用於穿刺器的環型密封裝置及穿刺器的製作方法

2023-05-09 13:54:21 2

專利名稱：用於穿刺器的環型密封裝置及穿刺器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種醫療器械，特別是涉及在腹腔鏡手術中使用的穿刺器的密封裝置以及使用了該密封裝置的穿刺器。
背景技術：
腹腔鏡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，提高性能，這一趨勢已成為穿刺器改進的方向。現有技術的穿刺器的密封，由徑向密封裝置和軸向密封裝置組成。在圖1-1至圖 1-2中，Dm是密封圈手術器械通孔的直徑，D12是直徑為12mm的圓弧所在位置，L-SH表示在插入12mm的手術器械後矽膠密封圈與手術器械的金屬外鞘之間形成的「軟-硬」摩擦區的長度。現有技術的通用密封圈，在插入12mm手術器械( 後，矽膠密封圈與手術器械的金屬外鞘之間形成的「軟-硬」摩擦區L-SH較長，摩擦阻力較大。常見的軸向密封裝置，即單向閥，有多種。其一為彈簧壓片式單向閥，通過彈簧片推動擋板壓迫矽膠密封圈形成密封。這種單向閥由彈簧片、擋板、矽膠密封圈組成，彈簧片採用不鏽鋼製造，擋板採用醫用塑料製造，這種形式的軸向密封裝置在重複使用的穿刺器中經常使用。近年來，為了適應一次性穿刺器發展的需要，開發了漏鬥形矽膠密封圈，這種漏鬥形矽膠密封圈在漏鬥形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，這種漏鬥形矽膠密封圈通常在一次性穿刺器中廣泛使用。現有技術的徑向密封裝置通常採用帶中心孔的漏鬥形結構的矽膠密封圈，這種密封圈在手術器械晃動時特別容易發生洩漏，動態密封效果差。特別是當在向直徑為4mm的密封圈的手術器械通孔中，插入IOmm或12mm的手術器械時，手術器械在往復運動時阻力大，這給醫生手術操作帶來了不方便。手術器械的頭部有各種不同的形狀，特別是類似於鈦夾鉗這類向腹腔內遞送時需要張開鉗頭的手術器械，其鉗頭為張開的V字形，往往不容易通過現有技術的密封圈，或將現有技術的密封圈刺破，導致氣體洩漏。現有技術的徑向密封裝置的另外一個缺點是對頭部有凹槽或凸起臺階的這類手術器械，在退出時容易卡住手術器械，運動不流暢。因而需要改進現有技術的穿刺器的徑向密封裝置，以達到在直徑為IOmm的穿刺器上不僅可以使用IOmm的手術器械，而且可以使用5mm IOmm之間的任何直徑的手術器械，同樣在直徑為12mm的穿刺器上不僅可以使用12mm的手術器械，而且可以使用5mm 12mm之間的任何直徑的手術器械，達到通用的目的。同時，這種改進後的穿刺器的徑向密封裝置能夠適應各種不同形狀的手術器械，方便器械的進入和退出，而且運動要流暢，阻力要低。顯然，現有技術的徑向密封裝置及穿刺器，尚不能滿足這一要求，因而需要進行改進。
發明內容
4[0008]本實用新型的目的在於提供了一種穿刺器使用的徑向密封裝置以及使用了這種密封裝置的穿刺器，可以使用5mm 12mm之間的任何直徑的手術器械，實現其通用性；不僅要求密封效果好，而且運動時阻力要低。本實用新型之技術方案的核心在於手術器械的外鞘在徑向密封裝置中的運動主要與導向機構的導向塊接觸，導向塊之間組合成上端大、中間小、下端大的旋轉體形結構，密封圈安裝在導向塊的定位槽內。 這種設計最大限度的降低了手術器械與密封圈的接觸面積，不僅器械進入或退出時具有導向功能，適合各種形狀的手術器械的插入和退出；而且將矽膠密封圈與手術器械之間的 「軟-硬」摩擦區，最大限度的轉化為塑料導向塊與手術器械的金屬外鞘之間的「硬-硬」摩擦區，大幅度地降低了手術器械在密封裝置和穿刺器中的運動阻力。本實用新型之低阻力通用型密封裝置是這樣實現的用於穿刺器的環形密封裝置，其特徵在於所述密封裝置含有導向機構(1)、密封圈 ⑶，其中導向機構(1)包含安裝密封圈的定位槽(10)和至少2個導向塊(11)；導向塊(11)之間組合成上端大、中間小、下端大的旋轉體形結構；定位槽(10)設在導向塊(11)的蜂腰部；密封圈(3)採用彈性醫用高分子材料製造，其上設有手術器械通孔(31)；定位槽(10)內安裝有密封圈(3)。進一步，所述密封圈(3)的靠近手術器械通孔(31)的底部置於定位槽(10)的上邊(101)與下邊(102)之間，通過連接鎖緊機構(4)固定在一起，形成密封結構。所述定位槽(10)的上邊(101)與定位槽的垂直底邊的夾角α在90° 30°之間，最佳值在87° 45°之間；定位槽(10)的下邊(102)與定位槽的垂直底邊的夾角β在 90° 30°之間，最佳值在87° 45°之間。定位槽的上邊(101)和定位槽的下邊(102) 在通過連接鎖緊機構(4)鎖緊後，由於夾角α和β的存在，對定位槽(10)內的密封圈(3) 起到向心擠壓的作用，增強密封圈對手術器械(8)的環抱力，形成密封作用。所述導向機構⑴上端由導向塊(11)形成的椎體的角度Y在180° 20°之間， 最佳值在100° 30°之間。所述導向機構⑴含有4個導向塊(11)；由2個導向面的面積較大的導向塊(11) 形成一對主導向滑塊(115)，其餘的2個導向面的面積較小的導向塊(11)形成一對副導向滑塊(116)，主導向滑塊(115)和副導向滑塊(116)具有不同的顏色。所述密封圈(3)的上端靠近邊緣的部分含有容易發生彈性變形的低強度緩衝區 (35)。進一步，所述密封圈的低強度緩衝區(35)採用波紋結構。所述密封圈(3)是橫截面為梯形、V字形、H字形的密封圈；以梯形密封圈為佳。進一步，所述密封圈(3)是橫截面為梯形密封圈時，其手術器械通孔(31)的直徑 D31在Imm 5mm之間，最佳值在2. 5mm 4. 5mm之間；梯形的密封圈底部的直徑D32在3mm 40mm之間，最佳值在IOmm 30mm之間；梯形的密封圈底部的厚度δ在0. 05mm 5mm之間，其厚度δ的最佳值在0. 3mm 2mm之間。所述密封裝置含有動態連接機構(2)。[0026]進一步，所述動態連接機構( 是指彈性材料形成的在外力作用下容易發生變形、在變形外力解除後又能恢復形狀的彈性低強度區；或者，動態連接機構( 是指可以運動的球連接轉動機構02)或軸連接轉動機構03)。所述低強度區是厚度發生變化形成的凹槽結構(210)。所述球連接轉動機構0 含有球限位槽(220)和可以在球限位槽Q20)內運動的球021)，球(221)可以運動地安裝在球限位槽O20)內。所述軸連接轉動機構含有軸限位槽(230)和可以在軸限位槽O30)內運動的軸(231)，軸(231)可運動地安裝在軸限位槽(230)內。所述密封裝置含有平移滑塊機構(5)。所述平移滑塊機構( 含有水平滑塊(51)和水平定位板(52)，可以在水平方向移動的水平滑塊(51)置於水平定位板(5 上。進一步，水平滑塊(51)上含有安裝動態連接機構(2)的定位槽(511)、蓋板 (512)、緊固件(513)。所述連接鎖緊機構(4)是通過凹凸卡配合機構將定位槽(10)的上邊(101)和定位槽(10)的下邊(102)連接固定在一起的；或者，連接鎖緊機構(4)是通過凹凸配合結構採用熱合或焊接技術將定位槽(10)的上邊(101)和定位槽(10)的下邊(10 連接固定在一起的；或者，連接鎖緊機構(4)是通過凹凸配合結構採用化學粘結劑將定位槽(10)的上邊(101)和定位槽(10)的下邊(102)連接固定在一起的。所述導向塊(11)的導向面上設有超滑材料塗層，超滑材料塗層通常採用親水材料製造，也可以採用有自潤滑功能的材料製造。進一步，所述醫用柔性高分子材料選自醫用矽膠、醫用橡膠、醫用聚氨脂、醫用乳膠等以及它們的組合。所述導向機構(1)、動態連接機構O)、連接鎖緊機構⑷和平移滑塊機構(5)採用醫用高分子材料或醫用金屬材料製造，選自醫用高分子材料如醫用Pu、PP、PA、PE、PC、 醫用聚四氟乙烯等等，或醫用金屬材料，如醫用不鏽鋼、醫用鈦及鈦合金、醫用鈦鎳形狀記憶合金、鈦鋯鈮合金等等。本實用新型還提供了一種穿刺器穿刺器，包含權利要求1所述用於穿刺器的環形密封裝置(7)。進一步，所述用於穿刺器的環形密封裝置(7)安裝在穿刺器的鞘管(6)內。所述穿刺器的徑向密封採用權利要求1所述環形密封裝置(7)，軸向密封採用漏鬥形一字密封圈。所述穿刺器的徑向密封採用權利要求1所述環形密封裝置(7)，軸向密封採用翻蓋式密封裝置。所述穿刺器的徑向密封採用權利要求1所述環形密封裝置(7)，軸向密封採用球形密封裝置。現有技術中，穿刺器的密封圈通常採用醫用彈性材料製造，常用的材料是醫用級矽膠，手術器械的外鞘通常採用金屬製造。手術器械在醫用矽膠中運動時，其摩擦阻力比較大，而手術器械金屬外鞘與塑料之間的摩擦阻力則比較小。本實用新型的不同點處在於用導向塊的塑料導向面與手術器械金屬外鞘之間的接觸，來替代矽膠密封圈與手術器械金屬外鞘之間的接觸，將環抱手術器械的矽膠密封圈的接觸面積儘可能的縮小，從而達到降低摩擦阻力的目的。本實用新型的導向機構的導向塊之間組合成上端大、中間小、下端大的旋轉體形結構，定位槽設在導向塊的蜂腰部，密封圈的底部鑲嵌在定位槽內，以從外向內的方式環抱導向塊。當插入手術器械時，被擠壓在定位槽內的密封圈從導向塊之間的間隙處溢出，環抱手術器械，形成密封。本實用新型之密封裝置最大限度地降低了密封圈與手術器械之間的接觸面積，不僅在手術器械進入或退出時具有導向功能，適合各種形狀的手術器械的插入和退出；而且將密封圈與手術器械之間的「軟-硬」摩擦區，最大限度地轉化為導向塊的塑料導向面與手術器械的金屬外鞘之間的「硬-硬」摩擦區，大幅度地降低了手術器械在密封裝置和穿刺器中的運動阻力。同時，本實用新型之密封裝置以及穿刺器可以使用5mm 12mm之間的任何直徑的手術器械，密封效果好，運動阻力低。此外，本實用新型之密封裝置的導向機構的下端導向塊，不僅具有導向功能，而且在手術器械向外回撤時，還有防止密封圈的翻皮的作用。密封圈的翻皮會大大增加手術器械回撤時的阻力，本實用新型之密封裝置有效避免了翻皮現象。採用本實用新型之密封裝置，可以任意插入直徑為12mm至5mm之間的手術器械， 並保持良好的動態密封性能，實現通用的目的。本實用新型之密封裝置及穿刺器，還可以實現直徑在5mm 15mm之間的手術器械任意更換，並保持低的運動阻力。

圖1-1是現有技術通用密封圈的結構示意圖。圖1-2是圖1-1之密封圈插入手術器械後的結構示意圖。圖2-1是本實用新型之4瓣式環形密封裝置的結構示意圖。圖2-2是圖2-1的工作原理圖。圖2-3是圖2-1之側視圖。圖2-4是圖2-3之上部分的導向機構的立體結構示意圖。圖2-5是圖2-3之下部分的導向機構的立體結構示意圖。圖2-6是導向塊的結構示意圖。圖2-7是導向塊側面的結構示意圖。圖2-8是組成導向機構的各導向塊之間的位置示意圖。圖2-9是圖2-3的爆炸圖。圖3-1是本實用新型之楔形定位槽的密封裝置的結構示意圖。圖3-2是帶楔形定位槽的導向塊的結構示意圖。圖3-3是帶楔形定位槽的導向塊的側面的結構示意圖。圖3-4是帶楔形定位槽組成導向機構的各導向塊之間的位置示意圖。圖4-1是採用凹槽結構的動態連接機構本實用新型之密封裝置的結構示意圖。圖4-2是圖4-1之上端立體結構示意圖。圖5-1是採用球形動態連接機構本實用新型之密封裝置的結構示意圖。圖5-2是圖5-1之本實用新型之密封裝置的各導向塊之間的位置示意圖。圖6-1是本實用新型之穿刺器的結構示意圖。[0067]圖6-2是本實用新型之穿刺器鞘管的結構示意圖。上述圖中1為導向機構、2為動態連接機構、3為密封圈、4為連接鎖緊機構，5為平移滑塊機構，6為穿刺鞘管，7為本實用新型之密封裝置，8為手術器械或穿刺杆，9為穿刺器的單向閥或軸向密封裝置。10為定位槽、11為導向塊、12為導向塊之間的間隙，101為定位槽的上邊，102為定位槽的下邊，115為主導向滑塊，116為副導向滑塊。21為彈性低強度區，22為球連接轉動機構，23為軸連接機構的轉動機構；210為低強度區的凹槽結構，220為球連接轉動機構的球限位槽，221為可以在球限位槽內運動的球，230為軸限位槽，231為可以在軸限位槽內運動的軸。31為密封圈的手術器械通孔，32為密封圈的底部，33為密封圈用於定位的通孔， 35為容易發生彈性變形的低強度緩衝區。41為連接鎖緊機構的銷釘孔，42為銷釘。51為上水平定位板，52為下水平定位板，511為動態連接機構的定位槽，512為動態連接機構的蓋板，513為上蓋的緊固件。α角是定位槽上邊(101)與定位槽的垂直底邊之間的夾角；β角是定位槽(10)的下邊(102)與定位槽垂直底邊之間的夾角；γ角是導向機構⑴的上部由導向塊(11)之間形成的圓錐形的錐體角度。δ為密封圈底部的厚度。T為定位槽(10)的前端到導向塊(11)的蜂腰處的導向面之間的厚度。D12為直徑為12mm的圓弧所在位置，D31為密封圈手術器械通孔的直徑，D32為密封圈底部的直徑。L-SH為在插入12mm的手術器械後矽膠密封圈與手術器械之間形成的「軟-硬」摩擦區的長度，L-HH為在插入12mm的手術器械後上導向面的塑料與手術器械的金屬外鞘之間形成的「硬-硬」摩擦區的長度。
具體實施方式
實施例1 軸形動態連接機構的本實用新型之4瓣式環形密封裝置。參考圖2-1至圖2-9，按照本實用新型之技術方案，設計具體的零件圖紙。在圖2-1至圖2-2中，圖2-1也是圖2_3的A-A剖視圖。D31是密封圈手術器械通孔(31)的直徑，D12是直徑為12mm的圓弧所在位置，L-SH表示在插入12mm的手術器械(8) 後矽膠密封圈C3)與手術器械的金屬外鞘之間形成的「軟-硬」摩擦區的長度。L-HH表示在插入12mm的手術器械後，導向塊(11)的塑料導向面與手術器械(8)的金屬外鞘之間形成的「硬-硬」摩擦區的長度。Y角是導向機構⑴的上部由導向塊(11)之間形成的圓錐形的錐體角度。在圖2-1至圖2-2中，導向塊(11)之間組合成上端大、中間小、下端大的旋轉體形結構，定位槽(10)設在導向塊(11)的蜂腰部，密封圈(3)的底部(32)鑲嵌在定位槽(10) 內，密封圈(3)以從外向內的方式環抱住導向塊(11)。在插入12mm手術器械⑶後，導向塊(11)向外張開，導向塊(11)之間的間隙(12)加大，被擠壓在定位槽(10)內的密封圈從導向塊之間的間隙(12)處溢出，環抱手術器械， 形成密封。本實用新型之密封裝置的矽膠密封圈與手術器械的金屬外鞘之間形成的 「軟-硬」摩擦區的的長度L-SH，在插入12mm手術器械⑶後，與定位槽(10)的高度相當， 這樣就大大降低了手術器械運動時的摩擦阻力。導向塊(11)、連接鎖緊機構(4)、平移滑塊機構(5)採用醫用高分子材料製造，材料選自包括但不限於，醫用PP、醫用PE、醫用Pu、醫用PA、醫用PC、醫用聚四氟乙烯等醫用材料。其中，導向塊(11)的導向面還可以設置超滑材料塗層來降低手術器械運動時的摩擦阻力。密封圈(3)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、醫用乳膠等柔性醫用材料。組裝時，將密封圈(3)的底部(32)鑲嵌在導向機構(1)的定位槽(10)內，通過連接鎖緊機構(4)將密封圈的底部(32)、定位槽的上邊(101)和下邊(102)連接固定，形成密
封結構。本實施例，導向塊(11)之間組合成上端大、中間小、下端大的旋轉體形結構，定位槽(10)設在導向塊(11)的蜂腰部，密封圈(3)的底部(32)以從外向內的方式環套扎在導向塊(11)的定位槽(10)中。導向機構⑴的動態連接機構(2)是通過設置在平移滑塊機構(5)上的軸連接轉動機構(23)來實現的。平移滑塊機構(5)上的水平滑塊(51)可以在水平定位板(52)上沿水平面進行二維相對運動，即平移滑塊機構(5)可以調節導向塊(11)之間組合成的旋轉體形結構的中軸線的位置。軸(231)可運動地安裝在軸限位槽(230)內，當插入手術器械(8)時，軸(231)可以沿順時針方向轉動，導向機構⑴的導向塊(11)向外張開，導向塊(11)之間的間隙(12) 加大，密封圈(3)的手術器械通孔(31)的直徑也增加，方便手術器械的插入。同時，被擠壓在定位槽(10)內的密封圈(3)從導向塊之間的間隙(12)處溢出，與導向塊(11)蜂腰部定位槽(10)處形成的薄壁一起，環抱手術器械的金屬外鞘，形成密封。這裡，定位槽(10)的前端到導向塊(11)的蜂腰處的導向面之間的薄壁的厚度為 T。厚度T越小，材料越軟，其與手術器械外壁的貼合也就越好。密封圈(3)從間隙(12)處溢出後，連同導向塊(11)的蜂腰處的導向面之間的薄壁一起形成的對手術器械的環抱，厚度T越小，溢出的密封圈越柔軟，則對手術器械的外鞘貼合性越好，則密封能力越強。臨床使用表明，本實用新型之環形密封裝置完全可以滿足腹腔鏡手術中維持氣腹壓的要求。依據製造導向塊(11)的材料不同，厚度T在0.01mm 2mm之間，較佳值在 0. 05mm Imm之間。採用醫用PP、醫用PU、醫用聚四氟乙烯等柔韌性好的材料來製造導向塊(11)是比較理想的選擇，厚度T可以控制在0.05 0. 15mm之間，使得導向塊(11)的蜂腰部以及與從間隙(12)處溢出矽膠密封圈對手術器械具有良好的環抱能力，獲得較佳的動態密封效果。當退出手術器械(8)時，導向機構(1)下端的導向面起到導向作用，讓手術器械方便退出，並在密封圈(3)的彈性恢復力的作用下，導向塊(11)向內收縮，軸(231)沿逆時針方向轉動，導向塊(11)之間的間隙(12)減小，導向塊(11)和密封圈(3)恢復到無手術器
9械插入的初始狀態，即密封圈的手術器械通孔(31)恢復到初始直徑，同時導向塊(11)也恢復到無手術器械插入時的初始位置，即導向塊(11)之間組合成上端大、中間小、下端大的旋轉體形結構。採用本實用新型的設計，無論是手術器械的插入還是推出，手術器械的運動阻力主要是手術器械的金屬外鞘與導向塊(11)的塑料導向面之間的「硬-硬」摩擦。密封圈(3) 與手術器械的金屬外鞘之間的「軟_硬」摩擦區是從間隙(12)處溢出的密封圈(3)與手術器械的金屬外鞘之間形成的「軟-硬」摩擦區。該「軟-硬」摩擦區的長度L-SH與定位槽 (10)的高度相當，故大幅度減少了「軟-硬」摩擦區，實現了手術器械的運動時的低阻力。本實施例中，導向機構(1)的上部由導向塊(11)之間形成的圓錐形的錐體角度Y 在180° 20°之間，最佳值在100° 30°之間。此外，本實用新型之密封裝置的導向機構(1)的下端導向部分，不僅具有導向功能，而且在手術器械向外回撤時還有防止密封圈的翻皮的作用。密封圈的翻皮會大大增加手術器械回撤時的阻力，本實用新型之密封裝置避免了翻皮現象。採用本實用新型之密封裝置，可以任意插入直徑為5mm 12mm之間的任何手術器械，並保持良好的動態密封性能。本實用新型之密封裝置及穿刺器，還可以實現直徑在 5mm 15mm之間的手術器械任意更換，並保持較低的運動阻力。本實施例，還可以通過熱合工藝或化學粘結劑粘結的方式，將定位槽的上邊(101) 和定位槽的下邊(102)連接固定在一起，凸起的銷釘(42)穿過矽橡膠密封圈(3)的底部 (32)後，進入銷釘孔(41)形成凹凸配合。在該處可以採用超聲波熱合工藝，將定位槽的上邊(101)和定位槽的下邊(102)連接固定在一起。另一種方法是在改凹凸配合處可以使用化學粘結劑，將定位槽的上邊(101)和定位槽的下邊(102)粘結固定在一起。實施例2 本實用新型之楔形定位槽的密封裝置。參考圖3-1至圖3-4，本實施例的技術原理同實施例1，不同點僅在於定位槽 (10)採用了楔形結構。使用楔形槽的目的是當用連接鎖緊機構(4)將密封圈壓縮、固定， 形成密封結構時，由於上下兩個斜邊的壓力使得密封圈從外向內形成擠壓，增強密封圈(3) 對手術器械(8)的環抱力。本實施例中，定位槽(10)的上邊(101)與定位槽的垂直底邊的夾角α在90° 30°之間，最佳值在87° 45°之間；定位槽(10)的下邊(102)與定位槽的垂直底邊的夾角β在90° 30°之間，最佳值在87° 45°之間。圖3-1中α角是定位槽上邊(101)與定位槽的垂直底邊之間的夾角，β角是定位槽(10)的下邊(102)與定位槽垂直底邊之間的夾角。T為定位槽(10)的前端到導向塊(11) 的蜂腰處的導向面之間的厚度。厚度T越小，材料越軟，其與手術器械外壁的貼合越好，密封圈(3)從間隙(12)處溢出後形成的對手術器械的環抱能力越強，密封能力也越好。臨床使用表明，本實用新型之環形密封裝置完全可以滿足腹腔鏡手術中維持氣腹壓的要求。依據製造導向塊(11)的材料不同，厚度T在0.01mm 2mm之間，較佳值在0.05mm Imm之間。採用醫用PP、醫用PU、醫用聚四氟乙烯等柔韌性好的材料來製造導向塊(11)是比較理想的選擇，厚度T可以控制在0.05 0.15mm之間，使得導向塊(11)的蜂腰部以及與從間隙(12)處溢出矽膠密封圈對手術器械具有良好的環抱能力，獲得較佳的動態密封效果。實施例3 凹槽型動態連接機構的本實用新型之密封裝置。[0107]參考圖4-1至圖4-2，本實施例與實施例1的不同點在於實施例1的動態連接機構採用的是軸形連接機構，而在本實施例中，是通過凹槽(210)形成彈性低強度區(21)，作為動態連接結構(2)。當插入手術器械⑶後，凹槽O10)處變形，帶動導向塊(11)、密封圈(3)向外張開，間隙(12)增大，受到擠壓的密封圈(3)通過增大的間隙溢出，環抱住手術器械的外鞘， 起到密封的作用。當退出手術器械⑶時，導向塊(11)的下端的導向面起到導向作用，讓手術器械方便退出。在密封圈C3)的彈性恢復力的作用下，恢復到無手術器械插入的初始狀態，即密封圈的手術器械通孔(31)恢復到初始直徑，同時導向塊(11)也恢復到無手術器械插入時的初始位置。實施例4 球形動態連接機構的本實用新型之密封裝置。參考圖5-1至圖5-2，本實施例與實施例1的不同點在於實施例1的動態連接機構採用的是軸形連接機構，而在本實施例中，是採用球形連接機構，作為動態連接結構(2)。 球(221)安裝在球連接機構的球形限位槽O20)內，球021)可以在球形限位槽Q20)內做相對運動。當插入手術器械⑶後，導向塊(11)和密封圈(3)向外張開，間隙(12)增大，受到擠壓的密封圈⑶通過增大的間隙溢出，環抱住手術器械的外鞘，起到密封的作用。當退出手術器械⑶時，導向塊(11)的下端的導向面起到導向作用，讓手術器械方便退出。在密封圈C3)的彈性恢復力的作用下，恢復到無手術器械插入的初始狀態，即密封圈的手術器械通孔(31)恢復到初始直徑，同時導向塊(11)也恢復到無手術器械插入時的初始位置。實施例5 本實用新型之穿刺器。參考圖6-1至圖6-2，本實施例中，徑向密封採用了本實用新型之環形密封裝置， 而在軸向密封，即單向閥(9)，則採用了矽橡膠一字形密封圈。本實施例，導向塊(11)之間組合成上端大、中間小、下端大的旋轉體形結構，定位槽(10)設在導向塊(11)的蜂腰部，密封圈(3)的底部(32)以從外向內的方式環套扎在導向塊(11)的定位槽(10)中。導向機構(1)的動態連接機構(2)是通過設置在平移滑塊機構(5)上的軸連接轉動機構03)來實現的。平移滑塊機構(5)上的水平滑塊(51)可以在水平定位板(52)上沿水平面進行二維相對運動，即平移滑塊機構(5)可以調節導向塊(11)之間組合成的旋轉體形結構的中軸線的位置。軸(231)可運動地安裝在軸限位槽O30)內，當插入手術器械(8)時，軸(231)可以沿順時針方向轉動，導向機構⑴的導向塊(11)向外張開，導向塊(11)之間的間隙(12) 加大，密封圈(3)的手術器械通孔(31)的直徑也增加，方便手術器械的插入。同時，被擠壓在定位槽(10)內的密封圈(3)從導向塊之間的間隙(12)處溢出，與導向塊(11)蜂腰部定位槽(10)處形成的薄壁一起，環抱手術器械的金屬外鞘，形成密封。這裡，定位槽(10)的前端到導向塊(11)的蜂腰處的導向面之間的薄壁的厚度為 T。厚度T越小，材料越軟，其與手術器械外壁的貼合也就越好。密封圈C3)從間隙(1 處溢出後，連同導向塊(11)的蜂腰處的導向面之間的薄壁一起形成的對手術器械的環抱，厚
11度T越小，溢出的密封圈越柔軟，則對手術器械的外鞘貼合性越好，則密封能力越強。臨床使用表明，本實用新型之環形密封裝置完全可以滿足腹腔鏡手術中維持氣腹壓的要求。依據製造導向塊(11)的材料不同，厚度T在0.01mm 2mm之間，較佳值在0.05mm Imm之間。採用醫用PP、醫用PU、醫用聚四氟乙烯等柔韌性好的材料來製造導向塊(11)是比較理想的選擇，厚度T可以控制在0.05 0. 15mm之間，使得導向塊(11)的蜂腰部以及與從間隙(12)處溢出矽膠密封圈對手術器械具有良好的環抱能力，獲得較佳的動態密封效果。當退出手術器械(8)時，導向機構(1)下端的導向面起到導向作用，讓手術器械方便退出，並在密封圈(3)的彈性恢復力的作用下，導向塊(11)向內收縮，軸(231)沿逆時針方向轉動，導向塊(11)之間的間隙(12)減小，導向塊(11)和密封圈(3)恢復到無手術器械插入的初始狀態，即密封圈的手術器械通孔(31)恢復到初始直徑，同時導向塊(11)也恢復到無手術器械插入時的初始位置，即導向塊(11)之間組合成上端大、中間小、下端大的旋轉體形結構。採用本實用新型的設計，無論是手術器械的插入還是推出，手術器械的運動阻力主要是手術器械的金屬外鞘與導向塊(11)的塑料導向面之間的「硬-硬」摩擦。密封圈(3) 與手術器械的金屬外鞘之間的「軟_硬」摩擦區是從間隙(12)處溢出的密封圈(3)與手術器械的金屬外鞘之間形成的「軟-硬」摩擦區。該「軟-硬」摩擦區的長度L-SH與定位槽 (10)的高度相當，故大幅度減少了「軟-硬」摩擦區，實現了手術器械的運動時的低阻力。此外，本實用新型之穿刺器的徑向密封裝置可以採用本實用新型之環形密封裝置，軸向密封裝置即單向閥(9)採用翻蓋式密封裝置。採用這種組合的本實用新型之穿刺器，當沒有手術器械插入時，翻蓋式密封裝置的彈簧壓迫翻蓋式密封裝置的矽膠密封圈，防止CO2氣體的洩漏。當插入手術器械時，手術器械⑶沿上導向機構⑴進入，導向塊(11)向外張開， 導向塊(11)之間的間隙(12)逐步擴大，密封圈(3)的下部發生變形，而密封圈的手術器械通孔(31)環抱手術器械(8)，形成徑向密封。同時，翻蓋被手術器械頂開，手術器械可以進入人體腔內。當退出手術器械時，手術器械⑶沿導向機構(1)逐步退出，導向塊(11)在密封圈⑶的彈性恢復力的作用下，逐步向心收縮，間隙(12)逐步縮小，當手術器械完全退出時，密封圈的手術器械通孔(31)完全恢復到初始狀態。同時，翻蓋式密封裝置的彈簧壓迫翻蓋式密封裝置的矽膠密封圈，再次關閉軸向單向閥，防止CO2氣體的洩漏。本實用新型之穿刺器的徑向密封裝置可以採用本實用新型之環形密封裝置，軸向密封裝置即單向閥(9)採用球形密封裝置。需要指出的是，可以將磁鐵安裝在本實用新型之密封裝置的導向機構(1)內，採用鐵磁性材料製造空心球體，在磁力的吸引下，球體與本實用新型之密封裝置的密封圈的手術器械通孔(31)形成軸向密封，即單向閥(9)。當插入手術器械時，手術器械⑶沿導向機構⑴進入，導向塊(11)向外張開，導向塊(11)之間的間隙(12)逐步擴大，密封圈(3)的下部發生變形，而密封圈的手術器械通孔(31)環抱手術器械(8)，形成徑向密封。同時，空心球體被手術器械頂開，手術器械可以進入人體腔內。當退出手術器械時，手術器械⑶沿導向機構(1)逐步退出，導向塊(11)在密封圈⑶的彈性恢復力的作用下，逐步向心收縮，間隙(12)逐步縮小，當手術器械完全退出時，密封圈的手術器械通孔(31)完全恢復到初始狀態。同時，空心球體在磁力的作用下堵塞密封圈的手術器械通孔(31)，起到軸向密封作用，防止CO2氣體的洩漏。此外，本實用新型之穿刺器使用的穿刺杆可以是帶保護刀頭的穿刺杆，也可以是不帶保護刀頭的穿刺杆，如三角刃形穿刺杆、圓錐形鈍頭穿刺杆、有側翼的鈍頭穿刺杆等寸。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，同時本實用新型所介紹的實施例並非實現本實用新型的唯一結構。雖然本實用新型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，而不會脫離本實用新型，因此，應按照本實用新型所附的權利要求書的精神和範圍來限定本實用新型的保護範圍。
權利要求1.用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述密封裝置含有導向機構(1)、密封圈⑶；導向機構(1)包含安裝密封圈的定位槽(10)和至少2個導向塊(11)；導向塊(11)之間組合成上端大、中間小、下端大的旋轉體形結構；定位槽(10)設在導向塊(11)的蜂腰部；密封圈( 採用彈性醫用高分子材料製造，其上設有手術器械通孔(31)；定位槽(10) 內安裝有密封圈(3)。
2.根據權利要求1所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述密封圈(3)的靠近手術器械通孔(31)的底部置於定位槽(10)的上邊(101)與下邊(10 之間，通過連接鎖緊機構固定在一起，形成密封結構。
3.根據權利要求2所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述定位槽(10)的上邊(101)與定位槽的垂直底邊的夾角α在90° 30°之間；定位槽(10)的下邊(102) 與定位槽的垂直底邊的夾角β在90° 30°之間。
4.根據權利要求3所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述定位槽(10)的上邊(101)與定位槽的垂直底邊的夾角α在87° 45°之間；定位槽(10)的下邊(102) 與定位槽的垂直底邊的夾角β在87° 45°之間。
5.根據權利要求1所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述導向機構(1)上端由導向塊(11)形成的椎體的角度Y在180° 20°之間。
6.根據權利要求5所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述導向機構(1)上端由導向塊(11)形成的椎體的角度Y在100° 30°之間。
7.根據權利要求1所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述導向機構(1)含有4個導向塊(11)；由2個導向面的面積較大的導向塊(11)形成一對主導向滑塊(115)，其餘的2個導向面的面積較小的導向塊(11)形成一對副導向滑塊(116)，主導向滑塊(115) 和副導向滑塊(116)具有不同的顏色。
8.根據權利要求1所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述密封圈( 的上端靠近邊緣的部分含有容易發生彈性變形的低強度緩衝區(35)。
9.根據權利要求8所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述密封圈的低強度緩衝區(35)採用波紋結構。
10.根據權利要求1所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述密封圈C3)是橫截面為梯形、V字形、H字形的密封圈。
11.根據權利要求10所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述密封圈(3)是橫截面為梯形密封圈時，其手術器械通孔(31)的直徑I^1在Imm 5mm之間；梯形的密封圈底部的直徑D32在3mm 40mm之間；梯形的密封圈底部的厚度δ在0. 05mm 5mm之間。
12.根據權利要求11所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述密封圈(3)是橫截面為梯形密封圈時，其手術器械通孔(31)的直徑 在2. 5mm 4. 5mm之間；梯形的密封圈底部的直徑D32在IOmm 30mm之間；梯形的密封圈底部的厚度δ在0. 3mm 2mm之間。
13.根據權利要求1所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述密封裝置含有動態連接機構(2)。
14.根據權利要求13所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述動態連接機構 (2)是指彈性材料形成的在外力作用下容易發生變形、在變形外力解除後又能恢復形狀的彈性低強度區(21)。
15.根據權利要求13所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述動態連接機構 (2)是指可以運動的球連接轉動機構(22)或軸連接轉動機構(23)。
16.根據權利要求14所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述低強度區(21) 是厚度發生變化形成的凹槽結構(210)。
17.根據權利要求15所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述球連接轉動機構(22)含有球限位槽(220)和可以在球限位槽(220)內運動的球(221)，球(221)可以運動地安裝在球限位槽(220)內。
18.根據權利要求15所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述軸連接轉動機構(23)含有軸限位槽(230)和可以在軸限位槽(230)內運動的軸(231)，軸(231)可運動地安裝在軸限位槽(230)內。
19.根據權利要求1所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述密封裝置含有平移滑塊機構(5)。
20.根據權利要求19所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述平移滑塊機構 (5)含有水平滑塊(51)和水平定位板(52)，可以在水平方向移動的水平滑塊(51)置於水平定位板(52)上。
21.根據權利要求20所述用於穿刺器的環型密封裝置，其特徵在於所述水平滑塊(51) 上含有安裝動態連接機構(2)的定位槽(511)、蓋板(512)、緊固件(513)。
22.穿刺器，其特徵在於包含權利要求1所述用於穿刺器的環型密封裝置(7)。
23.根據權利要求22所述穿刺器，其特徵在於所述用於穿刺器的環型密封裝置(7)安裝在穿刺器的鞘管(6)內。
24.根據權利要求22所述穿刺器，其特徵在於所述穿刺器的徑向密封採用權利要求1 所述環型密封裝置(7)，軸向密封採用漏鬥形一字密封圈。
25.根據權利要求22所述穿刺器，其特徵在於所述穿刺器的徑向密封採用權利要求1 所述環型密封裝置(7)，軸向密封採用翻蓋式密封裝置。
26.根據權利要求22所述穿刺器，其特徵在於所述穿刺器的徑向密封採用權利要求1 所述環型密封裝置(7)，軸向密封採用球形密封裝置。
專利摘要用於穿刺器的環型密封裝置及穿刺器，導向機構的導向塊之間組合成上端大、中間小、下端大的旋轉體形結構，定位槽設在導向塊的蜂腰部，密封圈的底部鑲嵌在定位槽內，以從外向內的方式環抱導向塊。當插入手術器械時，被擠壓在定位槽內的密封圈從導向塊之間的間隙處溢出，環抱手術器械，形成密封。本實用新型之密封裝置最大限度地降低了密封圈與手術器械之間的接觸面積，不僅在手術器械進入或退出時具有導向功能，適合各種形狀的手術器械的插入和退出；而且將密封圈與手術器械之間的「軟-硬」摩擦區，最大限度地轉化為導向塊的塑料導向面與手術器械的金屬外鞘之間的「硬-硬」摩擦區，大幅度地降低了手術器械在密封裝置和穿刺器中的運動阻力。同時，本實用新型之密封裝置以及穿刺器可以使用5mm～12mm之間的任何直徑的手術器械，密封效果好，運動阻力低。
文檔編號A61B17/34GK202051787SQ20102067271
公開日2011年11月30日 申請日期2010年12月21日 優先權日2010年12月21日
發明者周星, 張建剛, 李豔芳, 羅麗飛 申請人:周星