CN107361827A - 光学套管针可视化系统及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学套管针可视化系统及设备。公开了一种包括隔膜密封件、下密封件支撑件、上密封件支撑件以及复位弹簧的密封件组件。隔膜密封件包括孔口和多个孔，并且包括平坦表面以及从所述平坦表面的径向外边缘垂直延伸的环形壁。下密封件支撑件包括被构造为接合隔膜密封件的一部分的接合表面。上密封件支撑件包括多个指状部，其中多个指状部中的每个指状部被构造为贯穿隔膜密封件的对应的孔。复位弹簧包括卡圈部和从卡圈部径向向外延伸的多个辐条。复位弹簧的至少一部分可被夹在下密封件支撑件与上密封件支撑件之间。多个辐条被构造为将密封件组件朝向壳体的径向中心偏置。

Description

光学套管针可视化系统及设备

本申请是申请号为201380050916.1(国际申请号PCT/US2013/061831)、申请日为2013年9月26日、发明名称为“光学套管针可视化系统及设备”的专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求均于2012年9月28日提交、均命名为“光学套管针可视化系统及设备”、序列号为61/707,271、61/707,283以及61/707,293的美国临时专利申请的权益及优先权，每一个申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及用于掘道穿过身体组织的可视化系统及设备。更具体地，本公开涉及包括透明的掘道构件(tunneling member)的光学套管针，所述透明的掘道构件有利于在直接观察下穿透身体组织。

背景技术

内窥镜及腹腔镜的微创操作已经被用于在患者体内引入医疗装置且观察患者解剖构造的各部分。通常，为了观察所期望的解剖部位，外科医生可将刚性的或者挠性的内窥镜插入患者体内来呈现解剖部位的图像。在内窥镜手术操作中，通过小切口或者通过从皮肤中的小的进入伤口插入的狭窄的内窥镜管(插管)而在身体的任何中空器官或组织内执行手术。在腹腔镜操作中，通过小切口(通常大约0.5cm到大约1.5cm)来执行腹部手术操作。腹腔镜和内窥镜操作经常要求外科医生在远离切口的器官、组织以及血管上操作，因此要求任何用于这样的操作的器械具有足够的尺寸和长度以允许远程操作。

通常，套管针包括插管和管心针或者闭塞器(obturator)。插管留在原位以供在腹腔镜操作过程中使用，并且闭塞器包括用于穿透体腔的锋利末端。大多数当前使用的套管针依靠保护管或者末端的相对缩回来防止与组织的非有意接触。

因此，本公开涉及在腹腔镜或者可视化器械方面的进一步改进。

发明内容

本公开涉及包括第一闭塞器组件和第二闭塞器组件的手术系统。第一闭塞器组件包括第一闭塞器构件和第一光学构件。第一光学构件邻近第一闭塞器构件的远侧部而布置。第一闭塞器构件具有第一直径。第一光学构件的近侧部具有第二直径。第二直径大于或者等于第一直径。第二闭塞器组件包括第二闭塞器构件和第二光学构件。第二光学构件邻近第二闭塞器构件的远侧部而布置。第二闭塞器构件具有第三直径。第三直径等于第一直径。第二光学构件的近侧部具有第四直径。第四直径不同于第二直径。

在公开的实施例中，手术系统进一步包括第一插管组件。第一插管组件的细长部的内径接近第二直径。在此，公开了手术系统进一步包括第二插管组件。第二插管组件的细长部的内径接近第四直径。第二插管组件的细长部的内径不同于第一插管组件的细长部的内径。

在公开的实施例中，手术系统进一步包括第三闭塞器组件，所述第三闭塞器组件包括第三闭塞器构件和邻近第三闭塞器构件的远侧部而布置的第三光学构件。第三闭塞器构件具有等于第一直径的第五直径。第三光学构件的近侧部具有不同于第二直径和第四直径的第六直径。

在公开的实施例中，第一直径和第三直径均大约为10mm。在此，可以预见第二直径大约为14mm，而第四直径大约为10mm。

在公开的实施例中，第一闭塞器构件的远侧部包括径向向外张开部。

在公开的实施例中，第一闭塞器构件的远侧部被第一光学构件封装。

本公开还涉及制造多个闭塞器组件的方法。所述方法包括：提供包括第一直径的管；提供包括所述管的一部分的第一闭塞器构件；提供包括所述管的一部分的第二闭塞器构件；提供具有第二直径的第一光学构件，以及提供具有不同于第二直径的第三直径的第二光学构件。所述方法还包括：将第一闭塞器构件与第一光学构件接合，以及将第二闭塞器构件与第二光学构件接合。

在公开的实施例中，将第一闭塞器构件与第一光学构件接合包括将第一光学构件二次成型到第一闭塞器构件上。

在公开的实施例中，第一直径大约为10mm。进一步公开了第二直径大约为14mm。进一步公开了第三直径大约为10mm。

在公开的实施例中，所述管由钢和聚合物材料中的至少一种制成。

在公开的实施例中，第一闭塞器构件的远侧部包括径向向外张开部。

在公开的实施例中，第一闭塞器构件的远侧部被第一光学构件封装。

在公开的实施例中，所述方法进一步包括：提供包括所述管的一部分的第三闭塞器构件；提供具有不同于第二直径和第三直径的第四直径的第三光学构件，以及将第三闭塞器构件与第三光学构件接合。

本公开还涉及包括闭塞器组件和插管组件的手术进入装置。闭塞器组件包括闭塞器构件和邻近闭塞器构件的远侧部而布置的末端构件。闭塞器构件具有大约10mm的外径。末端构件的一部分具有在大约14mm与大约15mm之间的外径。插管组件包括细长部，所述细长部被构造为允许闭塞器构件和末端构件滑过其中。细长部的内径接近末端构件的外径。

本公开还涉及与手术器械一起使用的密封件组件。密封件组件包括壳体、隔膜密封件、下密封件支撑件、上密封件支撑件以及复位弹簧。隔膜密封件布置在壳体内并且包括孔口和多个孔。孔口被构造用于在插过其中的器械的一部分的周围提供密封。下密封件支撑件包括接合表面。接合表面被构造为接合隔膜密封件的一部分。接合表面包括贯穿其中的多个孔。上密封件支撑件包括多个指状部，其中多个指状部中的每一个指状部被构造为贯穿隔膜密封件的对应的孔。复位弹簧包括卡圈部和从卡圈部径向向外延伸的多个辐条。复位弹簧的至少一部分，例如，多个间隔的径向向内延伸的突起，可被夹在下密封件支撑件与上密封件支撑件之间。多个辐条被构造为将密封件组件朝向壳体的径向中心偏置。

在公开的实施例中，隔膜密封件包括平坦表面和从平坦表面的径向外边缘垂直延伸的环形壁。在此，公开了隔膜密封件的环形壁包括与平坦表面接触的下部和从平坦表面延伸的上部，并且上部包括与其机械接合的外围密封件。在此，进一步公开了外围密封件从环形壁的上部径向向外延伸。

在公开的实施例中，复位弹簧的卡圈部被构造为至少部分地被接纳在下密封件支撑件的环形沟槽内。还公开了复位弹簧的环形卡圈被构造为与隔膜密封件的环形壁接合。在此，公开了隔膜密封件的外围密封件被构造为从复位弹簧的环形卡圈的近侧边缘向近侧延伸并与复位弹簧的环形卡圈的近侧边缘接触。在此，进一步公开了隔膜密封件的整体包括弹性体材料，并且隔膜密封件的整体包括相同的材料。进一步公开了复位弹簧进一步包括从卡圈部径向向内延伸的多个突起，并且每个突起与上密封件支撑件的对应的指状部配合，用来控制复位弹簧与隔膜密封件之间的旋转运动。

本公开还涉及插管组件，所述插管组件包括壳体、从壳体向远侧延伸并限定纵轴线的细长部以及至少部分地布置在壳体内的密封件组件。密封件组件包括隔膜密封件、下密封件支撑件、上密封件支撑件以及复位弹簧。隔膜密封件包括孔口和多个孔。孔口被构造用于在插入穿过其中的器械的一部分的周围提供密封。下密封件支撑件包括接合表面。接合表面被构造为接合隔膜密封件的一部分。接合表面包括延伸贯穿的多个孔。上密封件支撑件包括多个指状部，其中多个指状部中的每一个指状部被构造为延伸穿过隔膜密封件的对应的孔。复位弹簧包括卡圈部和从卡圈部径向向外延伸的多个辐条。复位弹簧被构造为至少部分地被接纳在下密封件支撑件的一部分内。多个辐条被构造为将密封件组件朝向壳体的径向中心偏置。

在公开的实施例中，隔膜密封件包括平坦表面和从平坦表面的径向外边缘垂直延伸的环形壁。在此，公开了隔膜密封件的环形壁包括与平坦表面接触的下部和从平坦表面延伸的上部，并且其中上部包括与其机械接合的外围密封件。在此，进一步公开了外围密封件从环形壁的上部径向向外延伸。

在公开的实施例中，复位弹簧的卡圈部被构造为至少部分地被接纳在下密封件支撑件的环形沟槽内。还公开了复位弹簧的环形卡圈被构造为与隔膜密封件的环形壁接合。在此，公开了隔膜密封件的外围密封件被构造为从复位弹簧的环形卡圈的近侧边缘向近侧延伸并与复位弹簧的环形卡圈的近侧边缘接触。进一步公开了复位弹簧进一步包括从卡圈部径向向内延伸的多个突起，并且每个突起与上密封件支撑件的对应的指状部配合，用来控制复位弹簧与隔膜密封件之间的旋转运动。

在公开的实施例中，至少一个辐条的至少一部分与壳体的内壁接触。

在公开的实施例中，隔膜密封件的整体由弹性体材料制成。

本公开涉及包括壳体和从壳体向远侧延伸的细长部的插管组件。壳体包括近侧壳体部件、远侧壳体部件以及旋转防止机构。远侧壳体部件能够可旋转地连接至近侧壳体部件。旋转防止机构被构造为防止近侧壳体部件与远侧壳体部件之间的非有意的相对旋转。旋转防止机构被构造以供使用者选择性地致动，使得当被致动时，允许近侧壳体部件相对于远侧壳体部件旋转且与远侧壳体部件可分离。

在公开的实施例中，插管组件进一步包括至少部分地布置在壳体内的密封件。在此，公开了当近侧壳体部件与远侧壳体部件彼此分离时使用者易接近密封件。

在公开的实施例中，旋转防止机构包括布置在近侧壳体部件上的第一部件，以及布置在远侧壳体部件上的第二部件。在此，公开了旋转防止机构的第一部件包括整体成形在近侧壳体部件的周向边缘上的指状部。在此，公开了旋转防止机构的第二部件包括凸起。凸起的用户可致动部相对于远侧壳体部件在第一位置与第二位置之间可枢转。在此，进一步公开了当使凸起的用户可致动部在其第一位置和其第二位置之间枢转时，凸起的锁定部可移动而与指状部接合和脱离，并且其中凸起的锁定部与指状部之间的接合防止了近侧壳体部件与远侧壳体部件之间沿一个方向或者两个方向的旋转。

在公开的实施例中，凸起的至少一部分相对于远侧壳体部件能够向远侧枢转。

在公开的实施例中，在近侧壳体部件与远侧壳体部件接合之后，近侧壳体部件相对于远侧壳体部件的预定量的旋转引起近侧壳体部件相对于远侧壳体部件在一个方向上的旋转被锁定。

在公开的实施例中，在近侧壳体部件与远侧壳体部件接合之后，近侧壳体部件相对于远侧壳体部件的预定量的旋转引起近侧壳体部件相对于远侧壳体部件在两个方向上的旋转被锁定。

附图说明

本公开上述及其他方案、特征和优点将通过结合附图的下述详细描述变得更加明显，在附图中：

图1为根据本公开实施例的零件分离的手术可视化系统的立体图，示出了光学进入设备(optical access apparatus)和插管组件；

图2为根据图1的实施例的手术可视化系统的立体图；

图3为根据图1至图2的实施例的光学进入设备的进入构件的掘道构件端或者光学构件端的放大立体图；

图4为图1的光学构件端的俯视图；

图5为图3的光学构件的轴向视图；

图6为光学构件端相对于图4的俯视图径向偏移90°的侧视图；

图6A为图6的光学构件在其近似纵向中点处取得的剖视图；

图6B为图1的光学进入设备的细长管构件远侧端区域和光学构件的剖视图；

图6C为其中安置有内窥镜的图6B的光学进入设备的细长管构件远侧端区域和光学构件的剖视图；

图7为图1的盖和插管组件的立体图；

图8为图1的插管组件的盖的立体图；

图9为插管组件的立体图，示出了与远侧壳体部件分离的近侧壳体部件；

图10为从近侧观察的远侧壳体部件的立体图；

图11为近侧壳体部件的立体图；

图12为沿着图20中的线12-12剖切的立体剖视图；

图13为沿图20中的线13-13所截取的立体剖视图；

图14为插管组件的一部分的剖视图，示出了近侧壳体部件的一部分与远侧壳体部件的一部分接合；

图15为密封件组件和壳体的一部分的立体组装视图；

图16为密封件组件的立体图；

图17为密封件组件的侧视图；

图18为沿图16中的线18-18所截取的密封件组件的剖视图；

图19为零件分离的密封件组件的立体图；

图20为插管组件的剖视图，示出了在第一位置的凸起；

图21为插管组件的剖视图，示出了在第二位置的凸起；

图22为插管组件的一部分的剖视图，示出了在壳体内径向居中的密封件组件；

图23为插管组件的一部分的剖视图，示出了穿过密封件组件插入的器械，以及在壳体内径向偏移的密封件组件；

图24为示出了安置在光学进入设备内并且进入身体组织的内窥镜的立体图；

图25为根据本公开实施例的密封件组件和壳体的一部分的立体组装视图；

图26为图25的密封件组件的立体图；

图27为图25的密封件组件的侧视图；

图28为沿图26中的线28-28所截取的图25的密封件组件的剖视图；以及

图29为零件分离的图25的密封件组件的立体图。

具体实施方式

以下参照附图描述本公开的特定实施例，然而，需要理解的是，所公开的实施例仅是本公开的示范性的实施例并且可以以多种形式体现。未详细描述公知的功能或构造以避免不必要的细节模糊本公开。所以，本文所公开的具体的结构和功能的细节不应该被解释为限制性的，而仅仅作为权利要求书的依据以及作为用来教导本领域技术人员在实际上任何适当详细的结构中来不同地使用本公开的有代表性的依据。相同的附图标记在整个附图说明中指代相似的或相同的元件。

在本文中使用时，术语“远侧”是指所述器械，或其部件的距用户较远的部分，而术语“近侧”是指所述器械，或其部件的距用户较近的部分。

本文公开的手术可视化装置和系统的各种实施例可被用于内窥镜、腹腔镜、开放式手术操作、例如胃肠(GI,Gastrointestinal)包鞘(代谢的/减肥的)和/或绑扎的介入性和/或管腔内操作，和/或用于更先进的微创操作，例如那些使用了有利于通过单一开口进入多个器械并允许使用者通过单一入口点操作的装置的微创操作，单一入口点即指肚脐、阴道和/或肛门，在这些点处，由于妥协于空间小而需要额外的可视化。另外，本公开的系统可以用于手术后的监控、诊断及其组合。

在实施例中，本公开的可视化设备和系统可取代传统的显微镜和/或手术器械而使用，或者与传统的显微镜和/或手术器械共同使用，并且可以专门设计所述设备与包括内窥镜及其他器械的器械，和/或其他进入装置一起使用，其他器械例如是被引入入口构件内从而实施手术操作的抓紧器、吻合器、钳子等。这样的手术口件的示例公开在于2008年10月2日提交的公开号为2009/0093752A1的美国专利申请中，其全部内容通过引用合并于此。另外，于2011年10月18日提交的序列号为61/548,428的美国临时专利申请的全部内容通过引用合并于此。

在实施例中，所述装置可被用来通过视觉或者电子地引导其他器械至非常精确的解剖部位，就像例如肿瘤和/或疾病部位。在实施例中，例如，所述设备可被用于复杂的胸部手术，在所述胸部手术中可以安置所述设备在胸腔壁或者肺部，直接用于增加对关键性的血管和/或肺结构的可视化。

本公开的可视化设备的各种实施例可包括插入患者从而提供目标部位的可视化的装置。例如，通过如上所述的那些自然孔口，或者经由通过套管针插入的装置，可将这些装置引入采用微创操作的患者体内，且例如这些装置适于提供诸如肺、肝脏、胃、胆囊、泌尿道、生殖道，以及肠组织的手术部位或者解剖位置的图像。一旦被安置在目标部位，所述手术可视化装置提供能够使外科医生更准确地诊断且提供更有效的患病组织的治疗的图像。在实施例中，可经皮肤将所述可视化设备插入组织治疗区域。在其他实施例中，可以经由套管针通过小钥匙孔切口或者通过自然孔口以内窥镜的方式(例如，腹腔镜的方式和/或胸腔镜的方式)将所述手术可视化装置引入组织治疗区域。

手术可视化装置的实施例可在用于切除或者破坏活的癌变组织、肿瘤、肿块、损伤以及其他出现在组织治疗部位的异常组织生长的体内治疗操作过程中提供期望的组织的图像。

在实施例中，可以提供无刃光学进入系统来允许手术操作中的组织平面的分离以及当组织平面正被分离时的身体组织纤维的可视化，从而允许受控横贯体壁。在实施例中，可以提供无刃套管针，使通过填塞器的远侧末端能够实现体腔的吹入法及其同时的可视化。在实施例中，可以提供无刃套管针或者填塞器用于在手术操作过程中对腹腔内壁进行钝器解剖。

现在参照图1和图2，其示出了根据本公开的手术可视化系统10。在实施例中，系统10可包括闭塞器组件或者光学进入设备11以及被构造为至少部分地接纳闭塞器组件11的插管组件100。闭塞器组件11包括布置为与限定纵轴线“A-A”的细长闭塞器构件或者套管针14处于机械配合的闭塞器壳体12。闭塞器构件14从闭塞器壳体12向远侧延伸。术语“闭塞器组件”和“光学进入设备”与术语“闭塞器构件”、“套管针”以及“细长闭塞器管状构件”在本文中可互换地使用且旨在包括任何一个或者所有本领域公知的用于在手术操作过程中分离组织平面的机构以及用于在手术操作过程中对空腔内壁和/或器官进行钝器解剖的机构。

闭塞器构件14包括与闭塞器壳体12机械地可接合的闭塞器轴18。闭塞器构件14还包括位于闭塞器轴18的远侧端的光学构件20或者掘道构件20。

手术可视化系统10的插管组件100包括清楚的(即，透明的或者半透明的)细长部102，其限定限定纵轴线“B-B”；以及盖110。盖110封入插入密封件组件130和零闭合密封件150。插入密封件组件130被布置在零闭合密封件(zero-closure seal)150的近侧，所述插入密封件组件130被构造为在贯穿插入的手术器械的周围提供密封，所述零闭合密封件150被构造为当无贯穿插入的手术器械时防止气体从近侧离开插管组件100。更具体地，如下述的，盖110包括相互选择性地可接合的近侧段110a和远侧段110b。

在实施例中，光学进入设备11的远侧端可包括掘道构件20或者光学构件20，所述掘道构件20或者所述光学构件20的至少一部分是透明或者半透明的。术语“掘道构件”、“光学构件”以及“二次成型附件”在本文中可互换地使用且旨在包括任何一个或者所有本领域公知的用于钝化附着于闭塞器、套管针和插管组件所使用的末端构件的机构、用于在手术操作过程中分离组织平面的机构，以及用于在手术操作过程中对空腔内壁和/或器官进行钝器解剖的机构。

特别参照图3至图6C，光学构件20可基本上是中空的以接纳内窥镜的远侧端(图6C)。如将在下文中描述的，可使得内窥镜的远侧观察末端与光学构件20内的倾斜面201接合。系统的改进的光学特性允许将其精确和准确的目视安置在体腔内。因此，进入系统可适于作为初步进入的手术进入系统。

参照图3和图4，光学构件20包括近侧段22、中央段24以及无创伤导向结26。假想线28(示出以说明曲率)勾画出近侧段22与中央段24之间的界限。

在实施例中，掘道构件20或者光学构件20是为了横贯和/或穿透身体组织而构造的无刃末端。在其他实施例中，掘道构件20可配置具有，例如，锋利末端、尖头末端、角锥状末端、有刃末端、锥形末端和/或包括一个或多个锋利边缘或者磨快的边缘的末端。在另外其他实施例中，掘道构件20可以是圆角钝尖，其可以有助于横贯现有的身体孔口，和/或相对柔软或者多脂肪的组织。

图4示出了光学构件20的俯视图。如所描绘的，近侧段22包括一对在直径上对置的凸面222，并且中央段24包括一对在直径上对置的凹面242。从中央段24向远侧延伸的无创伤导向结26通常为圆柱状，并且包括圆形端262。圆形端262限定定尺寸为对组织无创伤的曲率半径。另外，如结合表示圆锥体的假想线而示出的，光学构件20的近侧段22与无创伤导向结26的一部分位于圆锥体的尺寸范围之外。

在实施例中，掘道构件20可包括以具有带有圆形末端的喷嘴构造的前端为特征的无创伤导向结26。在实施例中，无创伤导向结26可通常为逐渐收缩的，其限定简单的弧形布置。

参照图5，光学构件20的端视图或者轴向视图示出了导向结26的圆形轮廓，中央段24的椭圆形轮廓以及近侧段22的圆形轮廓。

图6示出了光学构件20相对于图4的俯视图径向偏移90°的侧视图。如示出的，光学构件20的近侧段22进一步包括一对通常为线状或者凸状的在直径上对置的外表面224。中央段24也包括一对凸状的对置的外表面244。因此，在实施例中，光学构件20的中央段24包括凹面242(图4)以及凸面244(图6)，然而，可以预见光学构件20可只包括一种类型的表面，凹的或者凸的(未示出)。可替换地，在实施例中，可以预见圆形末端226可比示出的实施例更加尖锐。

另外，如结合在图6中表示圆锥体的假想线而示出的，光学构件20的近侧段22、中央段24以及无创伤导向结或末端26的一部分位于圆锥体的尺寸范围之外。

无创伤导向结26允许初始插入在组织中的开口(例如，预先切开的外科手术刀切口)内并且利于光学构件20在组织层之间的前进，从而轻柔地解剖组织，例如，而不会有任何组织的切断或者切开。在初始插入和继续的远侧插入后，中央段24和近侧部22继续轻柔地扩大组织中的开口。

图6A为大约在光学构件20的纵向中点处所截取的光学构件20的剖视图。该图示出了光学构件包括圆形外表面31，所述圆形外表面31起到帮助沿着组织平面分离组织并且将不期望或者非故意的组织的刺穿的可能性降到最低的作用。

参照图6B和图6C，光学构件20可由聚合物材料制成，并且是透明的或者半透明的以允许光线通过。在装配过程中，光学构件20被二次成型到闭塞器轴18上以连接部件。特别地，闭塞器轴18包括相对于纵轴线A-A径向向内悬垂的远侧轴段，并且包括至少一个狭槽207。成型光学构件20以封装远侧轴段，并且聚合物材料刚一固化就通过接合至少一个狭槽来将光学构件20固定至闭塞器轴18。

在实施例中，光学构件20限定相对于纵轴线A-A倾斜布置的内部倒角表面201或者内部倾斜表面201。倒角表面201能够通过内窥镜的远侧端的最外侧周边而被直接接合(参见图6C)，使得从内窥镜的在径向上位于外周边内的区域径向发射的光在被倒角表面201或者倾斜表面201接收之前横穿气隙。光学构件20允许光线通过以使在手术可视化系统10插入和/或前进过程中能够观察(使用内窥镜)邻近光学构件20的组织。

在实施例中，细长管状构件14包括在远侧区域205内的位置203处的第一直径“d”。

另外，如上文所讨论的，套管针14被构造为通过插管组件100插入。此外，取决于将要执行的手术任务、操作区域、外科医生的偏好等，插管组件100通常直径不同(例如，11mm、12mm、或者15mm的内径)。通常，一旦选择了具有特定直径的插管组件100，同样也选择了具有相对应的直径(即，闭塞器构件18的外径稍微小于插管组件100的内径)的(套管针14的)闭塞器构件18。也就是，通常制造具有不同直径的闭塞器构件18，一种尺寸的闭塞器构件18用于一种尺寸的插管组件100。

在本公开的实施例中，具有一种直径“d”的单一的闭塞器构件18(尽管如下文所讨论的在其远侧部32直径改变了)被构造为与具有不同直径的插管组件100一起使用。在此，光学构件20被构造使得其近侧部22的外表面30被定尺寸为提供在插管组件100的细长部102内的期望的装配。可以预期套管针14与插管100之间的期望的装配使得当通过插管100插入时光学构件20具有微小的径向移动或者“游隙”或者没有径向移动或者“游隙”。更特别地，参照图6B和图6C，闭塞器构件18的远侧部32包括径向向外张开部34，并且光学构件20被二次成型使得光学构件20至少部分地封装张开部34。此外，光学构件20的壁36的厚度“t”被定尺寸为以帮助确保近侧部22的外表面30提供在闭塞器构件11与插管组件100的细长部102之间的期望的装配。

例如，当使用15mm插管时，闭塞器构件18具有稍微大于10mm的外径，并且光学构件20的最宽部分(例如，近侧部22)具有稍微小于15mm插管的内径的外径；当使用12mm插管时，闭塞器构件18具有稍微大于10mm的外径，并且光学构件20的最宽部分具有稍微小于12mm插管的内径的外径；以及当使用11mm插管时，闭塞器构件18具有稍微大于10mm的外径，并且光学构件20的最宽部分具有稍微小于11mm插管的内径的外径。因此，正如可以预期到，单一直径的管(例如，10mm钢管或者聚合物管)可被用于制造与各种尺寸(例如，11mm、12mm以及15mm)的插管组件100一起使用的若干闭塞器组件11。结果，可显著地降低制造成本。本公开还涉及制造手术可视化系统10，或其部件的方法。

如上所述，光学进入设备11的细长管状构件14可被定尺寸为且被构造为在其中接纳通常包括成像元件以及光纤光纤维(未示出)的任何适合的内窥镜(图6C)和/或腹腔镜(未示出)。

内窥镜可被安置在光学进入设备11内，然后组装单元被推进通过切口并进入体腔。在组织内的推进过程中，内窥镜允许使邻近组织总是可视，从而一进入体腔就提供确认，同时还将与任何在下面的器官或者其他身体组织的不期望的接触或者接合减至最低。可替换地，在实施例中，可在光学进入设备11已经被推进至体腔内之后将内窥镜安置在光学进入设备11内。

内窥镜可以是适于内窥镜应用的包括例如腹腔镜、关节镜、结肠镜等的任何常规的显微镜。内窥镜可结合能够通过目镜或监视器从远侧或物镜传送物体的图像以供外科医生查看的光学系统或者透镜布置。因此，尽管内窥镜在其近侧端可包括目镜，但内窥镜可额外地或者可替换地连接到监视器。

在实施例中，掘道构件20的壁的至少一部分包括薄壁构造。薄壁构造使光能够在降低强度损失的情况下穿过材料，因此随着光学进入设备11被推进并被放置在目标体腔内，通过掘道构件20来提高组织的可见度。薄壁构造还减小了通过掘道构件20观察的图像的失真度，并且保持了被观察组织的色彩精确度。在实施例中，掘道构件20的壁厚可从大约0.02英寸(约0.5mm)到大约0.025英寸(约0.65mm)。在其他实施例中，末端壁可以更厚，例如，以提供额外的强度。

完全透明或者半透明材料可具有小于大约100％的透光率值。也就是，小于大约100％的入射到材料上的光直接透过材料。对于特定的透明材料或者半透明材料，随着材料的壁厚增加，穿过材料的光量减少。在实施例中，减小壁厚可减少光的损失或者吸收，因此改善了推进细长管状构件14通过的组织的图像，并且保持被观察组织的色彩精确度以及保真度。

装置在光学进入设备11的圆形端262处可包括一对通风孔(未示出)，如将在下文中更详细地讨论的，通过所述一对通风孔，诸如二氧化碳的吹入气体流入体腔。

光学进入设备11可以是由对于本领域技术人员已知的任何适合进入身体组织的材料通过任何已知的成型技术制成。在实施例中，光学进入设备11的每个部件可包括不同的材料。在实施例中，适合的材料还可包括，例如，像不锈钢、钛等生物相容的金属，陶瓷、硅酮等。光学进入设备11的一些实施例可进一步包括复合材料，例如纤维增强聚合物。在一些实施例中，更强的材料允许减小部件的壁厚而不降低部件的强度。例如，金属或者复合材料的细长管状构件14的一些实施例比对应的聚合物的细长管状构件14更薄，因此在无需增大外径的情况下就增大了金属或者复合材料的细长管状构件14的管腔的直径。在实施例中，细长管状构件14或者闭塞器14可以在其整个长度上是透明的或者半透明的。可替换地，只有细长管状构件14的掘道构件20可以是透明的或者半透明的。

在实施例中，细长管状构件14可包括生物相容的金属材料，例如不锈钢管，并且掘道构件20可以是夹物成型到细长管状构件上的热塑性的弹性体，例如可从SABICInnovative Plastics Holding BV商业获得的在实施例中，金属管可具有大约0.003英寸(约0.076mm)的壁厚。

在实施例中，插管100可包括刚性的材料。在实施例中，由于闭塞器在使用过程中可很大程度地得到插管支撑，所以闭塞器可包括刚性的材料和/或挠性的材料。

现在将讨论将掘道构件20成形或者二次成型到细长管状构件14的远侧区域205的方法。在实施例中，可以利用用于上述成形掘道构件20的任何适合的材料。在实施例中，弹性体的材料可被构造为流入细长管状构件14的至少一个狭槽或者冲孔207中。

现在将参照图7和图8更详细地讨论闭塞器壳体12。闭塞器组件11的闭塞器壳体12包括开口160(图7)以及邻近开口160的显微镜保持构件170(图8)。可以预见，显微镜保持构件170由弹性体材料制成。显微镜保持构件170限定用于接纳内窥镜的中央开口172并且包括从中央开口172向外延伸的四个径向狭缝174。径向狭缝174允许刚一插入内窥镜时显微镜保持构件170的挠曲以及中央开口172的扩大。显微镜保持构件170适于以摩擦接合的方式与内窥镜的外表面接合，以帮助保持内窥镜在闭塞器组件11内的相对定位。

现在将参照图9至图14详细地讨论插管组件100。如上所述，插管组件100包括限定纵轴线“B-B”的细长部102以及盖110。包括近侧壳体部件110a以及远侧壳体部件110b的盖110封入插入密封件组件130和零闭合密封件150。插入密封件组件130布置在零闭合密封件150的近侧。更具体地，近侧壳体部件110a封入插入密封件组件130，并且远侧壳体部件110b封入零闭合密封件150。

盖110被构造为机械地接合细长部102的近侧部并且有助于将插入密封件组件130和零封密封件150保持在其中。盖110还包括其上的一对凹口126(图11)。凹口126被构造为由布置在闭塞器组件11(参见图1)上的一对锁定件19机械地接合。锁定件19与凹口126之间的选择性的接合使使用者能够选择性地将闭塞器组件11锁定到插管组件100以及从插管组件100解锁。

进一步关于盖110，图9至图14进一步示出了两件式盖110的特征。如上所讨论的，盖110包括近侧壳体部件110a和远侧壳体部件110b。近侧壳体部件110a限定内壁1112和布置在内壁1112径向外侧的外壁1114。内壁1112限定被定尺寸为接纳手术器械的中央通道1116。

外壁1114限定邻近其远侧端的第一环形凹槽1120和第二环形凹槽1122。凹槽1120、1122接纳对应的结构，例如，远侧壳体部件110b的环形唇缘1124、1126，以有利于两个部件的连接。正如可以预期到的，近侧壳体部件110a还可结合锁定凸起，所述锁定凸起在部件110a、110b刚一相对旋转就与远侧壳体部件110b的对应结构接合从而牢固地连接部件。

更具体地，近侧壳体部件110a的外壁1114的远侧部包括一对坡道1200，每个所述坡道1200被构造为接合远侧壳体部件110b的螺纹部1300(例如包括外螺纹)和/或环形唇缘1124、1126。因此，近侧壳体部件110a与远侧壳体部件110b的联接通过部件的对准和旋转而来实现。另外，近侧壳体部件110a包括邻近每个坡道1200的阻挡件1210，所述阻挡件1210限制远侧壳体部件110b相对于近侧壳体部件110a的旋转运动。

为了防止因疏忽造成的近侧壳体部件110a与远侧壳体部件110b的相对旋转以及因此导致的近侧壳体部件110a与远侧壳体部件110b的可能分离，本公开包括旋转防止机构1500。

通常，旋转防止机构1500是可以防止因疏忽造成的近侧壳体部件110a与远侧壳体部件110b的相对旋转，以及因此导致的近侧壳体部件110a与远侧壳体部件110b的可能分离的机构。在公开的实施例中，旋转防止机构1500可包括与近侧壳体部件110a和远侧壳体部件110b中的一者或者两者整体成形的部件。另外地或者可替换地，旋转防止机构1500可包括与固定连接至近侧壳体部件110a和远侧壳体部件110b中的一者或者两者的部件整体成形的部件。

在本文图9至图14中示出和描述的实施例提供了旋转防止机构1500的示例，其包括与近侧壳体部件110a整体成形的第一部件以及固定连接至远侧壳体部件110b的第二部件。替换实施例可包括不同的布置，例如，其中旋转防止机构1500包括与固定连接至近侧壳体部件110a和远侧壳体部件110b中的任一个的不同部件整体成形的部件。应当意识到，虽然本文所示出和讨论的示例实施例提供了旋转防止机构1500包括两个部件的布置，但可以预见旋转防止机构1500只包括一个部件(例如，作为近侧壳体部件110a和远侧壳体部件110b的单一实体的一部分的部件，或者连接至近侧壳体部件110a和远侧壳体部件110b的单一实体的部件)，或者包括多于两个部件(例如，作为除近侧壳体部件110a和远侧壳体部件110b以外的其他部件的一部分的部件，或者连接至除近侧壳体部件110a和远侧壳体部件110b以外的其他部件的部件)的其他实施例。

现在参照图9至图14，其示出了包括第一部件1502和第二部件1508的旋转防止机构1500的示例实施例。如图示出的，第一部件1502由与近侧壳体部件110a的周向边缘整体成形的指状部1503构成。另外，如在本实施例中示出的，旋转防止机构1500的第二部件1508为与远侧壳体部件110b的周向边缘整体成形的凸起1507。凸起1507包括径向向外的用户可致动部1508以及径向向内的锁定部1509。凸起1507被构造为用于在其附着于其上的点周围相对于远侧壳体部件110b弹性运动，使得凸起1507的至少一部分，例如用户可致动部1508，能够相对于远侧壳体部件110b的周向边缘向远侧移动(例如，参见图21)。

以这种方式，随着近侧壳体部件110a沿第一方向(例如，当从上方观察图12和图14时的顺时针方向)旋转，指状部1503的坡道表面1504接合凸起1507的锁定部1509。近侧壳体部件110a的继续旋转引起指状部1503在凸起1507的锁定部1509上施加力，例如，沿径向向外的方向指向的力。该径向向外的力足够引起凸起1507在其附着于其上的点周围相对于远侧壳体部件110b的周向边缘从其第一位置，即偏置位置朝向其第二位置径向向外移动(还可以预见到，该径向向外的力引起凸起1507的一部分，例如用户可致动部1508向远侧移动)。在近侧壳体部件110a的预定量旋转之后，指状部1503经过凸起1507，并引起凸起1507的锁定部1509移回至其第一位置，即偏置位置，并与指状部1503的基本上垂直的表面1510邻近。正如参照图12可以理解到的，当凸起1507处于其第一位置时，有效地防止了近侧壳体部件110a相对于远侧壳体部件110b逆时针旋转。

另外，在示出的实施例中，当近侧壳体部件110a的足够量的旋转引起指状部1503经过凸起1507时，近侧壳体部件110a的突起1520接触远侧壳体部件110b的阻挡件1522，因此有效地防止了近侧壳体部件110a与远侧壳体部件110b之间的额外的顺时针旋转。因此，在图12示出的近侧壳体部件110a与远侧壳体部件110b的环形定向的过程中，有效地防止了近侧壳体部件110a的两个方向的旋转，并且因此近侧壳体部件110a相对于远侧壳体部件110b可旋转地固定。

如此，一旦近侧壳体部件110a到达该锁定位置，旋转防止机构1500自动地防止因疏忽而导致近侧壳体部件110a相对于远侧壳体部件110b旋转以及因此因疏忽而导致与远侧壳体部件110b分离。

一旦用户确定希望将近侧壳体部件110a与远侧壳体部件110b分离，和/或将近侧壳体部件110a从远侧壳体部件110b上卸除，用户可随后在凸起1507上施加力，例如沿远侧方向指向的力。该指向远侧的力可足以引起凸起1507的用户可致动部1508在其附着于其上的点周围相对于远侧壳体部件110b的周向边缘向远侧移动，直到凸起1501的锁定部1509定位于指状部1503的径向外侧。在该位置，不再阻止近侧壳体部件110a旋转，而是使其沿第二方向(即，当从上方观察图12和图14时的逆时针方向)相对于远侧壳体部件110b自由地旋转。如此，旋转防止机构1500提供了可选择性地致动的机构，当其被致动时，使用户能够旋转近侧壳体部件110a并因此将近侧壳体部件110a与远侧壳体部件110b分离。可以预见，例如，刚一将闭塞器组件11从组织卸除时或者在闭塞器组件11从组织卸除的过程中，例如，用户可能希望将近侧壳体部件110a与远侧壳体部件110b分离以使闭塞器组件11无需与插入密封件组件130脱离接合就完全从插管组件100的细长部102卸除。盖110与旋转防止机构1500的进一步详细说明公开在于2012年7月19日提交的序列号为61/673,390的美国专利申请中，其全部内容通过引用合并于此。

参照图15至图19，并特别参照图19，插入密封件组件130包括弹性体隔膜密封件2140、下密封件支撑件2160以及上密封件支撑件2180。被构造为在穿过其的器械的外表面的周围提供密封的隔膜密封件2140包括平坦的密封部2142、环形壁2146以及外围密封件2148，所述平坦的密封部2142在其径向中心或者径向中心附近具有孔口2144。隔膜密封件2140还包括环形布置在平坦的密封部2142上、邻近环形壁2146的多个孔2150。

下密封件支撑件2160包括基本上垂直的卡圈部2162、从卡圈部2162径向向外延伸的多个弹簧元件2164或者多个辐条2164、从卡圈部2162径向向内延伸的基本上水平的表面2166或者接合表面2166以及从水平表面2166的内周向下延伸的内环2168。水平表面2166包括环形地围绕其布置的多个孔2170。当装配插入密封件组件130时，孔2170在纵向上与隔膜密封件2140的孔2150对准。

上密封件支撑件2180包括类似环的基本上水平的表面2182、从表面2182向下悬垂的环形的基本上垂直的壁2184，以及从壁2184向下延伸的多个指状部2186。指状部2186、隔膜密封件2140的孔2150以及下密封件支撑件2160的孔2170在纵向上对准，使得当装配插入密封件组件130时，指状部2186贯穿隔膜密封件2140的孔2150以及下密封件支撑件2160的孔2170。此外，指状部2186、隔膜密封件2140的孔2150以及下密封件支撑件2160的孔2170之间的这种接合有助于将三个部件固定在一起并且有助于防止沿着纵轴线B-B和绕纵轴线B-B的相对运动。

特别参照图15，在装配插入密封件组件130后，插入密封件组件130被安置在盖110的一部分内。具体地，插入密封件组件130被容纳在近侧壳体部件110a内。此外，继续参照图15并另外参照图20至图23，插入密封件组件130被安置在近侧壳体部件110a的第一部分2190和第二部分2192之间，并能够在其内沿径向移动。近侧壳体部件110a的第一部分2190和第二部分2192能够选择性地相互接合(例如，通过搭扣配合布置)。此外，至少一个辐条2164与第一部分2190的内壁2191接触。辐条2164被构造为有助于保持孔口2144在近侧壳体部件110a内的径向中心处或者径向中心附近，并且有助于防止隔膜密封件2140在近侧壳体部件110a内的自由横向运动。也就是，下密封件支撑件2160的辐条2164将插入密封件组件130朝向近侧壳体部件110a的径向中心偏置。

因此，刚从插管组件100卸除闭塞器组件11时，朝向近侧壳体部件110a的径向中心推动否则会移至偏心位置(如在图23中示出的)的隔膜密封件2140的孔口2144，使得孔口2144处于中心位置以便接纳随后插入的手术器械(例如，手术吻合装置)。

参照图25至图29，示出了插入密封件组件130’的另一个实施例。特别参照图29，插入密封件组件130’包括弹性体隔膜密封件2140’、复位弹簧2160’、下密封件保持件2120’以及上密封件保持件2180’。被构造为在穿过其的器械的外表面的周围提供密封的隔膜密封件2140’包括平坦的密封部2142’、环形壁2146’以及外围密封件2148’，所述平坦的密封部2142’在其径向中心或者径向中心附近具有孔口2144’。隔膜密封件2140’还包括环形布置在平坦的密封部2142’上、邻近环形壁2146’的多个孔2150’。

复位弹簧2160’包括基本上垂直的卡圈部2162’和从卡圈部2162’径向向外延伸的多个弹簧元件2164’或者多个辐条2164’。另外，复位弹簧2160’包括从垂直的卡圈部2162’朝向复位弹簧2160’的中心延伸的多个间隔的突起2166’。如在图28的组装图中示出的，多个间隔的突起2160’被夹在下密封件保持件2120’和上密封件保持件2180’之间。通过将多个间隔的突起2160’夹在下密封件保持件2120’和上密封件保持件2180’之间，当器械在孔口2144’内的运动引起插入密封件组件130’在近侧壳体部件110a内移动时，复位弹簧2160’在使用过程中相对于下密封件保持件2120’和上密封件保持件2180’更加稳固而不大可能被移开。

上密封件支撑件2180’包括类似环的基本上水平的表面2182’、从表面2182’向下悬垂的环形的基本上垂直的壁2184’以及从壁2184’向下延伸的多个指状部2186’。指状部2186’和隔膜密封件2140’的孔2150’在纵向上对准，使得当装配插入密封件组件130’时，指状部2186’贯穿隔膜密封件2140’的孔2150’。此外，指状部2186’与隔膜密封件2140’的孔2150’之间的这种接合帮助将两个部件固定在一起并且有助于防止沿着纵轴线B-B以及绕纵轴线B-B的相对运动。另外，指状部2186’与孔2150’的接合将上密封件支撑件2180’与隔膜密封件2140’对准。将复位弹簧2160’的每个突起2166’定位在对应的指状部2186’之间以限制上密封件支撑件2180’、隔膜密封件2140’以及复位弹簧2160’之间的相对旋转(参见图29)。可替换地，每个指状部2186’摩擦地接合对应的突起2166’，用来固定在复位弹簧2160’、隔膜密封件2140’以及上密封件支撑件2180’之间的相对旋转位置。

特别参照图25，在装配插入密封件组件130’之后，插入密封件组件130’被安置在盖110的一部分内。关于插入密封件组件130’的安置、使用以及功能的进一步详情与如上所讨论的插入密封件组件130的安置、使用以及功能相似。另外，正如应该理解地是，本文公开的设备能够包括插入密封件组件130或者插入密封件组件130’。

现在将讨论系统10的使用和功能。在实施例中，在腹腔镜手术中，腹腔被吹入诸如例如二氧化碳气体的适当的生物相容的气体，从而对体腔进行吹气并使体腔壁抬离位于其中的内部器官。可以使用如本领域常规的吹入针或者类似装置来进行吹气。在替换实施例中，系统10还可用于未曾被吹气的空间中。

在使用中，通过手术器械(例如，外科手术刀)在组织“T”(例如，皮肤)中形成初始切口“I”(参见图24)。切口“I”优选为小的，例如，在从大约2mm至大约7mm的范围内。利用贯穿隔膜密封件2140的孔2144以及零闭合密封件150的闭塞器构件14，将手术可视化系统10的闭塞器组件11至少部分地引入插管组件100内。组装单元被安置在初始切口内并抵住目标组织，例如，腹腔内壁。如上所讨论的，可以将内窥镜通过闭塞器组件11插入，使得内窥镜的远侧观察端被安置抵住光学构件20的倒角面。通过显微镜保持构件170，可以将内窥镜保持在闭塞器组件11内的该相对位置上。

相对于组织来操作光学构件20，由此使无创伤导向结26接合组织，并且结合凹的和/或凸的外表面244沿着自然组织平面轻柔地解剖或者分离组织，从而以无创伤的方式进入下面的腔室。在插入过程中，使用内窥镜观察邻近光学构件20的组织。在系统10的前进过程中，使用内窥镜来观察推进系统所沿着的路径,从而确保防止任何下面的组织或者器官部位与闭塞器组件11接触以及还确认进入体腔中。

一旦系统10被安置在期望的位置，可以使用内窥镜来监测在腔室内正在进行的期望的手术操作。可替换地，在已经将闭塞器组件11安置在组织内后，可以将内窥镜插入并固定在闭塞器组件11中。然后，可以从插管组件100卸除闭塞器组件11。器械可被引入插管组件100内以进行手术操作。

虽然本文已经示出和描述了本公开的各种实施例，但对于本领域技术人员而言很明显这些实施例是仅以示例的方式提供的。在不偏离本公开的情况下本领域技术人员将会想到很多的变化例、改变例以及替代例。因此，旨在仅由所附的权利要求书的精神和范围来限制本发明。

Claims (5)

1.一种与手术器械一起使用的密封件组件，所述密封件组件包括：

壳体；

隔膜密封件，其布置在所述壳体内，所述隔膜密封件包括孔口和多个孔，所述孔口被构造用于在插过其中的器械的一部分的周围提供密封，其中所述隔膜密封件包括平坦表面以及从所述平坦表面的径向外边缘垂直延伸的环形壁；

下密封件支撑件，其包括接合表面，所述接合表面被构造为接合所述隔膜密封件的一部分，所述接合表面包括贯穿其中的多个孔；

上密封件支撑件，其包括多个指状部，其中所述多个指状部中的每个指状部被构造为贯穿所述隔膜密封件的对应的孔；以及

复位弹簧，其包括多个辐条，所述多个辐条从卡圈部径向向外延伸，所述复位弹簧的至少一部分被夹在所述下密封件支撑件和所述上密封件支撑件之间；

其中所述多个辐条被构造为将所述密封件组件朝向所述壳体的径向中心偏置。

2.根据权利要求1所述的密封件组件，其中，所述隔膜密封件的所述环形壁包括与所述平坦表面接触的下部以及从所述平坦表面延伸的上部，并且其中所述上部包括与其机械接合的外围密封件。

3.根据权利要求2所述的密封件组件，其中，所述外围密封件从所述环形壁的所述上部径向向外延伸。

4.根据权利要求1所述的密封件组件，其中，所述复位弹簧包括径向向内延伸的多个间隔的突起，所述多个间隔的突起被夹在所述下密封件支撑件和所述上密封件支撑件之间。

5.根据权利要求1所述的密封件组件，其中，所述隔膜密封件包括弹性体材料。