CN111920488A - 一种可适应不同病患的卡扣式可伸缩穿刺管组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可适应不同病患的卡扣式可伸缩穿刺管组件，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；所述第二管壁的外表面包含N圈外凸环，所述外凸环由第二管头临近区域开始，沿着第二中空管的轴向均匀的等距离的分布在第二管壁的外表面。

Description

一种可适应不同病患的卡扣式可伸缩穿刺管组件

技术领域

本发明涉及微创手术器械，尤其涉及一种可适应不同病患的卡扣式可伸缩穿刺管组件。

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，提出一种可适应不同病患的卡扣式可伸缩穿刺管组件，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。所述第二管壁的外表面包含N圈外凸环，所述外凸环由第二管头临近区域开始，沿着第二中空管的轴向均匀的等距离的分布在第二管壁的外表面；相邻的两圈外凸环限定出一圈外凹环；所述第二中空管还包含外缺口，所述外缺口将N圈外凸环切断，形成非封闭的结构。所述第一管尾内表面包含内凸筋，所述内凸筋的形状和尺寸设计成与所述外缺口相匹配，当所述内凸筋与所述外缺口对齐时，所述第二中空管可相对于第一中空管轴向移动。

一种方案中，所述内凸筋的形状和尺寸设计成与所述外凹环相匹配，所述内凸筋与任一外凹环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，所述外缺口包含沿第二中空管环向均布的第一列外缺口和第二列外缺口；所述内凸筋包含沿第一中空管环向均布的第一内凸筋和第二内凸筋；所述第一内凸筋与第一列外缺口的形状和尺寸相匹配，所述第二内凸筋与第二列外缺口的形状和尺寸相匹配。

又一种方案中，所述外凹环中包含m圈外卡槽，所述m圈外卡槽可收缩到第一中空管内。

又一种方案中，任一外卡槽可与内凸筋配合形成旋转卡扣；其中内凸筋与第一外卡槽匹形成旋转卡扣配合时，所述底部外壳组件的中空管长度为Lt1，为最长长度；所述内凸筋与第m外卡槽匹配形成旋转卡扣配合时，所述底部外壳组件的中空管长度为Ltm，满足如下关系

Ltm＝Lt1-m*P2，其中：Lt1——最长中空管长度；Ltm——内凸筋与第m外卡槽匹配时的中空管长度为Ltm；m——旋转卡扣配合的编号；P2——相邻两个外卡槽的间距。

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，

其中：Lt1——最短中空管长度；L1——第一中空管的长度；

又一种方案中，还包含固定在第二管头的中空管密封件，所述中空管密封件包含密封柱体限定的外密封柱面和内密封柱面；所述第一中空管还包含内圆柱面，所述内圆柱面一端贯穿第一管头而其另一端延伸至与所述内凸筋相交；所述内密封柱面与内圆柱面接触。

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，所述内密封柱面与内圆柱面接触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。

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是第二中空管300由近端向远端的投影视图；

图8是第二中空管300的侧面视图；

图9是第一中空管200由远端向近端的投影视图；

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的侧面视图；

图15是图14的15-15放大视图；

图16是第一中空管200a由远端向近端的投影视图；

图17是图16的17-17剖视图；

图18是底部外壳组件40b的剖视图；

图19是图18的19-19放大视图；

图20是图18的20-20放大视图；

图21是底部外壳100b的立体视图；

图22是底部外壳100b的剖视图；

图23是第二中空管300b的侧面视图；

图24是图23的24-24放大视图；

图25是第一中空管200b由远端向近端的投影视图；

图26是图25的26-26剖视图；

图27是底部外壳组件40d的剖视图；

图28是图27的28-28放大视图；

图29是图27的29-29放大视图；

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。

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，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5-11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中空管壁320。所述第二中空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。所述第二中空管壁的外表面包含N(N≥10)圈外凸环340，所述外凸环340由第二管头临近区域开始，沿着第二中空管的轴向均匀的等距离的分布在第二中空管壁的外表面。相邻的两圈外凸环340限定出一圈外凹环350；所述第二中空管还包含外缺口360，所述外缺口将N圈外凸环切断，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列外缺口361和第二列外缺口362共两列对齐的外缺口，所述第一列，第二列外缺口将每一圈环形台阶分割成第一组外凸环部分341和第二组外凸环部分342。然而，也可以包含三列，四列或更多列外缺口。

参考图9-10，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中空管壁220。所述第一管尾230的内表面包含内凸耳250，所述内凸耳250的形状和尺寸设计成与所述外缺口360相匹配，当所述内凸耳250与所述外缺口360对齐时，所述第二中空管可相对于第一中空管轴向移动。所述第一中空管200还包含直径为Dn1的内圆柱面229，所述内圆柱面229一端贯穿第一管头210而其另一端延伸至与所述内凸耳250相交。本实例中，所述内凸耳250包含沿着第一中空管环向均布的第一内凸耳251和第二内凸耳252共两组内凸耳，所述第一内凸耳251与第一列外缺口361的形状和尺寸相匹配，所述第二内凸耳252与第二列外缺口362的形状和尺寸相匹配。然而所述内凸耳250也可以分成三组，四组或更多组。无论分成几组，所述内凸耳250的形状和尺寸需设计成与所述外缺口360相匹配，当所述内凸耳250与所述外缺口360对齐时，所述第二中空管可相对于第一中空管轴向移动。

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和13，所述第二中空管的管头安装在第一中空管内部。所述内凸耳250的形状和尺寸设计成与所述外凹环350相匹配，所述内凸耳250与任一外凹环350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。

如图11-12，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包含密封柱体510限定的直径为Dt3的外密封柱面520和直径为Dt4的内密封柱面530。一种方案中，内密封柱面530安装在外圆柱面370外部并采用胶水固定；外密封柱面520与内圆柱面229之间过盈配合。

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，外密封柱面520与内圆柱面229之间过盈配合。所述外密封柱面520与内圆柱面229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，直到内凸耳250与所述外缺口360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。

一种设计方案中，所述第二中空管包含N圈外凸环340，相邻的两圈外凸环340限定出一圈外凹环350，即所述第二中空管包含N-1圈外凹环。而N-1圈外凹环中有m圈外凹环可收缩到第一中空管内与内凸耳配合构成旋转卡扣配合，其中m＜(N-1)，称之为m圈外卡槽，由远端向近端依次为第一，第二……，第M圈外卡槽。而N-1圈外凹环中有N-1-m圈外凹环不可收缩到第一中空管内，不能参与构成旋转卡扣配合。N圈外凸环和N-1圈外凹环组成的凸凹相间结构有利于增加中空管在患者腹壁的固定摩擦力。而其中M+1圈外凸环和M圈外卡槽组成的凸凹相间结构还可用于调节中空管的长度。

当内凸耳与第一外卡槽匹配时，所述底部外壳组件的中空管长度为Lt1，即为最长长度；所述内凸耳与第二外卡槽匹配时，所相邻两个环形凹槽的间距为P2述底部外壳组件的中空管长度为Lt2；以此类推，所述内凸耳与第m外卡槽匹配时，所述底部外壳组件的中空管长度为Ltm。外卡槽的宽度为P1，相邻两个外卡槽的间距为P2，所述中空管长度Ltm满足如下关系：Ltm＝Lt1-m*P2

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耳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*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14-20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200a和第二套管300a。首先参考18-19，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套管安装壁46，所述套管安装壁46向近端延伸并与套管限位壁44连接，所述套管限位壁44限定出下部外壳通孔41。

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中空管壁320a。所述第二中空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。所述第二中空管壁的外表面包含N(N≥10)圈环形台阶340a，所述环形台阶340a由第二管头临近区域开始，沿着第二中空管的轴向均匀的等距离的分布在第二中空管壁的外表面。相邻的两圈环形台阶340a限定出一圈环形凹槽350a。所述环形台阶340a包含旋转截面347a和旋转轴301a，其中旋转轴301a与中空管的轴线重合。参考图15和图20，所述旋转截面347a包含近端斜边345a和远端斜边349a，所述近端斜边与旋转轴301a形成近端夹角ANG1，所述远端斜边与旋转轴301a形成远端夹角ANG2。一种设计方案中，所述旋转截面347a包含由远端向近端倾斜并逐渐增宽的楔形。一种具体的实现方案中，90°≤ANG1≤135°，15°≤ANG1≤45°，这种角度设置有利于穿刺管组件在用于穿透腹壁建立穿刺通道的过程中，减小腹壁穿刺力，同时又有利于增加穿刺管组件从腹壁向外拔出的阻力。所述第二中空管还包含外缺口360a，所述外缺口将N圈环形台阶切断，形成非封闭的环结构。本实例中，所述外缺口360a包含沿第二中空管环向均布的第一列外缺口361a和第二列外缺口362a(图中未示出)共两列对齐的外缺口，所述第一列，第二列外缺口将每一圈环形台阶分割成第一组环形台阶部分341a和第二组环形台阶部分342a。然而，也可以包含三列，四列或更多列外缺口。

参考图16-17，所述第一中空管200a包含第一管头210和第一管尾230a及在其间延伸的由第一中空管壁220。所述第一管尾230a的内表面包含内卡钩250a，所述内卡钩250a的形状和尺寸设计成与所述外缺口360a相匹配，当所述内卡钩250a与所述外缺口360a对齐时，所述第二中空管可相对于第一中空管轴向移动。所述第一中空管200还包含内圆柱面229，所述内圆柱面229一端贯穿第一管头210而其另一端延伸至与所述内卡钩250a相交。本实例中，所述内卡钩250a包含沿着第一中空管环向均布的第一内卡钩251a和第二内卡钩252a共两组内卡钩，所述第一内卡钩251a与第一列外缺口361a的形状和尺寸相匹配，所述第二内卡钩252a与第二列外缺口362a的形状和尺寸相匹配。然而所述内卡钩250a也可以分成三组，四组或更多组。无论分成几组，所述内卡钩250a的形状和尺寸需设计成与所述外缺口360a相匹配，当所述内卡钩250a与所述外缺口360a对齐时，所述第二中空管可相对于第一中空管轴向移动。

参考图18-19，所述第一中空管200a的第一管头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外表和中空管安装壁46的内壁过盈连接将其固定成一个整体。

参考图18和图20，所述第二中空管300a的近端安装在第一中空管200a内部。所述内卡钩250a的形状和尺寸设计成与所述环形凹槽350a相匹配，所述内卡钩250a与任一环形凹槽350a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。

近似的，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。一种方案中，所述管密封件500的内密封柱面530安装在外圆柱面370外部并采用胶水固定；外密封柱面520与内圆柱面229之间过盈配合。一种设计方案中，外密封柱面520与内圆柱面229之间过盈配合。所述外密封柱面520与内圆柱面229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，直到内卡钩250a与所述外缺口360a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。

一种设计方案中，所述第二中空管300a包含N圈环形台阶340a，相邻的两圈环形台阶340a限定出一圈环形凹槽350a，即所述第二中空管包含N-1圈环形凹槽350a。而N-1圈环形凹槽中有m圈环形凹槽可收缩到第一中空管内与内凸耳配合构成旋转卡扣配合，其中m＜(N-1)，称之为m圈外卡槽，由远端向近端依次为第一，第二……，第M圈外卡槽。而N-1圈环形凹槽中有N-1-m圈环形凹槽不可收缩到第一中空管内，不能参与构成旋转卡扣配合。N圈环形台阶和N-1圈环形凹槽组成的凸凹相间结构有利于增加中空管在患者腹壁的固定摩擦力。而其中M+1圈环形台阶和M圈外卡槽组成的凸凹相间结构还可用于调节中空管的长度。

当内凸耳与第一外卡槽匹配时，所述底部外壳组件的中空管长度为Lt1，即为最长长度；所述内凸耳与第二外卡槽匹配时，所相邻两个环形凹槽的间距为P2述底部外壳组件的中空管长度为Lt2；以此类推，所述内凸耳与第m外卡槽匹配时，所述底部外壳组件的中空管长度为Ltm。外卡槽的宽度为P1，相邻两个外卡槽的间距为P2，所述中空管长度Ltm满足如下关系：Ltm＝Lt1-m*P2

本领域的技术人员应该可以理解，当底部外壳组件40b替代穿刺管组件1中底部外壳40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耳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200a的长度设置对于穿刺管组件1b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200a的长度L1满足关系式：

3*Lt1/8≤L1≤Lt1/3，m*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21-22描绘又一种改进的底部外壳组件40c(图中未示出)，包含底部外壳100b，第二中空管300a和中空管密封件500。所述底部外壳组件40c与底部外壳组件40b相比，仅底部外壳和第一中空管的连接方式不同。简要的说，底部外壳组件40b中，所述底部外壳100和第一中空管200a分成两个零件，分别注塑成型后再连接在一起。而底部外壳组件40c中，其底部外壳和第一中空管连成整体，由一个模具注塑形成单一零件。一种实施案例中，所述底部外壳100c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向朝向远端延伸形成第一中空管200b。所述第一中空管200b包含第一管头210b和第一管尾230a及在其间延伸的由第一中空管壁220。所述第一管尾230a的内表面包含内卡钩250a，所述内卡钩250a的形状和尺寸设计成与所述外缺口360a相匹配，当所述内卡钩250a与所述外缺口360a对齐时，所述第二中空管可相对于第一中空管轴向移动。所述第一中空管200b还包含内圆柱面229，所述内圆柱面229一端与中空管安装壁46延伸相交，而其另一端延伸至与所述内卡钩250a相交。本实例中，所述内卡钩250a包含沿着第一中空管环向均布的第一内卡钩251a和第二内卡钩252a共两组内卡钩，所述第一内卡钩251a与第一列外缺口361a的形状和尺寸相匹配，所述第二内卡钩252a与第二列外缺口362a的形状和尺寸相匹配。然而所述内卡钩250a也可以分成三组，四组或更多组。无论分成几组，所述内卡钩250a的形状和尺寸需设计成与所述外缺口360a相匹配，当所述内卡钩250a与所述外缺口360a对齐时，所述第二中空管可相对于第一中空管轴向移动。

底部外壳组件40c中，所述第二中空管300a的近端安装在第一中空管200b内部。所述内卡钩250a的形状和尺寸设计成与所述环形凹槽350a相匹配，所述内卡钩250a与任一环形凹槽350a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。所述管密封件500的内密封柱面530安装在外圆柱面370外部并采用胶水固定；外密封柱面520与内圆柱面229之间过盈配合。底部外壳组件40c的所述第二中空管和管密封件的安装方式和作用原理基本相同，因此不再赘述。

图23-27描绘了一种改进的底部外壳组件40d，包含底部外壳100，第一中空管200c和第二套管300b。首先参考23-24，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中空管壁320b。所述第二中空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。所述第二中空管壁的外表面包含多圈外凸环齿340b，所述外凸环齿340b由第二管头临近区域开始，沿着第二中空管的轴向均匀的等距离的分布在第二中空管壁的外表面。相邻的两圈外凸环齿340b限定出一圈外环齿槽350b。所述外凸环齿340b包含旋转截面347b和旋转轴301b，其中旋转轴301b与中空管的轴线重合。参考图23和图24，所述旋转截面347b包含近端斜边345b和远端斜边349b，所述近端斜边与旋转轴301b形成近端夹角ANG1，所述远端斜边与旋转轴301b形成远端夹角ANG2。一种设计方案中，所述旋转截面347b包含由远端向近端倾斜并逐渐增宽的楔形。所述凸凹相间的外凸环齿和外环齿槽构成了锯齿形的防滑纹理，有利于增加中空管在患者腹壁的固定摩擦力。一种具体的实现方案中，90°≤ANG1≤135°，15°≤ANG1≤45°，这种角度设置有利于穿刺管组件在用于穿透腹壁建立穿刺通道的过程中，减小腹壁穿刺力，同时又有利于增加穿刺管组件从腹壁向外拔出的阻力。所述第二中空管还包含外缺口360b，所述外缺口将N圈外凸环齿切断，形成非封闭的环结构。本实例中，所述外缺口360b包含沿第二中空管环向均布的第一列外缺口361b,第二列外缺口362b(图中未示出),第三列外缺口363b(图中未示出)和第四列外缺口362b(图中未示出)共四列对齐的外缺口，四列外缺口将每一圈外凸环齿分割成第一组外凸环齿部分341b，第二组外凸环齿部分342b，第三组外凸环齿部分343b(图中未示出)和第四组外凸环齿部分344b(图中未示出)。

参考图25-26，所述第一中空管200b包含第一管头210和第一管尾230b及在其间延伸的由第一中空管壁220。所述第一管尾230b的内表面包含内凸块250b，所述内凸块250b的形状和尺寸设计成与所述外缺口360b相匹配，当所述内凸块250b与所述外缺口360b对齐时，所述第二中空管可相对于第一中空管轴向移动。所述第一中空管200还包含内圆柱面229，所述内圆柱面229一端贯穿第一管头210而其另一端延伸至与所述内凸块250b相交。本实例中，所述内凸块250b包含沿着第一中空管环向均布的第一内凸块251b，第二内凸块252b，第三内凸块253b，第四内凸块254b共四组内凸块。所述第一内凸块251b与第一列外缺口361b的形状和尺寸相匹配，所述第二内凸块252b与第二列外缺口362b的形状和尺寸相匹配,所述第三内凸块253b与第三列外缺口363b的形状和尺寸相匹配，所述第四内凸块254b与第四列外缺口364b的形状和尺寸相匹配。无论分成几组，所述内凸块250b的形状和尺寸需设计成与所述外缺口360b相匹配，当所述内凸块250b与所述外缺口360b对齐时，所述第二中空管可相对于第一中空管轴向移动。

参考图26-28，所述内凸块250b包含多圈内凸环齿260b，所述内凸环齿260b沿着第一中空管的轴向均匀的等距离的分布在内凸块250b的内表面。相邻的两圈内凸环齿260b限定出一圈内环齿槽270b。参考图27-29，所述第一中空管200b的第一管头210与底部外壳100相连接，所述第二中空管300b的近端安装在第一中空管200b内部。所述内凸环齿260b的形状和尺寸设计成与所述外环齿槽350b相匹配，所述内环齿槽270b的形状和尺寸设计成与所述外凸环齿340b相匹配，可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。

近似的，所述底部外壳组件40d还包含安装在第二管头的中空管密封件500。一种方案中，所述管密封件500的内密封柱面530安装在外圆柱面370外部并采用胶水固定；外密封柱面520与内圆柱面229之间过盈配合。一种设计方案中，外密封柱面520与内圆柱面229之间过盈配合。所述外密封柱面520与内圆柱面229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，直到内凸块250b与所述外缺口360b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。

一种设计方案中，所述内凸块250b包含X圈内凸环齿260b和X-1圈内环齿槽270b。一种具体的方案中，3≤X≤5。当X＜3时，所述第一第二套管的配合长度，使得其配合不够紧密和平稳，当X＞5时，配合长度太长，从而减小了第一，第二中空管轴向伸缩的总长度(位移)。

又一种设计方案中，所述外凸环齿的齿顶直径Dd，所述外环齿槽的齿根直径Dg满足关系式：0.3mm≤(Dd-Dg)/2≤0.5mm。当外凸环齿小于0.3mm时，外凸环齿制造精度和配合精度要求较高，且外凸环齿和外环齿槽构成的防滑纹理被包裹在患者腹壁创口的摩擦力不够，而(Dd-Dg)/2大于0.5mm时，为了保证足够的强度，则需要将套管的外径增大，从而增加了穿刺创口的损伤，同时当外凸环齿和外环齿槽构成的防滑纹理被包裹在患者腹壁创口时，超过0.5高度的环齿容易对创口造成额外损伤。

同理，当底部外壳组件40d替代穿刺管组件1中底部外壳40形成新的穿刺管组件1d(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块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。

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外缺口与内凸块(内卡钩)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，肉眼可见配合位置；另一种方案中，所述第一管尾的外表设有对齐标记，当外缺口与对齐标记对齐时，外缺口与内凸块(内卡钩)对齐。

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Lt0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 (8)

1.一种可适应不同病患的卡扣式可伸缩穿刺管组件，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，其特征在于：

1)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；

2)所述第二管壁的外表面包含N圈外凸环，所述外凸环由第二管头临近区域开始，沿着第二中空管的轴向均匀的等距离的分布在第二管壁的外表面；相邻的两圈外凸环限定出一圈外凹环；所述第二中空管还包含外缺口，所述外缺口将N圈外凸环切断，形成非封闭的结构；

3)所述第一管尾内表面包含内凸筋，所述内凸筋的形状和尺寸设计成与所述外缺口相匹配，当所述内凸筋与所述外缺口对齐时，所述第二中空管可相对于第一中空管轴向移动。

2.如权利要求1所述的穿刺管组件，其特征在于：所述内凸筋的形状和尺寸设计成与所述外凹环相匹配，所述内凸筋与任一外凹环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。

3.如权利要求2所述的穿刺管组件，其特征在于：所述外缺口包含沿第二中空管环向均布的第一列外缺口和第二列外缺口；所述内凸筋包含沿第一中空管环向均布的第一内凸筋和第二内凸筋；所述第一内凸筋与第一列外缺口的形状和尺寸相匹配，所述第二内凸筋与第二列外缺口的形状和尺寸相匹配。

4.如权利要求1所述的穿刺管组件，其特征在于：所述外凹环中包含m圈外卡槽，所述m圈外卡槽可收缩到第一中空管内。

5.如权利要求4所述的穿刺管组件，其特征在于：任一外卡槽可与内凸筋配合形成旋转卡扣；其中内凸筋与第一外卡槽匹形成旋转卡扣配合时，所述底部外壳组件的中空管长度为Lt1，为最长长度；所述内凸筋与第m外卡槽匹配形成旋转卡扣配合时，所述底部外壳组件的中空管长度为Ltm，满足如下关系：

Ltm＝Lt1-m*P2

其中：

Lt1——最长中空管长度；

Ltm——内凸筋与第m外卡槽匹配时的中空管长度为Ltm；

m——旋转卡扣配合的编号；

P2——相邻两个外卡槽的间距。

6.如权利要求5所述的穿刺管组件，其特征在于，所述第一中空管的长度L1满足关系式：

3*Lt1/8≤L1≤Lt1/3，

其中：

Lt1——最短中空管长度；

L1——第一中空管的长度。

7.如权利要求6所述的穿刺管组件，其特征在于，还包含固定在第二管头的中空管密封件，所述中空管密封件包含密封柱体限定的外密封柱面和内密封柱面；所述第一中空管还包含内圆柱面，所述内圆柱面一端贯穿第一管头而其另一端延伸至与所述内凸筋相交；所述内密封柱面与内圆柱面接触。

8.如权利要求6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，所述内密封柱面与内圆柱面接触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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