐面(131)與漏鬥面(124)之間的配合公差W在0 0.8mm之間，其 最佳值在0. lmm 0, 5腿之間。
這樣，當手術器械在單向閥中進進出出時，由於單向閥的固定架(13)的支撐面(131) 與單向閥漏鬥面(124)形狀吻合、匹配，支撐面(131)能有效調整漏鬥面(124)的形狀， 改進單向閥的切口的吻合狀況，防止翻皮現象的發生，提高手術器械抽出後的密封效果。
本發明還包括徑向密封圈(10)，所述徑向密封圈(10)上設有易變形槽(1)、具有導 向作用的支撐區(2)以及通孔(3);支撐區(2)之間通過易變形槽(1)相連接，易變形 槽(1)的邊緣與通孔(3)相連接；支撐區(2)的最大厚度大於易變形槽(1)的厚度S 的2倍。
進一步，所述易變形槽(1)的厚度S在0. l隱 1.2mm之間，其厚度S的最佳值在在 0. 3醒 0. 7mm之間。
所述徑向密封圈(10)的易變形槽(1)設有2個或3個或4個，均布在徑向密封圈(10)上。
所述徑向密封圈(10)上具有導向作用的支撐區(2)的導向角度a在40° 80°之 間，其最佳值在55。 75°之間。
所述徑向密封圈(10)的具有導向作用的支撐區(2)上設有超滑材料塗層(21)。 所述通孔(3)的直徑在3mm 4.8mra之間，其最佳值在在3. 5ram 4. 2mm之間。 所述徑向密封圈(10)以及單向閥(12)採用醫用彈性材料製造，包括但不限於醫 用矽膠、醫用橡膠、醫用聚氨脂、醫用乳膠以及它們的組合。
這樣，當手術器械沿著支撐區的漏鬥形導向槽插入時，因為易變形槽的壁厚很薄，易 變形槽優先發生變形，環抱住手術器械，達到密封的效果。而當手術器械晃動時，被易變 形槽分割的支撐區也一起晃動，而易變形槽形成的密封環仍然環抱住手術器械，始終保持 密封狀態，有特別好的動密封效果。特別是易變形槽的厚度S小，不僅動密封效果，而且 手術器械運動阻力小，方便醫生操作。採用本發明所述徑向密封圈(10)可以任意插入直徑為10mm或者5mm的手術器械，並 保持良好的動態密封性能。本結構還可以實現直徑為12mm、 10mm和5mm手術器械之間的任 意更換；15腦、12咖、IO腿和5誦的之間的手術器械任意更換；以及10mm、 12腿和15腿 的之間的手術器械任意更換。
此外，本發明所述高可靠性穿刺器，其特徵在於所述高可靠性穿刺器在上蓋(15)與 徑向密封圈(10)之間設有方便安裝的壓塊(16)。這樣旋轉上蓋組裝時不會導致徑向密封 圈(10)變形，從而影響徑向密封效果。
由於本發明採用了單向閥的固定架(13)上設有與單向閥(12)的漏鬥面(124)相配 合的支撐面(131)，支撐面(131)緊貼漏鬥面(124)的結構，當手術器械在單向閥中進 進出出時，由於單向閥的固定架(13)的支撐面(131)與單向閥漏鬥面(124)形狀吻合、 匹配，支撐面(131)能有效調整漏鬥面(124)的形狀，改進單向閥的切口的吻合狀況， 防止翻皮現象的發生，提高手術器械抽出後的密封效果和穿刺器的可靠性。再加上本發明 特別設計的帶易變形槽的徑向密封圈，本發明之穿刺器還實現了直徑為10mm和5mm手術器 械之間的任意更換，不僅動密封效果好，而且手術器械運動阻力小。


圖1是本發明之4槽型密封圈的結構示意圖。 圖2是圖1之密封圈的背面的結構示意圖。 圖3是圖1之A—A剖視圖。
圖4是圖1之B—B剖視圖。圖中S為易變形槽的厚度，a為支撐區的錐體的導向角度。
圖5是本發明之另外一種結構的4槽型密封圈的結構示意圖。
圖6是圖5之密封圈的背面的結構示意圖。
圖7是圖5之C—C剖視圖。
圖8是圖5之D—D剖視圖。
圖9是本發明之2槽型密封圈的結構示意圖。
圖10是本發明之3槽型密封圈的結構示意圖。
圖11是本發明之支撐區帶超滑材料塗層的槽型密封圈的結構示意圖。 圖12本發明之易變形槽設置在背面的槽型密封圈的結構示意圖。 圖13是圖12之槽型密封圈的背面的結構示意圖。圖14是圖13的E—E剖視圖。 圖15是圖13的F—F剖視圖。
圖16足本發明之穿刺器的組裝分拆圖。這種穿刺器使用了本發明之密封圈。
圖17是圖16之穿刺器的單向閥的固定架的結構示意圖。
圖18是圖17的G"G剖視圖。
圖19是圖17的H—H剖視圖。
圖20是圖16之穿刺器採用的單向閥的結構示意圖。
圖21是圖20的背面的結構示意圖。
圖22是圖21的J一J剖視圖。
圖23是圖21的K—K剖視圖。
圖24是圖16之本發明之穿刺器組裝後的結構示意圖。
圖25是圖24之穿刺器插入手術器械後的結構示意圖。
圖26是本發明之穿刺器的結構示意圖。
圖27是本發明之帶壓塊的穿刺器的結構示意圖。
上述圖中-
1為易變形槽、2為具有導向作用的支撐區、3為通孔、10為本發明之密封圈、11為 穿刺器的外鞘管、12為單向閥、13為單向閥的固定架、14為閥門、15為上蓋、16為壓塊、 17為穿剌器外鞘管上的防滑紋、18為手術器械、21為支撐區上的超滑材料塗層。121為單 向閥上的切口、 122為單向閥上的側向加力筋、123為單向閥上的凸起筋、124為單向閥上 的漏鬥面、125為單向閥上的加強筋、126為單向閥上的通氣孔、131為單向闊固定架上支 撐面、5為易變形槽的厚度、a為支撐區的錐體的導向角度、W為固定架的支撐面與單向 閥的漏鬥面之間的配合公差。
具體實施例方式
實施例l:本發明之4槽型密封圈的製造
按照本發明之技術方案設計零件圖紙。在本發明之密封圈(10)的中心設置通孔(3)， 通孔(3)用於手術器械的進出；在本發明之密封圈(10)上設置4個易變形槽(1);具有 導向作用的支撐區(2)分別與易變形槽(1)相連接。參考圖1至圖8。
選擇高抗撕醫用矽膠製造本本發明之密封圈，按照醫用矽膠通用成型工藝即可製造出 本發明之密封圈。
6易變形槽(1)的厚度S是調節密封效果和手術器械運動阻力的關鍵，易變形槽(1) 的厚度S在O. lmm 1.2隱之間，其最佳值在在0. 3mm 0. 7mm之間。此外，易變形槽(1) 的寬度、形狀在一定程度上也能影響調節密封效果和手術器械運動阻力，但厚度s是關鍵 參數。
具有導向作用的支撐區(2)的形狀和壁厚的變化，同樣會影響到密封效果和手術器械 運動阻力，通常支撐區(2)的最大厚度大於易變形槽(1)的厚度S的2倍，比較好的比 例在3 4.5倍之間。此外，具有導向作用的支撐區(2)的錐體的導向角度d同樣會影響 到密封效果和手術器械運動阻力，導向角度a可以在40。 80°之間，其最佳值在55。
75°之間。
另外，本發明之密封圈可以採用任何醫用彈性材料製造，包括但不限於醫用矽膠、 醫用橡膠、醫用聚氨脂、醫用乳膠以及它們的組合。例如，支撐區(2)採用硬度較高的醫 用矽膠，而易變形槽(1)部分則採用硬度較低的高抗撕醫用矽膠製造。特別是可以對支撐 區(2)的導向錐體的表面進行處理，如增加超滑材料塗層(21)，可以大幅度減少手術器 械運動阻力，並保持良好的密封效果。參考圖ll。
由於本發明之密封圈(10)上設置了易變形槽(1)、具有導向作用的支撐區(2)以及 通孔(3)，支撐區(2)之間通過易變形槽(1)相連接，而易變形槽的厚度S遠小於支撐 區(2)的平均厚度，當手術器械(18)沿著支撐區(2)的錐形導向槽插入時，因為易變 形槽(1)的壁厚很薄，易變形槽(1)優先發生變形，環抱住手術器械(18)，達到密封的 效果。而當手術器械(18)晃動時，被易變形槽分割的支撐區(2)也一起晃動，而易變形 槽(1)形成的密封環仍然環抱住手術器械(18)，始終保持密封狀態，有特別好的動密封 效果。特別是易變形槽的厚度S小，不僅動密封效果，而且手術器械運動阻力小，方便醫 生操作。本發明之槽型通用徑向密封圈(10)兼顧了密封效果和手術器械運動阻力，實現 了和諧統一，克服了現有技術的徑向密封圈徑向密封效果好時，手術器械的運動阻力就大； 而手術器械的運動阻力小時，徑向密封效果就差的缺陷。本發明之密封圈可以廣泛應用於 腹腔鏡手術的穿刺器中。參考圖16、圖24、圖25。
此外，本發明之徑向密封圈的支撐區(2)的導向部分成錐體結構，不僅具有導向功能， 而且在手術器械向外回撤時還有防止翻皮的功能。徑向密封圈的翻皮會大大增加手術器械 回撤時的阻力，本發明之密封圈由於有支撐區(2)的存在，不會出現翻皮現象。
採用本發明之密封圈，可以任意插入直徑為10mm或者5mm的手術器械，並保持良好的 動態密封性能。
本結構還可以實現直徑為12mm、 IO鵬和5mm手術器械之間的任意更換；15mm、 12咖、lOmra和5mm的之間的手術器械任意更換；以及10mm、 12mm和15mm的之間的手術器械任意 更換，其關鍵點在於設置合適的易變形槽的厚度S以及通孔(3)的直徑大小。
實施例2:本發明之2槽型密封圈的製造
本實施例的技術原理同實施例l，不同點僅在於只在密封圈設置了2個易變形槽(1)， 這2個易變形槽(1)依次與2個具有導向作用的支撐區(2)相連接。
實施例3:本發明之3槽型密封圈的製造
本實施例的技術原理同實施例l，不同點僅在於只在密封圈設置了 3個易變形槽(1)， 這3個易變形槽(1)依次與3個具有導向作用的支撐區(2)相連接。
實施例4:反向設置易變形槽的本發明之4槽型密封圈的製造
本實施例的技術原理同實施例1，不同點僅在於只在密封圈的背面設置了 4個易變形 槽(1)，這4個易變形槽(1)依次與4個具有導向作用的支撐區(2)相連接，而在密封 圈的正面看不到易變形槽(1)。
實施例5:本發明之單向閥的製造
本實施例的製造方法與實施例1相同，其不同點在於單向閥(12)的結構和實施例1 所述的徑向密封圈(10)的結構不同。本實施例的單向閥(12)由切口 (121)、側向加力 筋(122)、凸起筋(123)、漏鬥面(124)、加強筋(125)、通氣孔(126)組成；2對凸起 筋(123)之間形成能讓二氧化碳氣體通過的通氣孔(126)，同時凸起筋(123)與穿刺器 的外鞘管(11)上的安裝腔之間的過盈配合形成的彈力，經過側向加力筋(122)傳遞到漏 鬥面(124)，形成對切口 (121)的封閉力。這種結構的單向閥(12)，除了二氧化碳氣壓 形成對切口 (121)的封閉力外，還增加了側向加力筋(122)的彈力形成的對切口 (121) 的封閉力，密封效果好。參考圖20至圖23。
實施例6:本發明之單向閥固定架的製造
將單向閥的固定架(13)的支撐面(131)保持與單向閥(12)的漏鬥面(124)相配
合的弧度，並控制裝配後的配合配合公差W在0 0. 8mm之間，其最佳值在0. lmm 0. 5mm
之間。採用塑料的通用加工工藝即可製造出本發明之單向閥固定架(13)。
這樣，當手術器械在單向閥中進進出出時，由於單向閥的固定架(13)的支撐面(131)與單向閥漏鬥面(124)形狀吻合、匹配，支撐面(131)能有效調整漏鬥面(124)的形狀， 改進單向閥的切口的吻合狀況，防止翻皮現象的發生，提高手術器械抽出後的密封效果。 參考圖17至圖19。
實施例7:本發明之穿刺器。
依次製造本發明之密封圈(10)、單向閥(12)、穿刺器的外鞘管(11)、單向閥的固定 架(13)、閥門(14)、 15為上蓋(15)、壓塊(16)。其中本發明之密封圈(10)、單向閥 (12)採用醫用橡膠製造，而穿刺器的外鞘管(11)、單向閥的固定架(13)、閥門(14)、 15為上蓋(15)、壓塊(16)採用塑料注塑成型，穿刺器外鞘管上的防滑紋(17)可以直 接注塑成型在穿刺器的外鞘管(11)上。按照設計方案依次組裝，即得到了本發明之穿刺 器。參考圖16至圖27。
由於本發明採用了單向閥的固定架(13)上設有與單向閥(12)的漏鬥面(124)相配 合的支撐面(131)，支撐面(131)緊貼漏鬥面(124)的結構，當手術器械在單向闊中進 進出出時，由於單向閥的固定架(13)的支撐面(131)與單向閥漏鬥面(124)形狀吻合、 匹配，支撐面(131)能有效調整漏鬥面(124)的形狀，改進單向閥的切口的吻合狀況， 防止翻皮現象的發生，提高手術器械抽出後的密封效果和穿刺器的可靠性。再加上本發明 特別設計的帶易變形槽的徑向密封圈，本發明之穿刺器還實現了直徑為10mm和5隱手術器 械之間的任意更換，不僅動密封效果好，而且手術器械運動阻力小。
應該注意，本文中公開和說明的結構可以用其它效果相同的結構代替，同時本發明所介 紹的實施例並非實現本發明的唯一結構。雖然本發明的優先實施例已在本文中予以介紹和 說明，但本領域內的技術人員都清楚知道這些實施例不過是舉例說明而已，本領域內的技 術人員可以做出無數的變化、改進和代替，而不會脫離本發明，因此，應按照本發明所附 的權利要求書的精神和範圍來的限定本發明的保護範圍。
權利要求
1、高可靠性穿刺器，所述穿刺器包含有徑向密封圈(10)、穿刺器的外鞘管(11)、單向閥(12)、單向閥的固定架(13)、上蓋(15)、穿刺器外鞘管上的防滑紋(17)，特徵在於單向閥的固定架(13)上設有與單向閥(12)的漏鬥面(124)相配合的支撐面(131)，支撐面(131)緊貼漏鬥面(124)。
2、 根據權利要求1所述高可靠性穿刺器，其特徵在於所述支撐面(131)與漏鬥面(124)之間的配合公差W在0 0. 8腿之間，其最佳值在0. lmm 0. 5mm之間。
3、 根據權利要求1所述高可靠性穿刺器，其特徵在於徑向密封圈(10)上設有易變形槽(l)、具有導向作用的支撐區(2)以及通孔(3);支撐區(2)之間通過易變形槽(1)相連接，易變形槽(1)的邊緣與通孔(3)相連接；支撐區(2)的最大厚度大於易變形槽(1)的厚度S的2倍。
4、 根據權利要求3所述高可靠性穿刺器，其特徵在於所述易變形槽(1)的厚度S在0. lmm 1. 2mm之間，其厚度S的最佳值在在0. 3ram 0. 7mm之間。
5、 根據權利要求3所述高可靠性穿刺器，其特徵在於徑向密封圈(10)的易變形槽(l)設有2個或3個或4個，均布在徑向密封圈(10)上。
6、 根據權利要求3所述高可靠性穿刺器，其特徵在於所述徑向密封圈(10)上具有導向作用的支撐區(2)的導向角度a在40。 80°之間，其最佳值在55。 75°之間。
7、 根據權利要求3所述高可靠性穿刺器，其特徵在於所述徑向密封圈(10)的具有導向作用的支撐區(2)上設有超滑材料塗層(21)。
8、 根據權利要求3所述高可靠性穿刺器，其特徵在於所述通孔(3)的直徑在3mm 4. 8腿之間，其最佳值在在3. 5mm 4. 2mm之間。
9、 根據權利要求1所述高可靠性穿刺器，其特徵在於所述徑向密封圈(10)以及單向閥(12)採用醫用彈性材料製造，包括但不限於醫用矽膠、醫用橡膠、醫用聚氨脂、醫用乳膠以及它們的組合。
10、 根據權利要求1所述高可靠性穿刺器，其特徵在於所述高可靠性穿刺器在上蓋(15)與徑向密封圈(10)之間設有方便安裝的壓塊(16)。
全文摘要
本發明之高可靠性穿刺器，由於採用了在單向閥的固定架上設有與單向閥的漏鬥面相配合的支撐面，固定架上的支撐面緊貼單向閥的漏鬥面的結構，當手術器械在單向閥中進進出出時，由於支撐面與漏鬥面形狀吻合、匹配，支撐面能有效調整漏鬥面的形狀，改進單向閥的切口的吻合狀況，防止翻皮現象的發生，提高手術器械抽出後的密封效果。再加上本發明特別設計的帶易變形槽的徑向密封圈，本發明之穿刺器還實現了直徑在10mm至5mm之間的手術器械的任意更換，不僅動密封效果好，而且手術器械運動阻力小。
文檔編號A61B17/34GK101474089SQ200910036990
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月23日 優先權日2009年1月23日
發明者星 周, 周泰立, 張建剛, 李豔芳, 羅麗飛, 郭愛軍 申請人:周 星;李豔芳