CN101480354A - 用于穿刺器的槽型通用型径向密封圈及穿刺器 - Google Patents

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Abstract

用于穿刺器的槽型通用径向密封圈及穿刺器，由于本发明在径向密封圈上设置了易变形槽、具有导向作用的支撑区以及通孔，密封圈支撑区之间通过易变形槽相连接，而易变形槽的厚度远小于支撑区的平均厚度，当手术器械沿着支撑区的锥形导向槽插入时，因易变形槽的壁厚很薄，易变形槽优先发生变形，环抱住手术器械，达到密封的效果。而当手术器械晃动时，被易变形槽分割的支撑区也一起晃动，而易变形槽形成的密封环仍然环抱住手术器械，始终保持密封状态，有特别好的动密封效果。特别是易变形槽的厚度小，不仅动密封效果好，而且手术器械运动阻力小。本发明之穿刺器实现了直径为12mm、10mm和5mm手术器械之间的任意更换，方便了手术操作。

Description

用于穿刺器的槽型通用型径向密封圈及穿刺器
技术领域
本发明涉及一种医疗器械，特别是涉及在腹腔镜微创外科手术中使用的穿刺器以及穿刺器使用的密封圈。
背景技术
在现代医学中，腹腔镜微创外科手术得到了越来越广泛的应用，为了避免医源性感染，腹腔镜手术中使用的一次性穿刺器(Trocar)的用量也越来越大，在保证使用性能的基础上，简化结构，降低成本成为穿刺器改进的方向。
现有技术的穿刺器的密封结构由径向密封圈和单向阀组成。其中单向阀有两种，其一为弹簧压片式结构，通过弹簧片推动挡板压迫硅胶密封圈形成密封。由弹簧片、挡板、硅胶密封圈组成，弹簧片、挡板通常采用不锈钢制造，这种形式的密封圈在多次使用的金属制造的穿刺器中经常使用，这种穿刺器价格较贵，重量较重。近年来，为了适宜一次性穿刺器发展的需要，开发了漏斗型硅胶密封圈，这种漏斗型硅胶密封圈在漏斗型的底部有一个直线贯通型切口，利用硅胶本身的收缩力和使用过程中二氧化碳气腹形成的压力，达到密封的效果，这种漏斗型硅胶密封圈通常在一次性穿刺器中广泛使用。径向密封圈采用带中心孔的园环形结构，而且采用是由外缘厚而向中心孔逐步变薄的结构，这种外缘厚向中心孔逐步变薄的密封圈在手术器械晃动时特别容易发生泄露，动密封效果差。因此，采用现有技术的径向密封圈在10mm的穿刺器上使用5mm的手术器械时，需要采用转换鞘管，这给医生手术操作带来了不方便。
因而需要改进穿刺器的径向密封圈，以达到在10mm的穿刺器上既能使用10mm的手术器械，也能使用5mm的手术器械，而无需使用转换鞘管，达到通用的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种穿刺器使用的通用型径向密封圈，其结构精巧、可靠性高、成本低、密封效果好。
本发明之技术方案的核心思想是在径向密封圈上设置壁后很薄的易变形槽，使手术器械插入时运动阻力小，而被易变形槽分割的密封圈的支撑区既有合适的强度来防止密封圈在手术器械回撤时的翻皮，有能随手术器械的晃动而始终环抱住手术器械，达到密封的效果。
用于穿刺器的槽型通用径向密封圈，所述密封圈上设有易变形槽、具有导向作用的支撑区以及通孔；支撑区之间通过易变形槽相连接，易变形槽的边缘与通孔相连接；支撑区的最大厚度大于易变形槽的厚度δ的2倍。这样，当手术器械沿着支撑区的漏斗形导向槽插入时，因为易变形槽的壁厚很薄，易变形槽优先发生变形，环抱住手术器械，达到密封的效果。而当手术器械晃动时，被易变形槽分割的支撑区也一起晃动，而易变形槽形成的密封环仍然环抱住手术器械，始终保持密封状态，有特别好的动密封效果。特别是易变形槽的厚度δ小，不仅动密封效果，而且手术器械运动阻力小，方便医生操作。
进一步，所述易变形槽的厚度δ在0.1mm～1.2mm之间，其厚度δ的最佳值在在0.3mm～0.7mm之间。
所述密封圈的易变形槽设有2个或3个或4个，均布在密封圈上，其中设有4个易变形槽的密封圈的动密封效果最好。
所述通孔的直径在3mm～4.8mm之间，其最佳值在在3.5mm～4.2mm之间。
所述密封圈上具有导向作用的支撑区的导向角度α在40°～80°之间，其最佳值在55°～75°之间。
所述密封圈的具有导向作用的支撑区上设有超滑材料涂层。超滑材料涂层通常采用亲水材料制造，也可以采用有自润滑功能的材料制造。
所述密封圈采用医用弹性材料制造，包括但不限于：医用硅胶、医用橡胶、医用聚氨脂、医用乳胶以及它们的组合。所述密封圈可以采用同一种材料制造，也可以采用不同材料制造。
本发明还包括穿刺器，所述穿刺器采用了本发明之槽型通用径向密封圈。
所述穿刺器的单向阀固定架上设有与单向阀的漏斗面相配合的支撑面，单向阀漏斗面紧贴固定架上的支撑面。固定架上的支撑面能有效保持单向阀漏斗面的形状，提高单向阀的密封性能，特别是有器械运动后的密封性能。
由于本发明在径向密封圈上设置了易变形槽、具有导向作用的支撑区以及通孔，密封圈的支撑区之间通过易变形槽相连接，而易变形槽的厚度远小于支撑区的平均厚度，当手术器械沿着支撑区的漏斗形导向槽插入时，因为易变形槽的壁厚很薄，易变形槽优先发生变形，环抱住手术器械，达到密封的效果。而当手术器械晃动时，被易变形槽分割的支撑区也一起晃动，而易变形槽形成的密封环仍然环抱住手术器械，始终保持密封状态，有特别好的动密封效果。特别是易变形槽的厚度δ小，不仅动密封效果，而且手术器械运动阻力小，方便医生操作。本发明之槽型通用径向密封圈兼顾了密封效果和手术器械运动阻力，实现了和谐统一，克服了现有技术的径向密封圈径向密封效果好时，手术器械的运动阻力就大；而手术器械的运动阻力小时，径向密封效果就差的缺陷。本发明之密封圈可以广泛应用于腹腔镜手术的穿刺器中。
此外，本发明之径向密封圈的支撑区的锥体不仅具有导向功能，而且在手术器械向外回撤时还有防止翻皮的功能。径向密封圈的翻皮会大大增加手术器械回撤时的阻力，本发明之密封圈由于有支撑区的存在，不会出现翻皮现象。
采用本发明之密封圈，可以任意插入直径为10mm或者5mm的手术器械，并保持良好的动态密封性能。本结构还可以实现直径为12mm、10mm和5mm手术器械之间的任意更换；15mm、12mm、10mm和5mm的之间的手术器械任意更换；以及10mm、12mm和15mm的之间的手术器械任意更换。
附图说明
图1是本发明之4槽型密封圈的结构示意图。
图2是图1之密封圈的背面的结构示意图。
图3是图1之A—A剖视图。
图4是图1之B—B剖视图。图中δ为易变形槽的厚度，α为支撑区的锥体的导向角度。
图5是本发明之另外一种4槽型密封圈的结构示意图。
图6是图5之密封圈的背面的结构示意图。
图7是图5之C—C剖视图。
图8是图5之D—D剖视图。
图9是本发明之2槽型密封圈的结构示意图。
图10是本发明之3槽型密封圈的结构示意图。
图11是本发明之支撑区带超滑材料涂层的槽型密封圈的结构示意图。
图12本发明之易变形槽设置在背面的槽型密封圈的正面结构示意图。
图13是图12之槽型密封圈的背面的结构示意图。
图14是图13的E—E剖视图。
图15是图13的F—F剖视图。
图16是本发明之穿刺器的组装分拆图。这种穿刺器使用了本发明之密封圈。
图17是图16之穿刺器的单向阀的固定架的结构示意图。
图18是图17的G—G剖视图。
图19是图17的H—H剖视图。
图20是图16之穿刺器采用的单向阀的结构示意图。
图21是图20的背面的结构示意图。
图22是图21的J—J剖视图。
图23是图21的K—K剖视图。
图24是图16之本发明之穿刺器组装后的结构示意图。
图25是图24之穿刺器插入手术器械后的结构示意图。
上述图中：
1为易变形槽、2为具有导向作用的支撑区、3为通孔、δ为易变形槽的厚度，α为支撑区的锥体的导向角度。
10为本发明之密封圈、11为穿刺器的外鞘管、12为单向阀、13为单向阀的固定架、14为阀门、15为上盖、16为压块、17为穿刺器外鞘管上的防滑纹、18为手术器械。
21为支撑区上的超滑材料涂层。
121为单向阀上的切口、122为单向阀上的侧向加力筋、123为单向阀上的凸起筋、124为单向阀上的漏斗面、125为单向阀上的加强筋、126为单向阀上的通气孔。
131为单向阀固定架上支撑面。
具体实施方式
实施例1：本发明之4槽型密封圈
按照本发明之技术方案设计零件图纸。在本发明之密封圈(10)的中心设置通孔(3)，通孔(3)用于手术器械的进出；在本发明之密封圈(10)上设置4个易变形槽(1)；具有导向作用的支撑区(2)分别与易变形槽(1)相连接。参考图1至图8。
选择高抗撕医用硅胶制造本本发明之密封圈，按照医用硅胶通用成型工艺即可制造出本发明之密封圈。
易变形槽(1)的厚度δ是调节密封效果和手术器械运动阻力的关键，易变形槽(1)的厚度δ在0.1mm～1.2mm之间，其最佳值在在0.3mm～0.7mm之间。此外，易变形槽(1)的宽度、形状在一定程度上也能影响调节密封效果和手术器械运动阻力，但厚度δ是关键参数。
具有导向作用的支撑区(2)的形状和壁厚的变化，同样会影响到密封效果和手术器械运动阻力，通常支撑区(2)的最大厚度大于易变形槽(1)的厚度δ的2倍，比较好的比例在3～4.5倍之间。此外，具有导向作用的支撑区(2)的锥体的导向角度α同样会影响到密封效果和手术器械运动阻力，导向角度α可以在40°～80°之间，其最佳值在55°～75°之间。
另外，本发明之密封圈可以采用任何医用弹性材料制造，包括但不限于：医用硅胶、医用橡胶、医用聚氨脂、医用乳胶以及它们的组合。例如，支撑区(2)采用硬度较高的医用硅胶，而易变形槽(1)部分则采用硬度较低的高抗撕医用硅胶制造。特别是可以对支撑区(2)的导向锥体的表面进行处理，如增加超滑材料涂层(21)，可以大幅度减少手术器械运动阻力，并保持良好的密封效果。参考图11。
由于本发明之密封圈(10)上设置了易变形槽(1)、具有导向作用的支撑区(2)以及通孔(3)，支撑区(2)之间通过易变形槽(1)相连接，而易变形槽的厚度δ远小于支撑区(2)的平均厚度，当手术器械(18)沿着支撑区(2)的锥形导向槽插入时，因为易变形槽(1)的壁厚很薄，易变形槽(1)优先发生变形，环抱住手术器械(18)，达到密封的效果。而当手术器械(18)晃动时，被易变形槽分割的支撑区(2)也一起晃动，而易变形槽(1)形成的密封环仍然环抱住手术器械(18)，始终保持密封状态，有特别好的动密封效果。特别是易变形槽的厚度δ小，不仅动密封效果，而且手术器械运动阻力小，方便医生操作。本发明之槽型通用径向密封圈(10)兼顾了密封效果和手术器械运动阻力，实现了和谐统一，克服了现有技术的径向密封圈径向密封效果好时，手术器械的运动阻力就大；而手术器械的运动阻力小时，径向密封效果就差的缺陷。本发明之密封圈可以广泛应用于腹腔镜手术的穿刺器中。参考图16、图24、图25。
此外，本发明之径向密封圈的支撑区(2)的导向部分成锥体结构，不仅具有导向功能，而且在手术器械向外回撤时还有防止翻皮的功能。径向密封圈的翻皮会大大增加手术器械回撤时的阻力，本发明之密封圈由于有支撑区(2)的存在，不会出现翻皮现象。
采用本发明之密封圈，可以任意插入直径为10mm或者5mm的手术器械，并保持良好的动态密封性能。
本结构还可以实现直径为12mm、10mm和5mm手术器械之间的任意更换；15mm、12mm、10mm和5mm的之间的手术器械任意更换；以及10mm、12mm和15mm的之间的手术器械任意更换，其关键点在于设置合适的易变形槽的厚度δ以及通孔(3)的直径大小。
实施例2：本发明之2槽型密封圈
本实施例的技术原理同实施例1，不同点仅在于只在密封圈设置了2个易变形槽(1)，这2个易变形槽(1)依次与2个具有导向作用的支撑区(2)相连接。
实施例3：本发明之3槽型密封圈
本实施例的技术原理同实施例1，不同点仅在于只在密封圈设置了3个易变形槽(1)，这3个易变形槽(1)依次与3个具有导向作用的支撑区(2)相连接。
实施例4：反向设置易变形槽的本发明之4槽型密封圈
本实施例的技术原理同实施例1，不同点仅在于只在密封圈的背面设置了4个易变形槽(1)，这4个易变形槽(1)依次与4个具有导向作用的支撑区(2)相连接，而在密封圈的正面看不到易变形槽(1)。
实施例5：本发明之穿刺器。
依次制造本发明之密封圈(10)、单向阀(12)、穿刺器的外鞘管(11)、单向阀的固定架(13)、阀门(14)、15为上盖(15)、压块(16)。其中本发明之密封圈(10)、单向阀(12)采用医用橡胶制造，而穿刺器的外鞘管(11)、单向阀的固定架(13)、阀门(14)、15为上盖(15)、压块(16)采用塑料注塑成型，穿刺器外鞘管上的防滑纹(17)可以直接注塑成型在穿刺器的外鞘管(11)上。按照设计方案依次组装，即得到了本发明之穿刺器。参考图16至图25。
应该注意，本文中公开和说明的结构可以用其它效果相同的结构代替，同时本发明所介绍的实施例并非实现本发明的唯一结构。虽然本发明的优先实施例已在本文中予以介绍和说明，但本领域内的技术人员都清楚知道这些实施例不过是举例说明而已，本领域内的技术人员可以做出无数的变化、改进和代替，而不会脱离本发明，因此，应按照本发明所附的权利要求书的精神和范围来的限定本发明的保护范围。

Claims (9)

1、用于穿刺器的槽型通用径向密封圈，其特征在于所述密封圈上设有易变形槽(1)、具有导向作用的支撑区(2)以及通孔(3)；支撑区(2)之间通过易变形槽(1)相连接，易变形槽(1)的边缘与通孔(3)相连接；支撑区(2)的最大厚度大于易变形槽(1)的厚度δ的2倍。
2、根据权利要求1所述用于穿刺器的槽型通用径向密封圈，其特征在于所述易变形槽(1)的厚度δ在0.1mm～1.2mm之间，其厚度δ的最佳值在在0.3mm～0.7mm之间。
3、根据权利要求1所述用于穿刺器的槽型通用径向密封圈，其特征在于所述密封圈的易变形槽(1)设有2个或3个或4个，均布在密封圈上。
4、根据权利要求1所述用于穿刺器的槽型通用径向密封圈，其特征在于所述密封圈上具有导向作用的支撑区(2)的导向角度α在40°～80°之间，其最佳值在55°～75°之间。
5、根据权利要求1所述用于穿刺器的槽型通用径向密封圈，其特征在于所述密封圈采用医用弹性材料制造，包括但不限于：医用硅胶、医用橡胶、医用聚氨脂、医用乳胶以及它们的组合。
6、根据权利要求1所述用于穿刺器的槽型通用径向密封圈，其特征在于所述密封圈的具有导向作用的支撑区(2)上设有超滑材料涂层(21)。
7、根据权利要求1所述用于穿刺器的槽型通用径向密封圈，其特征在于所述通孔(3)的直径在3mm～4.8mm之间，其最佳值在在3.5mm～4.2mm之间。
8、穿刺器，其特征在于包含权利要求1所述槽型通用径向密封圈。
9、根据权利要求8所述用于穿刺器，其特征在于所述穿刺器的单向阀固定架(13)上设有与单向阀(12)的漏斗面(124)相配合的支撑面(131)。
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