CN111920487B - 一种防松脱可伸缩的底部外壳组件及其医用穿刺管组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防松脱可伸缩的底部外壳组件及其医用穿刺管组件，包含底部外壳，第一中空管和第二中空管；所述第一中空管包含第一管头和第一管尾及在其间延伸的第一管壁，所述第二中空管包含第二管头和第二管尾及在其间延伸的第二管壁；所述第一管头与底部外壳连接，所述第二管头安装在第一中空管内部；第一管壁的内表面包含环向均布的多组母扣体，每组母扣体包含多个沿着其轴向均匀分布的内凸环筋，相邻的两个内凸环筋限定出一个内凹环槽；所述第二管头的外表面包含第一外凸环筋和凸筋切口，凸筋切口将第一外凸环筋切断，形成非封闭的环结构；所述穿刺管组件包含旋转卡合状态。

Description

一种防松脱可伸缩的底部外壳组件及其医用穿刺管组件

技术领域

本发明涉及微创手术器械，尤其涉及一种防松脱可伸缩的底部外壳组件及其医用穿刺管组件。

背景技术

穿刺器是一种微创手术中(尤其是硬管腔镜手术)，用于建立进入体腔的人工通道的手术器械。通常由穿刺管组件和穿刺针组成。其临床的一般使用方式为：先在患者皮肤上切开小口，再将穿刺针贯穿穿刺管组件，然后一起经皮肤开口处穿透腹壁进入体腔。一旦进入体腔后穿刺针被取走，留下穿刺管组件作为器械进出体腔的通道。

硬管腔镜手术中，通常采用气腹机向患者腹腔持续的灌注气体(例如二氧化碳气体)并维持稳定的气压(约13～15mmHg)，以获得足够的手术操作空间。穿刺管组件通常由中空管，外壳，密封膜(亦称器械密封)和零密封(亦称自动密封)组成。所述穿刺管组件从体腔外穿透至体腔内，作为器械进出体腔的通道。所述外壳将中空管、零密封和密封膜连接成一个密封系统。所述零密封通常不提供对于插入器械的密封，而在器械移走时自动关闭并形成密封。所述密封膜在器械插入时箍紧器械并形成密封。

当穿刺管组件固定在患者腹壁时，其中空管可分为体外段(长H1)，体壁段(长H2)和体内段(长H3)。体壁段的长度H2是变化的，当应用于不同病人时，不同病人的腹壁厚度不一样，例如肥胖病人和体型较瘦的腹壁厚度差异较大；而即使用于同一个病人时，不同穿刺位置和穿刺角度，所述体壁段H2也是变化的。而体外段的长H1不可预留太长或太短，太长则不方便器械的插入，特别当穿刺管组件作为主操作孔需要反复切换器械时，太短则不方便以各个不同倾角操作器械。体内段的长度H3通常变化不大，约预留20～30mm。现有技术的穿刺管组件的中空管的长度是固定的，无法满足不同临场场景的需求。

发明内容

在本发明的一个方面，提出一种用于外科手术的可多次伸缩的穿刺管组件，包含顶部外壳和底部外壳组件，以及安装在顶部外壳和底部外壳组件之间的器械密封和零密封。所述底部外壳组件包含底部外壳，第一中空管和第二中空管，所述第一中空管包含第一管头和第一管尾及在其间延伸的第一管壁，所述第二中空管包含第二管头和第二管尾及在其间延伸的第二管壁；所述第一管头与底部外壳连接，所述第二管头安装在第一中空管内部。第一管壁的内表面包含环向均布的多组母扣体，每组母扣体包含m个沿着第一中空管的轴向均匀分布的内凸环筋，相邻的两个内凸环筋限定出一个内凹环槽；由近端向远端，所述内凸环筋依次为第一，第二……，第m内凸环筋，所述内凹环槽依次为第一，第二……，第m-1内凹环槽。所述第二中空管近端的外表面包含第一外凸环筋和外缺口，第一外凸环筋可与内凹环槽相互匹配构成可围绕中空管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。所述穿刺管组件还包含旋转卡合状态和活动状态；旋转卡合状态下，所述第二中空管的第一外凸环筋与任一内凹环槽相互匹配构成可围绕中空管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合；活动状态下，所述母扣体与外缺口对齐，所述第二中空管可相对第一中空管轴向移动。

一种方案中，所述下部外壳组件的中空管长度包含m-1种长度设置；当第二中空管的第一外凸环筋与第一内凹环槽匹配时，所述下部外壳组件的中空管长度为Lt1，称为初始长度；所述第二中空管的第一外凸环筋与第二内凹环槽匹配时，所述下部外壳组件的中空管长度为Lt2；以此类推，所述第二中空管的第一外凸环筋与第m-1内凹环槽匹配时，所述下部外壳组件的中空管长度为Lt(m-1)。

又一种方案中，所述中空管长度为Lt(m-1)满足如下关系：

Lt(m-1)＝Lt1+(m-1)*P2

其中:

Lt(m-1)——第一外凸环筋与第m-1内凹环槽匹配时的中空管长度；

Lt1——第一外凸环筋与第一内凹环槽匹配时的中空管长度；

m——内凸环筋的编号；

P2——相邻两个内凹环槽的间距。

又一种方案中，所述第一中空管的长度L1满足关系式：

3*Lt1/8≤L1≤Lt1/3，(m-1)*P2＜L1

其中：

Lt1——第一外凸环筋与第一内凹环槽匹配时的中空管长度；

L1——第一中空管的长度；

m——内凸环筋的编号；

P2——相邻两个内凹环槽的间距。

又一种方案中，还包括安装在第一管尾的中空管密封件。所述中空管密封件包含内径为Dt1的近端弹性圈和内径为Dt3的远端弹性圈；所述第二管壁包含第二外圆柱面，所述远端弹性圈与第二外圆柱面之间过盈配合。又一种方案中，所述中空管密封件由热固性弹性体或热塑性弹性体材料制成，管密封件的远端弹性圈与第二外圆柱面之间过盈配合挤压力形成旋转峰值力F1；施加在所述第一中空管和第二中空管上的旋转外力F2，当F2≤F1时，第一中空管和第二中空管不产生相对旋转位移；当F2＞F1时，第一中空管和第二中空管产生相对旋转位移。

在本发明的一个方面，提出一种可伸缩的穿刺管组件包含顶部外壳和底部外壳组件，以及安装在顶部外壳和底部外壳组件之间的器械密封和零密封。所述底部外壳组件包含底部外壳，第一中空管和第二中空管，所述第一中空管包含第一管头和第一管尾及在其间延伸的第一管壁，所述第二中空管包含第二管头和第二管尾及在其间延伸的第二管壁；所述第一管头与底部外壳连接，所述第二管头安装在第一中空管内部。第一管壁的内表面包含环向均布的多组母扣体，每组母扣体包含多个沿着其轴向均匀分布的内凸环筋，相邻的两个内凸环筋限定出一个内凹环槽。所述第二管头的外表面包含第一外凸环筋和凸筋切口，凸筋切口将第一外凸环筋切断，形成非封闭的环结构。所述穿刺管组件包含旋转卡合状态和活动状态；旋转卡合状态下，所述第二中空管的第一外凸环筋与任一内凹环槽相互匹配构成可围绕中空管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合；活动状态下，所述母扣体与凸筋切口对齐，所述第二中空管可相对第一中空管轴向移动。

又一种方案中，所述第二管头包括管端切口，所述管端切口将凸筋切口临近区域的管壁切除，形成悬臂筋。

又一种方案中，所述管端切口包含第一管端切口，所述凸筋切口包含第一凸筋切口，所述第一管端切口将第一凸筋切口的临近区域的管壁切除形成第一悬臂筋和第二悬臂筋；所述第一悬臂筋和第二悬臂筋的间距小于内凸环筋的环向宽度。

又一种方案中，第一悬臂筋和第二悬臂筋具有柔性；当母扣体对齐凸筋切口时，所述第一中空管和第二中空管承受一定的轴向拉力F3使第一中空管和第二中空管向相反方向运动，可促使第一悬臂筋和第二悬臂筋变形；使得内凸环筋通过凸筋切口；然后第一悬臂筋和第二悬臂筋回弹复原，则第一悬臂筋和第二悬臂筋的悬臂端进入并与内凹环槽匹配。

又一种方案中，，还包括安装在第一管尾的中空管密封件。所述中空管密封件包含内径为Dt1的近端弹性圈和内径为Dt3的远端弹性圈；所述第二管壁包含第二外圆柱面，所述远端弹性圈与第二外圆柱面之间过盈配合。

又一种方案中，所述中空管密封件由热固性弹性体或热塑性弹性体材料制成，管密封件的远端弹性圈与第二外圆柱面之间过盈配合挤压力形成旋转峰值力F1；施加在所述第一中空管和第二中空管上的旋转外力F2，当F2≤F1时，第一中空管和第二中空管不产生相对旋转位移；当F2＞F1时，第一中空管和第二中空管产生相对旋转位移。

在本发明的一个方面，提出一种防松脱可伸缩的底部外壳组件，包含底部外壳，第一中空管和第二中空管；所述第一中空管包含第一管头和第一管尾及在其间延伸的第一管壁，所述第二中空管包含第二管头和第二管尾及在其间延伸的第二管壁；所述第一管头与底部外壳连接，所述第二管头安装在第一中空管内部。第一管壁的内表面包含环向均布的多组母扣体，每组母扣体包含多个沿着其轴向均匀分布的内凸环筋，相邻的两个内凸环筋限定出一个内凹环槽。所述第二管头的外表面包含第一外凸环筋和凸筋切口，凸筋切口将第一外凸环筋切断，形成非封闭的环结构。所述穿刺管组件包含旋转卡合状态，旋转卡合状态下，所述第二中空管的第一外凸环筋与任一内凹环槽相互匹配构成可围绕中空管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。

一种方案中，所述第二管头还包括管壁切断槽，一对所述管壁切断槽将凸筋切口处的一部分管壁切除，形成环向拱桥臂，所述环向拱桥臂的外表包含凸起。

又一种方案中，所述第二管壁包含第二外圆柱面，环向拱桥臂外表的凸起横向向外超出外圆柱面之外，当母扣体对齐凸筋切口时，环向拱桥臂外表的凸起与内凸环筋过盈配合。

又一种方案中，所述环向拱桥臂具有柔性和弹性，所述环向拱桥臂具有柔性和弹性。当母扣体对齐凸筋切口时，所述第一中空管和第二中空管承受一定的轴向拉力F3使第一中空管和第二中空管向相反方向运动，内凸环筋向内挤压环向拱桥臂外表的凸起，迫使环向拱桥臂向内收缩变形避让，则内凸环筋跨过凸起并通过凸筋切口，然后环向拱桥臂回弹，环向拱桥臂外表的凸起进入并与内凹环槽匹配。

又一种方案中，当环向拱桥臂外表的凸起进入并与内凹环槽匹配时，相对旋转第一中空管和第二中空管至合适角度，则第一外凸环筋与内凹环槽相互匹配构成可围绕中空管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。

又一种方案中，还包括安装在第一管尾的中空管密封件。所述中空管密封件包含内径为Dt1的近端弹性圈和内径为Dt3的远端弹性圈；所述远端弹性圈与第二外圆柱面之间过盈配合。又一种方案中，所述中空管密封件由热固性弹性体或热塑性弹性体材料制成，管密封件的远端弹性圈与第二外圆柱面之间过盈配合挤压力形成旋转峰值力F1；施加在所述第一中空管和第二中空管上的旋转外力F2，当F2≤F1时，第一中空管和第二中空管不产生相对旋转位移；当F2＞F1时，第一中空管和第二中空管产生相对旋转位移。

又一种方案中，一种穿刺管组件包含前述任一底部外壳组件，还包括顶部外壳，器械密封和零密封，所述器械密封和零密封被夹在顶部外壳和底部外壳组件之间并处于压缩状态，所述顶部外壳和底部外壳组件相互连接构成整体密封系统。

在本发明的一个方面，提出一种方便伸缩的底部外壳组件的底部外壳组件。包含底部外壳，第一中空管和第二中空管；所述第一中空管包含第一管头和第一管尾及在其间延伸的第一管壁，所述第二中空管包含第二管头和第二管尾及在其间延伸的第二管壁；所述第一管头与底部外壳连接，所述第二管头安装在第一中空管内部。第一管壁的内表面包含环向均布的多组母扣体，每组母扣体包含m个沿着第一中空管的轴向均匀分布的内凸环筋，相邻的两个内凸环筋限定出一个内凹环槽；由近端向远端，所述内凸环筋依次为第一，第二……，第m内凸环筋，所述内凹环槽依次为第一，第二……，第m-1内凹环槽。所述第二中空管近端的外表面包含第一外凸环筋和凸筋切口，第一外凸环筋可与内凹环槽相互匹配构成可围绕中空管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合；当所述母扣体与凸筋切口对齐，所述第二中空管可相对第一中空管轴向移动。

一种方案中，所述第二管头还包括管壁切断槽，一对所述管壁切断槽将凸筋切口处的一部分管壁切除，形成环向拱桥臂，所述环向拱桥臂的外表包含凸起；所述第二管壁包含第二外圆柱面，环向拱桥臂外表的凸起横向向外超出外圆柱面之外，当母扣体对齐凸筋切口时，环向拱桥臂外表的凸起与内凸环筋过盈配合。

又一种方案中，所述环向拱桥臂具有柔性和弹性，所述环向拱桥臂具有柔性和弹性。当母扣体对齐凸筋切口时，所述第一中空管和第二中空管承受一定的轴向拉力F3使第一中空管和第二中空管向相反方向运动，内凸环筋向内挤压环向拱桥臂外表的凸起，迫使环向拱桥臂向内收缩变形避让，则内凸环筋跨过凸起并通过凸筋切口，然后环向拱桥臂回弹，环向拱桥臂外表的凸起进入并与内凹环槽匹配。

又一种方案中，采用透明材料制造第一中空管和第二中空管，肉眼可见第一外凸环筋和内凸环筋。

又一种方案中，第一管尾的外表面包含第一对齐标记，所述第二管壁外表面包含第二对齐标记，当第一对齐标记和第二对齐标记相互对齐时，母扣体与外缺口对齐。

又一种方案中，所述第二管壁外表面包含刻度线，所述刻度线标记露出在第一套管之外的第二套管的长度。

又一种方案中，还包括安装在第一管尾的中空管密封件。所述中空管密封件包含内径为Dt1的近端弹性圈和内径为Dt3的远端弹性圈；所述远端弹性圈与第二外圆柱面之间过盈配合。又一种方案中，所述中空管密封件由热固性弹性体或热塑性弹性体材料制成，管密封件的远端弹性圈与第二外圆柱面之间过盈配合挤压力形成旋转峰值力F1；施加在所述第一中空管和第二中空管上的旋转外力F2，当F2≤F1时，第一中空管和第二中空管不产生相对旋转位移；当F2＞F1时，第一中空管和第二中空管产生相对旋转位移。

又一种方案中，一种穿刺管组件，前述任一底部外壳组件，还包括顶部外壳，器械密封和零密封，所述器械密封和零密封被夹在顶部外壳和底部外壳组件之间并处于压缩状态，所述顶部外壳和底部外壳组件相互连接构成整体密封系统。

在本发明的一个方面，提出一种穿刺器，包含穿刺管组件和贯穿穿刺管组件的穿刺针。

附图说明

为了更充分的了解本发明的实质，下面将结合附图进行详细的描述，其中：

图1是穿刺管组件1的爆炸视图；

图2是穿刺管组件1的侧面投影视图；

图3是穿刺管组件1的2-2剖视图；

图4是穿刺管组件1在腹壁固定的模拟示意图；

图5是底部外壳组件40a的立体示意图；

图6是底部外壳100的立体示意图；

图7是第一中空管200的侧面视图；

图8是图7的8-8剖视图；

图9是第二中空管300由近端向远端的投影视图；

图10是图9的10-10剖视图；

图11是底部外壳组件40a的剖视图；

图12是图11的12-12放大视图；

图13是图11的13-13放大视图；

图14是第二中空管300a的立体示意图；

图15是第二中空管300a的侧面示图；

图16是第一套管200和第二中空管300a的配合示意图；

图17是图16的17-17放大视图；

图18是底部外壳组件40b的剖视图；

图19是第二中空管300b由近端向远端的投影视图；

图20是第二中空管300b的侧面示图；

图21是图20的21-21局部放大剖视图；

图22是第一套管200和第二中空管300b的配合透视图；

图23是环向拱桥臂外表的凸起进入并与内凹环槽匹配的示意图；

图24是拱桥臂外表的凸起与内凸环筋过盈配合的示意图；

图25是底部外壳组件40c的剖视图；

图26是含有对齐标记的底部外壳组件的侧视图；

在所有的视图中，相同的标号表示等同或类似的零件或部件。

具体实施方式

这里公开了本发明的实施方案，但是，应该理解所公开的实施方案仅是本发明的示例，本发明可以通过不同的方式实现。因此，这里公开的内容不是被解释为限制性的，而是仅作为权利要求的基础，以及作为教导本领域技术人员如何使用本发明的基础。现将参照附图详细描述本公开的实施例，为方便表述，后续凡接近操作者的一方定义为近端，而远离操作者的一方定义为远端。

图1-3描绘了一种用于腹腔镜手术的穿刺管组件1。所述穿刺管组件1包含轴线2和沿轴向依次布置的顶部外壳30，器械密封10，零密封20和底部外壳40。其中器械密封10和零密封20由硅胶，橡胶等超弹性材料制成。顶部外壳30和底部外壳40由聚碳酸酯等热塑性的刚性塑料制成。所述器械密封10包含密封膜17限定的密封唇11以及密封膜外凸缘19。所述零密封20包含零密封凸缘29及与之连接并朝向远端延伸的零密封主体27，一对密封片体21与零密封主体27相连接并朝向远端延伸，形成“鸭嘴”形状可开合的鸭嘴阀。所述顶部外壳30包含近端壳体37限定的开放的穿刺管组件入口31，以及与顶部外壳30连接并朝向远端延伸的上部固定环33。所述底部外壳40包含远端壳体47，下部固定环43与远端壳体47连接并朝向近端延伸，过渡壳体45与远端壳体47连接并朝向远端延伸形成中空管50，所述中空管50包含中空管壁51限定的中空管通道53，所述中空管壁51朝向远端延伸并形成中空管唇55，所述中空管唇55限定出开放的中空管出口57。本实例中，所述器械密封10和零密封20被安装在顶部外壳30和底部外壳40之间。其中所述零密封凸缘29，密封膜外凸缘19被夹在下部固定环43和上部固定环33之间并处于压缩状态，所述顶部外壳30还包括与近端壳体37连接并朝向远端延伸的固定柱39，所述底部外壳40还包含与所述固定柱的形状和位置相匹配的固定孔49，所述固定柱39和固定孔49过盈配合，从而将顶部外壳30，器械密封10，零密封20和底部外壳40连成整体密封系统。本实例中所述顶部外壳和底部外壳通过固定柱和固定孔过盈连接形成整体，然而也可以采用螺纹连接，旋转卡扣连接，胶水粘接等多种方式。

结合图3和图4，当穿刺管组件1从体腔外穿透至体腔内，作为器械进出体腔的通道，通常采用气腹机向患者体腔持续的灌注气体(例如二氧化碳气体)并维持稳定的气压(约13～15mmHg)，以获得足够的手术操作空间。当不插入外部器械时，零密封20的一对密封片体21关闭，零密封20与下部固定环43，过渡壳体45和中空管50形成零密封组件，防止体腔内的气体经由穿刺管组件向体外泄露。当插入外部器械时，外部器械使零密封张开，体腔内的气体可经由零密封流向零密封和密封膜之间的区域，但密封唇11箍紧器械，可防止气体经由密封膜泄露。本实例中，密封膜和零密封直接接触并形成不可拆卸的密封系统，然而密封膜和零密封也可不直接接触，还可以形成两个单独的并可快速拆装的器械密封组件和零密封组件。例如CN201610630336.5，即发明名称为“一种褶皱型的穿刺器密封系统”中披露包含器械密封组件(第一密封组件)和零密封组件(第二密封组件)的结构。本领域的技术人员应该可以理解，已披露的现有技术中，所述器械密封和零密封的实现方式有多种，例如美国发明专利US8029475中披露的四瓣式器械密封组件，例如US7789861中披露的褶皱型器械密封组件，例如US6482181中披露的包含编织布的器械密封组件，例如US5443452披露的四瓣式零密封，例如US8034032中披露的鸭嘴式零密封等等。对其他已披露的器械密封，零密封及其外壳稍作适应性修改也可用于替代本发明所述的器械密封，零密封，顶部外壳，底部外壳等。

现参考图4，当穿刺管组件1固定在患者腹壁时，其中空管50可分为体外段(长H1)，体壁段(长H2)和体内段(长H3)。体壁段的长度H2是变化的，当应用于不同病人时，不同病人的腹壁厚度不一样，例如肥胖病人和体型较瘦的腹壁厚度差异较大；而即使用于同一个病人时，不同穿刺位置和穿刺角度，所述体壁段H2也是变化的。而体外段的长H1不可预留太长或太短，太长则不方便器械的插入，特别当穿刺管组件作为主操作孔需要反复切换器械时，太短则不方便以各个不同倾角操作器械。体内段的长度H3通常变化不大，约预留20～30mm。穿刺管组件1的中空管50的长度是固定的，无法满足不同临场场景的需求。

图5-13描绘了一种改进的底部外壳组件40a，包含底部外壳100，第一中空管200和第二中空管300。首先参考5-6，所述底部外壳100包含远端壳体47，下部固定环43与远端壳体47连接并朝向近端延伸；过渡壳体45一端与远端壳体连接而其另一端延伸形成中空管安装壁46，所述中空管安装壁46向近端延伸并与中空管限位壁44连接，所述中空管限位壁44限定出底部外壳通孔41。

参考图7-8，所述第一中空管200包含第一管头210和第一管尾230及在其间延伸的由第一管壁220。所述第一管尾230包含第一外圆柱面240。所述第一管壁220的内表面包含环向均布的第一组母扣体251和第二组母扣体252。本实例中，所述第一组母扣体251和第二组母扣体252完全相同。所述第一组母扣体251(第二组母扣体252)在第一中空管环向区域分布角度为ANG1(如图7)。所述第一组母扣体251(第二组母扣体252)包含m个沿着第一中空管的轴向均匀分布的内凸环筋261，相邻的两个内凸环筋限定出一个内凹环槽265；由近端向远端，所述内凸环筋依次为第一，第二……，第m内凸环筋，所述内凹环槽依次为第一，第二……，第m-1内凹环槽。

所述第二中空管300包含第二管头310和第二管尾330及在其间延伸的第二管壁320。所述第二管壁的内表面限定出中空通道而其外表面包含直径为Dw1的第二外圆柱面370。所述第二管头310的外表面包含第一外凸环筋340。所述第二中空管还包含外缺口350，所述外缺口将第一外凸环筋切断，形成非封闭的环结构。本实例中，所述外缺口360包含沿第二中空管环向均布的第一外缺口361和第二外缺口362，本实例中所述第一外缺口361和第二外缺口362基本相同，所述第一外缺口361(第二外缺口362)在第二中空管环向区域分布角度为ANG2(如图9)。

参考图11-12，所述第一管头210与底部外壳100相连接。本实例中，所述第一管头210的外表面与中空管安装壁46的形状和尺寸相匹配，一种方案中，采用胶水将第一管头210和中空管安装壁46粘接在一起。另一种方案中，第一管头210外表和中空管限位壁44的内壁过盈连接将其固定成一个整体。

参考图11，所述第二中空管的管头安装在第一中空管内部。所述底部外壳组件40a包含旋转卡合状态和活动状态；旋转卡合状态下，所述第二中空管的第一外凸环筋与任一内凹环槽相互匹配构成可围绕中空管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合；活动状态下，所述母扣体与外缺口对齐，所述第二中空管可相对第一中空管轴向移动。具体的，所述第一外凸环筋340的形状和尺寸设计成与所述内凹环槽265相匹配，所述第一外凸环筋340与任一内凹环槽265相互匹配构成可围绕中空管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。所述第一，第二母扣体的内凸环筋261的形状和尺寸设计成与第一外缺口351(第二外缺口352)相匹配，当内凸环筋261与第一外缺口351对齐时，所述第二中空管可相对第一中空管轴向移动(结合图7和图9理解)。

所述下部外壳组件的中空管长度包含m-1种长度设置；当第二中空管的第一外凸环筋与第一内凹环槽匹配时，所述下部外壳组件的中空管长度为Lt1，称为初始长度；所述第二中空管的第一外凸环筋与第二内凹环槽匹配时，所述下部外壳组件的中空管长度为Lt2；以此类推，所述第二中空管的第一外凸环筋与第m-1内凹环槽匹配时，所述下部外壳组件的中空管长度为Lt(m-1)。所述中空管长度为Lt(m-1)满足如下关系：

Lt(m-1)＝Lt1+(m-1)*P2

其中:

Lt(m-1)——第一外凸环筋与第m-1内凹环槽匹配时的中空管长度；

Lt1——第一外凸环筋与第一内凹环槽匹配时的中空管长度；

m——内凸环筋的编号；

P2——相邻两个内凹环槽的间距。

如图11和12，所述底部外壳组件40a还包含安装在第二管头的中空管密封件500，所述中空管密封件500包含内径为Dt1的近端弹性圈510和内径为Dt3的远端弹性圈530。所述密封件500安装在第一外圆柱面240的外部，其中近端弹性圈510与第一外圆柱面240匹配，远端弹性圈530与第二外圆柱面370相匹配。一种方案中，近端弹性圈510与第一外圆柱面240之间采用胶水固定。

所述中空管密封件500由热固性弹性体或热塑性弹性体制成。一种设计方案中，远端弹性圈530与第二外圆柱面370之间过盈配合。所述远端弹性圈530与第二外圆柱面370之间具有足够的挤压力形成旋转峰值力F1，施加在所述第一中空管和第二中空管上的旋转外力F2，当F2≤F1时，第一中空管和第二中空管不产生相对旋转位移；当F2＞F1时，第一中空管和第二中空管可产生相对旋转位移，从而使旋转卡扣配合相互旋转脱离，直到母扣体与外缺口对齐时，所述第二中空管可相对于第一中空管轴向移动，即为活动状态。通过实验法选择合理的过盈量，合理选择中空管密封件500材料及硬度从而使得将旋转峰值力F1控制在舒适和安全的范围，一种具体的方案中，10N≤F1≤20N。当F1＜10N时，防止第一中空管和第二中空管产生意外相对旋转的安全系数不够高；当F1＞20N时，旋转使第一中空管和第二中空管产生相对旋转的操作舒适性不够好。

本领域的技术人员应该可以理解，当底部外壳组件40a替代穿刺管组件1中底部外壳40形成新的穿刺管组件1a(图中未示出)用于腹腔镜手术时，手术医生可根据患者腹壁厚度，穿刺管组件的位置和穿刺角度，以及个人操作习惯等，相对旋转第一中空管和第二中空管使内凸环筋与第二中空管的外缺口对齐，从而使得旋转卡扣脱离；将第二中空管移动至合适的位置，再旋转第二中空管形成旋转卡扣配合，从而改变穿刺管组件的中空管总长。进而调整穿刺管组件在腹壁的固定深度，使得穿刺管组件体外段(长H1)，体壁段(长H2)和体内段(长H3)达到理想的设置。

第一中空管200的长度设置对于穿刺管组件1a的临场应用方便性的影响较大，一种优选的方案中，第一中空管200的长度L1满足关系式：

3*Lt1/8≤L1≤Lt1/3，(m-1)*P2＜L1

当L1大于Lt1的3/8时，处于最短状态的穿刺管组件的应用不方便，其体壁段(长H2)和体内段(长H3)的长度不够。当L1小于Lt1的1/3时，L1太短则穿刺管组件可调节的伸长长度不够明显。

图14-18描绘了一种改进的底部外壳组件40b，包含底部外壳100，第一中空管200和第二套管300a。现参考图14-15，所述第二中空管300a包含第二管头310a和第二管尾330及在其间延伸的第二管壁320。所述第二管壁的内表面限定出中空通道而其外表面包含直径为Dw1的外圆柱面370。第二管头的外表面包含第一外凸环筋340a和凸筋切口350a，凸筋切口将第一外凸环筋切断，形成非封闭的环结构。本实例中，所述凸筋切口360a包含沿第二中空管环向均布的第一凸筋切口361a(图中未示出)和第二凸筋切口362a(图中未示出)，本实例中所述第一凸筋切口361a和第二凸筋切口362a基本相同，所述第一凸筋切口361a(第二凸筋切口362a)在第二中空管环向区域分布角度为ANG3(图中未示出，参考图7和图9理解区域角度)。所述第二管头310a包括管端切口350a，所述管端切口将凸筋切口临近区域的管壁切除，形成悬臂筋。本实例中，所述管端切口350a包含第一管端切口351a和第二管端切口352a，所述第一管端切口351a将第一凸筋切口361a的临近区域的管壁切除形成第一悬臂筋341a和第二悬臂筋342a；所述第二管端切口352a将第二凸筋切口362a的临近区域的管壁切除形成第三悬臂筋343a和第四悬臂筋344a。所述悬臂筋的端头包含倒角。

参考图16-17，一种设计方案中，所述凸筋切口的环向区域分布角度ANG3小于母扣体环向区域分布角度为ANG1。更具体的，第一悬臂筋341a和第二悬臂筋342a的间距小于内凸环筋的环向宽度，同理第三悬臂筋343a和第四悬臂筋344a的间距也小于内凸环筋的宽度；所述第一，第二，第三，第四悬臂筋具有柔性；当母扣体对齐凸筋切口时，所述第一中空管和第二中空管承受一定的轴向拉力F3使第一中空管和第二中空管向相反方向运动，可促使第一，第二，第三，第四悬臂筋变形；使得内凸环筋通过凸筋切口；然后第一，第二，第三，第四悬臂筋回弹复原，则第一，第二，第三，第四悬臂筋的悬臂端进入并与内凹环槽265匹配。继续轴向拉动，使前述悬臂筋变形，则下一个内凸环筋通过凸筋切口，然后悬臂筋复原进入并与内凹环槽匹配。悬臂筋具有导向作用，当悬臂筋与内凹环槽匹配时，相对旋转第一中空管和第二中空管至合适角度，则第一外凸环筋与内凹环槽相互匹配构成可围绕中空管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。悬臂筋还有一定程度的防脱出功能，只有当母扣体(内凸环筋)与凸筋切口对齐时，第一中空管和第二中空管承受一定的轴向拉力F3使第一中空管和第二中空管向相反方向运动才能导致第一外凸环筋与内凹环槽失效，而且只有在前述对齐状态下承受持续的轴向拉力F3，才可使得悬臂筋反复的变形和复原。因此，所述悬臂筋有利于旋转卡扣导向和防止旋转卡扣脱出。

参考图11和图18，并结合前述底部外壳组件40a的相关描述，底部外壳组件40b与40a相比，主要区别在于前述悬臂筋与内凸环筋，内凹环槽的配合方式不同，其他结构和配合基本等同。所述底部外壳组件40b还包含安装在第二管头的中空管密封件500，所述中空管密封件500的配合关系与底部外壳组件40a的配合关系等同，在此不再赘述。同理，所述下部外壳组件40b的中空管长度包含m-1种长度设置，第二中空管的第一外凸环筋与第m-1内凹环槽匹配时，所述下部外壳组件的中空管长度为Lt(m-1)，Lt(m-1)满足前文所述关系式。

同理，当底部外壳组件40b替代穿刺管组件1中底部外壳40a形成新的穿刺管组件1b(图中未示出)用于腹腔镜手术时，手术医生可根据患者腹壁厚度，穿刺管组件的位置和穿刺角度，以及个人操作习惯等，相对旋转第一中空管和第二中空管使内凸环筋与第二中空管的外缺口对齐，从而使得旋转卡扣脱离；将第二中空管移动至合适的位置，再旋转第二中空管形成旋转卡扣配合，从而改变穿刺管组件的中空管总长。进而调整穿刺管组件在腹壁的固定深度，使得穿刺管组件体外段(长H1)，体壁段(长H2)和体内段(长H3)达到理想的设置。本领域的技术人员应该可以理解，第二中空管300和第二中空管300a的特征可以相互组合。例如用第二中空管300的第二外缺口351替换第二中空管管300a的第二管端切口352a和第二凸筋切口362a形成新的第二中空管可实现与第二中空管管300a近似的功能。前面描述的案例均为两组母扣体，两组外缺口，两组凸筋缺口，然而也可以分成更多组。

图19-25描绘了一种改进的底部外壳组件40c，包含底部外壳100，第一中空管200和第二套管300b。现参考图19-21，所述第二中空管300b包含第二管头310b和第二管尾330及在其间延伸的第二管壁320。所述第二管壁的内表面限定出中空通道而其外表面包含直径为Dw1的外圆柱面370。第二管头的外表面包含第一外凸环筋340b和凸筋切口350b，凸筋切口将第一外凸环筋切断，形成非封闭的环结构。本实例中，所述凸筋切口360b包含沿第二中空管环向均布的第一凸筋切口361b和第二凸筋切口362b，本实例中所述第一凸筋切口361b和第二凸筋切口362b基本相同，所述第一凸筋切口361b(第二凸筋切口362b)在第二中空管环向区域分布角度为ANG4。所述第二管头310b还包括管壁切断槽350b，一对所述管壁切断槽将凸筋切口处的一部分管壁切除，形成环向拱桥臂，所述环向拱桥臂的外表包含凸起。如图20-21，本实例中所述管壁切断槽350b包含第一对管壁切断槽351b和第二对管壁切断槽352b，所述第一对管壁切断槽351b将第一凸筋切口361b处的一部分管壁切除形成第一环向拱桥臂345b，所述第一环向拱桥臂的外表包含第一凸起346b；所述第二对管壁切断槽352b将第二凸筋切口362b处的一部分管壁切除形成第二环向拱桥臂347b，所述第二环向拱桥臂的外表包含第一凸起348b。

所述第二管头安装在第一中空管中，参考图22-25。一种设计方案中，所述环向拱桥臂具有柔性和弹性，而环向拱桥臂外表的凸起横向向外超出外圆柱面370之外，当母扣体对齐凸筋切口时，环向拱桥臂外表的凸起与内凸环筋过盈配合。图24描绘了母扣体对齐凸筋切口时第一凸起346b与内环凸筋过盈配合时的虚拟配合图。其配合原理：当母扣体对齐凸筋切口时，所述第一中空管和第二中空管承受一定的轴向拉力F3使第一中空管和第二中空管向相反方向运动，内凸环筋向内挤压环向拱桥臂外表的凸起，迫使环向拱桥臂向内收缩变形避让，则内凸环筋跨过凸起并通过凸筋切口，然后环向拱桥臂回弹，环向拱桥臂外表的凸起进入并与内凹环槽265匹配。更细致的，如图23-24，当内凸环筋261与第一凸筋切口361b对齐时，所述第一中空管和第二中空管承受一定的轴向拉力F3使第一中空管和第二中空管向相反方向运动，所述内凸环筋261向内挤压第一凸起346b使得第一环向拱桥臂345b向内收缩变形，则内凸环筋261跨过第一凸起346b并通过第一凸筋切口361b；然后第一环向拱桥臂345b回弹，第一凸起346b进入并与内凹环槽265匹配。继续轴向拉动，内凸环筋向内挤压环向拱桥臂外表的凸起，迫使环向拱桥臂向内收缩变形避让，凸环筋则内凸环筋跨过凸起并通过凸筋切口，然后环向拱桥臂回弹，环向拱桥臂外表的凸起进入并与内凹环槽匹配。当环向拱桥臂外表的凸起进入并与内凹环槽匹配时，相对旋转第一中空管和第二中空管至合适角度，则第一外凸环筋与内凹环槽相互匹配构成可围绕中空管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。环向拱桥臂及其外表的凸起具有导向和防脱出功能，只有当母扣体(内凸环筋)与凸筋切口对齐时，第一中空管和第二中空管承受一定的轴向拉力F3使第一中空管和第二中空管向相反方向运动才能导致第一外凸环筋与内凹环槽失效，而且只有在前述对齐状态下承受持续的轴向拉力F3，才可使得环向拱桥臂反复的变形和复原。因此，所述悬臂筋有利于旋转卡扣导向和防止旋转卡扣脱出。

参考图11和图25，并结合前述底部外壳组件40a的相关描述，底部外壳组件40c与40a相比，主要区别在于前述环向拱桥臂与内凸环筋，内凹环槽的配合方式不同，其他结构和配合基本等同。所述底部外壳组件40c还包含安装在第二管头的中空管密封件500，所述中空管密封件500的配合关系与底部外壳组件40a的配合关系等同，在此不再赘述。同理，所述下部外壳组件40c的中空管长度包含m-1种长度设置，第二中空管的第一外凸环筋与第m-1内凹环槽匹配时，所述下部外壳组件的中空管长度为Lt(m-1)，Lt(m-1)满足前文所述关系式。

同理，当底部外壳组件40c替代穿刺管组件1中底部外壳40a形成新的穿刺管组件1b(图中未示出)用于腹腔镜手术时，手术医生可根据患者腹壁厚度，穿刺管组件的位置和穿刺角度，以及个人操作习惯等，相对旋转第一中空管和第二中空管使内凸环筋与第二中空管的外缺口对齐，从而使得旋转卡扣脱离；将第二中空管移动至合适的位置，再旋转第二中空管形成旋转卡扣配合，从而改变穿刺管组件的中空管总长。进而调整穿刺管组件在腹壁的固定深度，使得穿刺管组件体外段(长H1)，体壁段(长H2)和体内段(长H3)达到理想的设置。本领域的技术人员应该可以理解，第二中空管300和第二中空管300b的特征可以相互组合。例如用第二中空管300的第二外缺口351替换第二中空管管300b的第第二对管壁切断槽352b和第二凸筋切口362b形成新的第二中空管可实现与第二中空管300b近似的功能。前面描述的案例均为两组母扣体，两组外缺口，两组环向拱桥臂，然而也可以分成更多组。

前面已经展示了第一中空管和第二中空管的多种旋转卡扣配合和伸缩方法。为了方便调节过程的母扣体与外缺口对齐。一种方案中，采用透明材料制造第一中空管和第二中空管，肉眼可见第一外凸环筋和内凸环筋配合位置；另一种方案中，如图26所示，一种方案中，所述第一管尾的外表面包含第一对齐标记，所述第二管壁外表面包含第二对齐标记，当第一对齐标记和第二对齐标记相互对齐时，母扣体与外缺口对齐。又一种方案中，如图26所示，所述第二管壁外表面包含刻度线，所述刻度线标记露出在第一套管之外的第二套管的长度。优选的，刻度线和第二对齐标记合为一体。

本领域的技术人员应该容易理解，穿刺管组件还需配套穿刺针。穿刺针贯穿穿刺管组件构成穿刺器，然后一起经由预先在患者腹壁设置的切口穿透腹壁进入体腔，然后将穿刺针取走，留下中空管作为器械进出体腔的通道。穿刺针通常包括手柄部分，杆部分和远端部分。例如在此引用CN201611125444.3，即发明名称为“改良的无刀可视穿刺针”，2016年12月9日提交的中国发明申请中披露的穿刺针。前述可伸缩的底部外壳组件构成的穿刺管组件，可收缩为初始位置最短长度后，与前述改良的无刀可视穿刺针匹配构成穿刺器用于穿透腹壁，取走穿刺针后再相对旋转第一中空管和第二中空管，进而调整穿刺管组件在腹壁的固定深度，使得穿刺管组件体外段(长H1)，体壁段(长H2)和体内段(长H3)达到理想的设置。也可设计与可伸缩穿刺管组件向匹配的可伸缩的穿刺针。

已展示和描述了本发明的很多不同的实施方案和实例。各个实施了分别包含典型不同的区别技术特征，这些区别技术特征是可以相互替换或叠加的。本领域的一个普通技术人员，在不脱离本发明范围的前提下，通过适当修改能对所述方法和器械做出适应性改进。好几种修正方案已被提到，对于本领域的技术人员来说，其他修正方案也是可以想到的。因此本发明的范围应该依照附加权利要求，同时不应被理解为由说明书及附图显示和记载的结构，材料或行为的具体内容所限定。

Claims (6)

1.一种医用穿刺管组件，包括防松脱可伸缩的底部外壳组件，其特征在于：底部外壳组件包含底部外壳，第一中空管和第二中空管；所述第一中空管包含第一管头和第一管尾及在其间延伸的第一管壁，所述第二中空管包含第二管头和第二管尾及在其间延伸的第二管壁；所述第一管头与底部外壳连接，所述第二管头安装在第一中空管内部；第一管壁的内表面包含环向均布的多组母扣体，每组母扣体包含多个沿着其轴向均匀分布的内凸环筋，相邻的两个内凸环筋限定出一个内凹环槽；所述第二管头的外表面包含第一外凸环筋和凸筋切口，凸筋切口将第一外凸环筋切断，形成非封闭的环结构；穿刺管组件包含旋转卡合状态，旋转卡合状态下，所述第二中空管的第一外凸环筋与任一内凹环槽相互匹配构成可围绕中空管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合；所述第二管头还包括管壁切断槽，一对所述管壁切断槽将凸筋切口处的一部分管壁切除，形成环向拱桥臂，所述环向拱桥臂的外表包含凸起；穿刺管组件还包括顶部外壳，器械密封和零密封，所述器械密封和零密封被夹在顶部外壳和底部外壳组件之间并处于压缩状态，所述顶部外壳和底部外壳组件相互连接构成整体密封系统。

2.如权利要求1所述的穿刺管组件，其特征在于：所述第二管壁包含第二外圆柱面，环向拱桥臂外表的凸起横向向外超出第二外圆柱面之外，当母扣体对齐凸筋切口时，环向拱桥臂外表的凸起与内凸环筋过盈配合。

3.如权利要求2所述的穿刺管组件，其特征在于：所述环向拱桥臂具有柔性和弹性，当母扣体对齐凸筋切口时，所述第一中空管和第二中空管承受一定的轴向拉力F3使第一中空管和第二中空管向相反方向运动，内凸环筋向内挤压环向拱桥臂外表的凸起，迫使环向拱桥臂向内收缩变形避让，则内凸环筋跨过凸起并通过凸筋切口，然后环向拱桥臂回弹，环向拱桥臂外表的凸起进入并与内凹环槽匹配。

4.如权利要求3所述的穿刺管组件，其特征在于：当环向拱桥臂外表的凸起进入并与内凹环槽匹配时，相对旋转第一中空管和第二中空管至合适角度，则第一外凸环筋与内凹环槽相互匹配构成可围绕中空管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。

5.如权利要求4所述的穿刺管组件，其特征在于，还包括安装在第一管尾的中空管密封件，所述中空管密封件包含内径为Dt1的近端弹性圈和内径为Dt3的远端弹性圈；所述远端弹性圈与第二外圆柱面之间过盈配合。

6.如权利要求5所述的穿刺管组件，其特征在于：所述中空管密封件由热固性弹性体或热塑性弹性体材料制成，中空管密封件的远端弹性圈与第二外圆柱面之间过盈配合挤压力形成旋转峰值力F1；施加在所述第一中空管和第二中空管上的旋转外力F2，当F2≤F1时，第一中空管和第二中空管不产生相对旋转位移；当F2＞F1时，第一中空管和第二中空管产生相对旋转位移。

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