CN111920489B - 一种用于微创手术可螺旋伸缩的下部外壳组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于微创手术可螺旋伸缩的下部外壳组件，包含下部外壳，第一套管和第二套管；所述下部外壳包含远端壳体，过渡壳体一端与远端壳体连接而其另一端延伸并与第一套管连接；所述第一套管包含第一套管近端和第一套管远端及在其间延伸的由第一套管壁，所述第二套管包含第二套管近端和第二套管远端及在其间延伸的第二套管壁；所述第二套管壁的外表面包含外螺纹，所述外螺纹由第二套管近端的临近区域开始，延伸致第二套管远端的临近区域；所述第一套管壁的内表面包含与所述外螺纹相匹配的内螺纹；所述第二套管的近端安装在第一套管内部，所述外螺纹和内螺纹相互配合。

Description

一种用于微创手术可螺旋伸缩的下部外壳组件

技术领域

本发明涉及微创手术器械，尤其涉及一种用于微创手术可螺旋伸缩的下部外壳组件。

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。通常由套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，再将穿刺针贯穿套管组件，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，留下套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。套管组件通常由套管， 外壳，密封膜(亦称器械密封)和零密封(亦称自动密封)组成。所述套管组件从体腔外穿透 至体腔内，作为器械进出体腔的通道。所述外壳将套管、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。

当套管组件固定在患者腹壁时，其套管可分为体外段(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，特别当套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 有技术的套管组件的套管的长度是固定的，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，提出一种用于微创手术可螺旋伸缩的下部外壳组件，包含下 部外壳，第一套管和第二套管。所述下部外壳包含远端壳体，过渡壳体一端与远端壳体连 接而其另一端延伸并与第一套管连接。所述第一套管包含第一套管近端和第一套管远端及 在其间延伸的由第一套管壁，所述第二套管包含第二套管近端和第二套管远端及在其间延 伸的第二套管壁。所述第二套管壁的外表面包含外螺纹，所述外螺纹由第二套管近端的临 近区域开始，延伸致第二套管远端的临近区域；所述第一套管壁的内表面包含与所述外螺 纹相匹配的内螺纹。所述第二套管的近端安装在第一套管内部，所述外螺纹和内螺纹相互 配合。相对旋转第一套管和第二套管，可使第二套管在第一套管中旋转和移动。

一种方案中，所述内螺纹设置在第一套管远端的临近区域的第一套管壁内表面上， 内螺纹的大径Dn；所述第一套管壁还包含直径为Dt1的圆柱内管，其中Dt1≥Dn。

又一种方案中，所述套管组件还包含安装在第二套管近端的套管密封件，所述套管密封件 包含直径为Dt2的圆柱密封壁，其中Dt2＞Dt1。

又一种方案中，一种套管组件包含可螺旋伸缩的下部外壳组件，还包括上部外壳，器械密封和零密封，所述器械密封和零密封被夹在上部外壳和下部外壳之间并处于压缩状态，所述上部外壳和下部外壳组件相互连接构成整体密封系统。所述套管组件的套管总长Ltx满足如下关系式：

Lt0≤Ltx≤(Lt0+L1-N*P-L3)

L1——第一套管的长度，

N——内螺纹的圈数，

L3——外螺纹与第二套管近端的最短距离，

Lt0——套管组件的套管总长的初始位置最短长度，

P——螺纹的螺距。

又一种方案中，所述内螺纹的圈数为N，其中3≤N≤5。

又一种方案中，第一套管的长度L1和套管组件的套管总长的初始位置最短长度Lt0满足关 系式：3*Lt0/8≤L1≤Lt0/3。

在本发明的一个方面，提出一种包含螺旋凹槽的下壳组件，包含下部外壳，第一套管 和第二套管。所述下部外壳包含远端壳体，过渡壳体一端与远端壳体连接而其另一端延伸 并与第一套管连接。所述第二套管包含第二套管近端和第二套管远端及在其间延伸的第二 套管壁，所述第二套管壁的外表面包含螺旋凹槽，所述螺旋凹槽由第二套管近端的临近区 域开始延伸至第二套管远端的临近区域。所述第一套管包含第一套管近端和第一套管远端 及在其间延伸的由第一套管壁；在第一套管远端处的第一套管壁内表面上，包含形状和尺 寸与所述螺旋凹槽相匹配的M圈(M≥1)螺旋凸起。所述第二套管的近端安装在第一套管 内部，所述螺旋凸起和螺旋凹槽相互配合。

一种方案中，所述螺旋凹槽和螺旋凸起相互匹配,相对旋转第二套管和第一套管，则所述第 一套管和第二套管可相互旋转并产生轴向移动。

又一种方案中，所述第二套管近端包含直径为Dt2的近端圆柱管,其外部包含直径为Dt5环 形凹槽；所述下部外壳组件还包含套管密封件，所述套管密封件包含直径为Dt3的外密封 柱面和直径为Dt4的内密封柱面，其中Dt2＞Dt5＞Dt4；所述套管密封件被限定在所述环形 凹槽中。

又一种方案中，所述第一套管壁还包含直径为Dt1的圆柱内管，所述圆柱内管的近端贯穿 第一套管近端而其远端与螺旋凸起相交；所述外密封柱面与圆柱内管的内表面接触，其中 Dt3＞Dt1。

又一种方案中，所述套管密封件由热固性弹性体或热塑性弹性体材料制成，套管密封件的 外密封柱面与圆柱内管之间过盈配合挤压力形成旋转峰值力F1；施加在所述第一套管和第 二套管上的旋转外力F2，当F2≤F1时，第一套管和第二套管不产生相对位移；当F2＞F1 时，第一套管和第二套管产生相对位移。又一种方案中，10N≤F1≤20N。

又一种方案中，一种套管组件包含一种包含螺旋凹槽的下壳组件，还包括上部外壳，器械 密封和零密封，所述器械密封和零密封被夹在上部外壳和下部外壳之间并处于压缩状态， 所述上部外壳和下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，提出一种包含螺旋凸起的下壳组件。包含下部外壳，第一套管 和第二套管。所述下部外壳包含远端壳体，过渡壳体一端与远端壳体连接而其另一端延伸 并与第一套管连接。所述第二套管包含第二套管近端和第二套管远端及在其间延伸的第二 套管壁，所述第二套管壁的外表面包含螺旋凹槽，所述螺旋凹槽由第二套管近端的临近区 域开始延伸至第二套管远端的临近区域。所述第一套管包含第一套管近端和第一套管远端 及在其间延伸的由第一套管壁；在第一套管远端处的第一套管壁内表面上，包含形状和尺 寸与所述螺旋凹槽相匹配的螺旋凸起。所述第二套管的近端安装在第一套管内部，所述螺 旋凸起和螺旋凹槽相互配合。

一种方案中，所述螺旋凹槽和螺旋凸起相互匹配,相对旋转第二套管和第一套管，则所述第 一套管和第二套管可相互旋转并产生轴向移动。

又一种方案中，螺旋凸起X个段落，其中X≥2；X段螺旋凸起设置在第一套管远端处的第 一套管壁内表面上，由远端向近端依次的间隔的分布在与螺旋凹槽相匹配的虚拟螺旋线上， 且由远端向近端投影的视角，X段螺旋凸起不重叠。一种方案中，3≤X≤5。

又一种方案中，所述下部外壳和第一套管连成整体，由一个模具注塑形成单一零件。

又一种方案中，所述下部外壳组件还包含安装在第二套管近端的套管密封件，所述套管密 封件包含直径为Dt2的圆柱密封壁，所述第一套管壁还包含直径为Dt1的圆柱内管，所述 圆柱密封壁的外表与圆柱内管的内表面接触，其中Dt2＞Dt1。

又一种方案中，所述下部外壳组件还包含所述套管密封件由热固性弹性体或热塑性弹性体 材料制成，套管密封件的圆柱密封壁的外表面与圆柱内管之间过盈配合的挤压力形成旋转 峰值力F1；施加在所述第一套管和第二套管上的旋转外力F2，当F2≤F1时，第一套管和 第二套管不产生相对位移；当F2＞F1时，第一套管和第二套管产生相对位移。

又一种方案中，一种套管组件包含一种包含螺旋凸起的下壳组件，还包括上部外壳，器械 密封和零密封，所述器械密封和零密封被夹在上部外壳和下部外壳之间并处于压缩状态， 所述上部外壳和下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，提出一种包含螺旋凸起的下壳组件包含下部外壳，第一套管和 第二套管。所述下部外壳包含远端壳体，过渡壳体一端与远端壳体连接而其另一端延伸并 与第一套管连接。所述第二套管包含第二套管近端和第二套管远端及在其间延伸的第二套 管壁，所述第二套管壁的外表面包含螺旋凸起，所述螺旋凸起由第二套管近端的临近区域 开始延伸至第二套管远端的临近区域。所述第一套管包含第一套管近端和第一套管远端及 在其间延伸的由第一套管壁；在第一套管远端处的第一套管壁内表面上，包含形状和尺寸 与所述螺旋凸起相匹配的螺旋凹槽。所述第二套管的近端安装在第一套管内部，所述螺旋 凸起和螺旋凹槽相互配合。

一种方案中，所述螺旋凹槽和螺旋凸起相互匹配,相对旋转第二套管和第一套管，则所述第 一套管和第二套管可相互旋转并产生轴向移动。

又一种方案中，所述下部外壳组件还包括安装在第二套管近端的套管密封件。

又一种方案中，所述套管密封件包含密封柱体限定的直径为Dt3的外密封柱面和直径为Dt4 的内密封柱面；所述第二套管近端包含直径为Dt2的近端圆柱管，所述内密封柱面与近端 圆柱管之间用胶水固定；所述外密封柱面与圆柱内管的内表面接触。

又一种方案中，管密封件的外密封柱面与圆柱内管之间过盈配合；所述外密封柱面与近端 圆柱管之间具有足够的挤压力形成旋转峰值力F1，施加在所述第一套管和第二套管上的旋 转外力F2，当F2≤F1时，第一套管和第二套管不产生相对位移；当F2＞F1时，第一套管 和第二套管产生相对位移。一种具体方案中，10N≤F1≤20N。

又一种方案中，一种套管组件，下部外壳组件，上部外壳，器械密封和零密封，所述器械 密封和零密封被夹在上部外壳和下部外壳之间并处于压缩状态，所述上部外壳和下部外壳 组件相互连接构成整体密封系统。

在本发明的一个方面，提出一种套管针组件，包含套管组件和贯穿套管组件的穿刺针。

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是套管组件1的爆炸视图；

图2是套管组件1的侧面投影视图；

图3是套管组件1的2-2剖视图；

图4是套管组件1在腹壁固定的模拟示意图；

图5是下部外壳组件40a的立体示意图；

图6是下部外壳100的立体示意图；

图7是下部外壳组件40a的剖视图；

图8是图7的8-8局部放大图；

图9是第一套管组件200a的立体示意图；

图10是下部外壳组件40b的剖视图；

图11是图10的11-11局部放大图；

图12是图10的12-12局部放大图；

图13是下部外壳组件40c的剖视图；

图14是图13的14-14局部放大图；

图15是图13的15-15局部放大图；

图16是第一套管组件200c的立体示意图；

图17是第一套管组件200c由远端向近端的投影视图；

图18是下部外壳组件40d的剖视图；

图19是图18的19-19局部放大图；

图20是下部外壳组件40e的立体视图；

图21是第一套管200f的立体示意图，

图22是第二套管300f的侧面投影视图，

图23是下部外壳组件40f的剖视图,

图24是图23的24-24局部放大图。

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套管组件1。所述套管组件1包含轴线2和沿轴向依次布置的上部外壳30，器械密封10，零密封20和下部外壳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。上部外壳30和下部外壳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 述上部外壳30包含近端壳体37限定的开放的套管组件入口31，以及与上部外壳30连接并 朝向远端延伸的上部固定环33。所述下部外壳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套管50， 所述套管50包含套管壁51限定的套管通道53，所述套管壁51朝向远端延伸并形成套管唇 55，所述套管唇55限定出开放的套管出口57。本实例中，所述器械密封10和零密封20被 安装在上部外壳30和下部外壳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，所述上部外壳30还包括与近端壳体 37连接并朝向远端延伸的固定柱39，所述下部外壳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，从而将上部外壳30，器械密封 10，零密封20和下部外壳40连成整体密封系统。本实例中所述上部外壳和下部外壳通过 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，当套管组件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和套管50形成零密封组件，防止 体腔内的气体经由套管组件向体外泄露。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，上部外壳，下部外壳等。

现参考图4，当套管组件1固定在患者腹壁时，其套管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，特别当套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。套管组件1的套管50的长度是固定的，无法满足不同临场场景的需求。

图5-8描绘了一种改进的下部外壳组件40a，包含下部外壳100，第一套管200和第二套管300。所述下部外壳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。所述第一套管200包含第一套管近端210和第一套管远端230及在其间延伸的由第一 套管壁220，所述第一套管壁220的内表面包含内螺纹240。所述第二套管300包含第二套 管近端310和第二套管远端330及在其间延伸的第二套管壁320。所述第二套管壁的内表面 限定出中空管。所述第二套管壁320的外表面包含外螺纹340，所述外螺纹340由第二套管 近端的临近区域开始，延伸致第二套管远端的临近区域。所述第二套管远端330限定出套 管唇331。

继续参考图7-8，所述第一套管近端210与下部外壳100相连接，本实例中，所述 第一套管近端210的外表面与套管限位壁44的形状和尺寸相匹配，一种方案中，采用胶水 将第一套管近端210和套管限位壁44粘接在一起。另一种方案中，第一套管近端210外表 和套管限位壁44的内壁过盈连接将其固定成一个整体。所述第二套管近端310安装在第一 套管200的内部，所述外螺纹340和内螺纹240相互匹配。

所述所述第一套管200的长度为L1，所述内螺纹240沿轴向的总长Ls1等于L1，第二套管300的长度为L2，所述外螺纹340沿着轴向的总长Ls2，螺纹的螺距P。下部外壳组 件40a的套管初始位置最短长度Lt0，下部外壳组件40a的套管伸长后的长度Ltx，其中Ltx 满足如下关系式：

Lt0≤Ltx≤(L1+Lt0-3*P),且Ls2＞Ls1。

本领域的技术人员应该可以理解，当下部外壳组件40a替代套管组件1中下部外壳40形成新的套管组件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，套管组件的位置和穿刺角度，以及个人操作习惯等，旋转第一套管，使第二套管和第一套管相对移动从而改变套管总长Ltx。进而调整套管组件在腹壁的固定深度，使得套管组件体外段(长H1)，体壁段(长H2)和体内段(长H3)达到理想的设置。

图9-12描绘了一种改进的下部外壳组件40b，包含下部外壳100，第一套管200a和第二套管300a。所述第一套管200a包含第一套管近端210a和第一套管远端230a及在其间延伸的由第一套管壁220a，内螺纹240a设置在第一套管远端230a的临近区域的第一套管壁内表面上，其中内螺纹的大径Dn，内螺纹小径为Dn1，螺距为P，内螺纹圈数为N。所述 第一套管壁220a还包含直径为Dt1的圆柱内管250a，其中Dt1＞Dn。所述圆柱内管250a 的近端贯穿第一套管近端210a而其远端与内螺纹240a相交。所述第二套管300a包含第二 套管近端310a和第二套管远端330及在其间延伸的第二套管壁320。所述第二套管壁320 的外表面包含外螺纹340，所述外螺纹340由第二套管近端的临近区域开始延伸致第二套管 远端的临近区域,所述外螺纹大径Dw，外螺纹小径为Dw1，螺距为P。所述第二套管近端310a 包含直径为Dt2的近端圆柱管350a，其中Dt2＜Dw1。所述第一套管近端210a与下部外壳 100相连接，所述第二套管300a安装在第一套管200a的内部，其中所述外螺纹340和内螺 纹240a相互匹配。

下部外壳组件40b还包括安装在第二套管近端的套管密封件400，所述套管密封件400包含密封柱体410限定的直径为Dt3的外密封柱面420和直径为Dt4的内密封柱面430。一种方案中，采用胶水粘接法将套管密封件400固定在近端圆柱管350a的外部(参考图10和图11)。又一种方案中，近端圆柱管350a的外部包含直径为Dt5凹槽，其中Dt2＞Dt5 ＞Dt4，从而将套管密封件400限定在近端圆柱管350a的外部的凹槽内部。有一种方案中， 采用二次注塑法，直接将套管密封件400注塑在第二套管近端310a。总之，套管密封件400 与第二套管近端310a的连接方法有多种，基于前述三种方案的启示，还可以想到其他连接 方式。

所述套管密封件400由热固性弹性体(例如硅胶，橡胶等)或热塑性弹性体(例如TPU聚氨酯热塑性弹性体，TPEE聚酯热塑性弹性体，苯乙烯弹性体等)制成，其中Dt3＞Dt1，即套管密封件400的外密封柱面420与圆柱内管250a之间过盈配合(图10-11描绘的处于 舒张状态的套管密封件400)。所述外密封柱面420与近端圆柱管350a之间具有足够的挤 压力形成旋转峰值力F1，施加在所述第一套管和第二套管上的旋转外力F2，当F2≤F1时， 第一套管和第二套管不产生相对位移；当F2＞F1时，第一套管和第二套管产生相对位移。 通过实验法选择合理的过盈量，合理选择套管密封件400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 第一套管和第二套管产生意外相对位移的安全系数不够高；当F1＞20N时，旋转使第一套 管和第二套管产生相对位移的操作舒适性不够好。

所述第一套管200a的长度为L1，所述内螺纹240a的圈数为N，第二套管300a的长度为L2，所述外螺纹340沿着轴向的总长Ls2，螺纹的螺距,外螺纹340与第二套管近端310a的最短距离为L3。下部外壳组件40b的套管初始位置最短长度Lt0。一种设计方案中，3≤ N≤5，下部外壳组件40a的套管伸长后的长度Ltx，其中Ltx满足如下关系式：

Lt0≤Ltx≤(Lt0+L1-N*P-L3)。

同理，当下部外壳组件40b替代套管组件1中下部外壳40形成新的套管组件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，套管组件的位置和穿刺角度，以及个人操作习惯等，旋转第一套管，使第二套管和第一套管相对移动从而改变套管总长Ltx。进而调整套管组件在腹壁的固定深度，使得套管组件体外段(长H1)，体壁段 (长H2)和体内段(长H3)达到理想的设置。当N＜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N＞5时，配合长度太长，从而减小了第一，第二套管轴向 伸缩的总长度(位移)。

第一套管200a的长度的设置对于套管组件1b的临场应用方便性的影响较大。一种优选的方案中，第一套管200a的长度为L1，下部外壳组件40b的套管初始位置最短长度Lt0，其中3*Lt0/8≤L1≤Lt0/3。当L1大于Lt0的3/8时，处于最短状态的套管组件1b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Lt0的1/3时， L1太短则套管组件1b可调节的伸长长度不够明显。

又一种设计方案中，所述外螺纹340的大径Dw和小径Dw1满足关系式：0.3mm≤(Dw-Dw1)/2≤0.5mm。当(Dw-Dw1)/2小于0.3mm时，螺纹制造精度和配合精度要求较高，且外螺纹被包裹在患者腹壁创口的摩擦力不够，而(Dw-Dw1)/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，同时当外螺纹被包裹在患者腹壁创口时，超过0.5高度的螺纹容易对创口造成额外损伤。

图7-12描绘的图形中，所述内螺纹和外螺纹为等腰三角形螺纹。又一种设计方案中， 所述内螺纹和外螺纹为锯齿形螺纹，即所述内螺纹和外螺纹的牙形为锯齿形。一种优化的 设计方案中，所述外螺纹的牙形为由远端向近端倾斜并逐渐增宽的锯齿形。这种设置有利 于套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 套管组件从腹壁向外拔出的阻力。同理，所述外螺纹的大径Dw和小径Dw1满足关系式：0.3mm ≤(Dw-Dw1)/2≤0.5mm。

图13-15描绘又一种改进的下部外壳组件40c，包含下部外壳100，第一套管200b和第二套管300b。所述第二套管300b包含第二套管近端310b和第二套管远端330b及在其间延伸的第二套管壁320b。所述第二套管壁320b的外表面包含M圈(M≥1)螺旋凸起340f，所述螺旋凸起340f由第二套管近端的临近区域开始延伸致第二套管远端的临近区域。所述第一套管200b包含第一套管近端210b和第一套管远端230b及在其间延伸的由第一套管壁220b。在第一套管远端230b的处的第一套管壁内表面上，包含形状和尺寸与螺旋凸起340f相匹配的螺旋凹槽240f。所述第一套管壁220b还包含直径为Dt1的圆柱内管250b。所述 圆柱内管250b的近端贯穿第一套管近端210b而其远端与螺旋凹槽240f相交。所述第一套 管近端210b与下部外壳100相连接，所述第二套管300b安装在第一套管200b的内部，其 中所述螺旋凸起340f和螺旋凹槽240f相互匹配,相对旋转第二套管300b和第一套管200b， 所述第一套管和第二套管可产生轴向移动。

继续参考图13-15，下部外壳组件40c还包括安装在第二套管近端的套管密封件400， 所述套管密封件400包含密封柱体410限定的直径为Dt3的外密封柱面420和直径为Dt4 的内密封柱面430。一种方案中，所述第二套管近端310b包含直径为Dt2的近端圆柱管350b, 近端圆柱管350b的外部包含直径为Dt5环形凹槽360b，其中Dt2＞Dt5＞Dt4，从而将套管 密封件400限定在近端圆柱管350b的外部的环形凹槽360b中，所述外密封柱面420与圆 柱内管250b的内表面接触。一种方案中，Dt3＞Dt1，即套管密封件400的外密封柱面420与圆柱内管250b之间过盈配合(图13-14描绘的处于压缩状态的套管密封件400)。所述 外密封柱面420与近端圆柱管350b之间具有足够的挤压力形成旋转峰值力F1，施加在所述 第一套管和第二套管上的旋转外力F2，当F2≤F1时，第一套管和第二套管不产生相对位移；当F2＞F1时，第一套管和第二套管产生相对位移。通过实验法选择合理的过盈量，合理选择套管密封件400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，防止第一套管和第二套管产生意外相对位移 的安全系数不够高；当F1＞20N时，旋转使第一套管和第二套管产生相对位移的操作舒适 性不够好。

同理，当下部外壳组件40c替代套管组件1中下部外壳40形成新的套管组件1c(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，套管组件的位置和穿刺角度，以及个人操作习惯等，旋转第一套管，使第二套管和第一套管相对移动从而改变套管总长Ltx。进而调整套管组件在腹壁的固定深度，使得套管组件体外段(长H1)，体壁段 (长H2)和体内段(长H3)达到理想的设置。所述第二套管200b的螺旋凸起340f相对于 第二套管200的外螺纹340,所述螺旋凹槽340更利于注塑成型薄壁管。虽然图中描述的螺 旋凹槽的剖切面为半圆形，然而也可以是梯形或矩形。

图16-19描绘又一种改进的下部外壳组件40d，包含下部外壳100，第一套管200c，第二套管300b和套管密封件400。所述部外壳组件40d与下部外壳组件40c相比，仅第一 套管不同。即以第一套管200c替代第一套管200b构成下部外壳组件40d。所述第一套管 200c包含第一套管近端210b和第一套管远端230c及在其间延伸的由第一套管壁220b。在 第一套管远端230c的处的第一套管壁内表面上，包含形状和尺寸与螺旋凸起340f相匹配 的多段螺旋凸起240c。所述第一套管壁220b还包含直径为Dt1的圆柱内管250b。所述圆 柱内管250b的近端贯穿第一套管近端210b而其远端与螺旋凸起240c相交。一种具体的设 计方案中，所述螺旋凸起240c包含第一段螺旋凸起241c，第二段螺旋凸起242c和第三段 螺旋凸起243c。所述第一，第二，第三段螺旋凸起设置在第一套管远端230c的处的第一套 管壁内表面上，由远端向近端依次的间隔的分布在与螺旋凸起340f相匹配的虚拟螺旋线上， 且由远端向近端投影的视角，所述第一，第二，第三段螺旋凸起不重叠。如图19-20，相似 的，所述第一套管近端210b与下部外壳100相连接，所述第二套管300b安装在第一套管 200c的内部，其中所述螺旋凸起340f和螺旋凸起240c相互匹配,相对旋转第二套管300b和 第一套管200c，所述第一套管和第二套管可产生轴向移动。

所述第一套管200c与第一套管200b相比，所述第一套管200c的制造模已经具和制造工艺简化，提高了制造效率和制造精度，较大程度的降低了生成成本。除了展示的3段 螺旋凸起外，所述螺旋凸起240c设计成X段螺旋凸起(X≥2)。X段螺旋凸起设置在第一 套管远端230c处的第一套管壁内表面上，由远端向近端依次的间隔的分布在与螺旋凸起 340f相匹配的虚拟螺旋线上，且由远端向近端投影的视角，X段螺旋凸起不重叠，3≤X≤5。 采用大于等于3段螺旋凸起时，在经过下部外壳组件40d的套管轴线方向具备足够的配合 长度，确保第一套管和第二套管精密配合和平稳运动。所述螺旋凸起的分段不宜过多，通 常分为3到5段。分段太少，则配合长度不够；分段太多则配合长度太长，从而减小了第 一，第二套管轴向伸缩的总长度(位移)。

图20描绘又一种改进的下部外壳组件40e，包含下部外壳100e，第二套管300b和套管密封件400。所述部外壳组件40e与下部外壳组件40d相比，仅下部外壳和第一套管的连接方式不同。简要的说，下部外壳组件40d中，所述下部外壳100和第一套管200c分成 两个零件，分别注塑成型后再连接在一起。而下部外壳组件40e中，其下部外壳和第一套 管连成整体，由一个模具注塑形成单一零件。具体的，所述下部外壳100e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 向远端延伸形成第一套管200e。所述第一套管200e包含第一套管近端210b和第一套管远 端230c及在其间延伸的由第一套管壁220b。在第一套管远端230c的处的第一套管壁内表 面上，包含形状和尺寸与螺旋凸起340f相匹配的多段螺旋凸起240c。所述第一套管壁220b 还包含直径为Dt1的圆柱内管250b。所述圆柱内管250b的近端贯穿第一套管近端210b而 其远端与螺旋凸起240c相交。所述螺旋凸起240c包含第一段螺旋凸起241c，第二段螺旋 凸起242c和第三段螺旋凸起243c。所述第一，第二，第三段螺旋凸起设置在第一套管远端 230c的处的第一套管壁内表面上，由远端向近端依次的间隔的分布在与螺旋凸起340f相匹 配的虚拟螺旋线上，且由远端向近端投影的视角，所述第一，第二，第三段螺旋凸起不重 叠。

图21-24描绘又一种改进的下部外壳组件40f，包含下部外壳100，第一套管200f和第二套管300f。所述第二套管300f包含第二套管近端310f和第二套管远端330f及在其间延伸的第二套管壁320f。所述第二套管壁320f的外表面包含M圈(M≥1)螺旋凸起340f，所述螺旋凸起340f由第二套管近端的临近区域开始延伸致第二套管远端的临近区域。所述第一套管200f包含第一套管近端210b和第一套管远端230f及在其间延伸的由第一套管壁220f。在第一套管远端230f的处的第一套管壁内表面上，包含形状和尺寸与螺旋凸起340f相匹配的螺旋凹槽240f。所述第一套管壁220f还包含直径为Dt1的圆柱内管250b。所述 圆柱内管250b的近端贯穿第一套管近端210b而其远端与螺旋凹槽240f相交。所述第一套 管近端210b与下部外壳100相连接，所述第二套管300f安装在第一套管200f的内部，其 中所述螺旋凸起340f和螺旋凹槽240f相互匹配,相对旋转第二套管300f和第一套管200f， 所述第一套管和第二套管可产生轴向移动。

继续参考图23-24，下部外壳组件40f还包括安装在第二套管近端的套管密封件400f，所述套管密封件400f包含密封柱体410f限定的直径为Dt3的外密封柱面420f和直 径为Dt4的内密封柱面430f。一种方案中，所述第二套管近端310f包含直径为Dt2的近端 圆柱管350f，所述内密封柱面430f与近端圆柱管350f之间用胶水固定。所述所述外密封 柱面420f与圆柱内管250b的内表面接触。一种方案中，Dt3＞Dt1，即套管密封件400f的 外密封柱面420f与圆柱内管250b之间过盈配合。所述外密封柱面420f与近端圆柱管350b 之间具有足够的挤压力形成旋转峰值力F1，施加在所述第一套管和第二套管上的旋转外力 F2，当F2≤F1时，第一套管和第二套管不产生相对位移；当F2＞F1时，第一套管和第二 套管产生相对位移。通过实验法选择合理的过盈量，合理选择套管密封件400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，防止第一套管和第二套管产生意外相对位移的安全系数不够高；当F1＞20N 时，旋转使第一套管和第二套管产生相对位移的操作舒适性不够好。

同理，当下部外壳组件40f替代套管组件1中下部外壳40形成新的套管组件1f(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，套管组件的位置和穿刺角度，以及个人操作习惯等，旋转第一套管，使第二套管和第一套管相对移动从而改变套管总长Ltx。进而调整套管组件在腹壁的固定深度，使得套管组件体外段(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容易理解，套管组件还需配套穿刺针。穿刺针贯穿套管组件 构成套管针组件，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，留下套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。前述可伸缩的下部外壳组件构成的套管组件，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套管针组件用于穿透腹壁，取走穿刺针后再相对旋转第一套管和第二套管，进而调整套管组件在腹壁的固定深度，使得套管组件体外段(长H1)，体壁段(长H2)和体内段(长H3)达到 理想的设置。也可设计与可伸缩套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。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 (3)

1.一种套管组件，其特征在于，包含一种用于微创手术可螺旋伸缩的下部外壳组件，还包括上部外壳，器械密封和零密封，所述器械密封和零密封被夹在上部外壳和下部外壳之间并处于压缩状态，所述上部外壳和下部外壳组件相互连接构成整体密封系统，所述下部外壳组件包含下部外壳，第一套管和第二套管；所述下部外壳包含远端壳体，过渡壳体一端与远端壳体连接而其另一端延伸并与第一套管连接；所述第二套管包含第二套管近端和第二套管远端及在其间延伸的第二套管壁，所述第二套管壁的外表面包含螺旋凹槽，所述螺旋凹槽由第二套管近端的临近区域开始延伸至第二套管远端的临近区域，所述第一套管包含第一套管近端和第一套管远端及在其间延伸的由第一套管壁；在第一套管远端处的第一套管壁内表面上，包含形状和尺寸与所述螺旋凹槽相匹配的螺旋凸起，所述第二套管的近端安装在第一套管内部，所述螺旋凸起和螺旋凹槽相互配合； 螺旋凸起X个段落，其中X≥2；X段螺旋凸起设置在第一套管远端处的第一套管壁内表面上，由远端向近端依次的间隔的分布在与螺旋凹槽相匹配的虚拟螺旋线上，且由远端向近端投影的视角，X段螺旋凸起不重叠，不重叠的螺旋凸起制造工艺简化，提高了制造效率和制造精度，较大程度的降低了生成成本；

所述下部外壳组件还包含安装在第二套管近端的套管密封件，所述套管密封件包含直径为Dt2的圆柱密封壁，所述第一套管壁还包含直径为Dt1的圆柱内管，所述圆柱密封壁的外表与圆柱内管的内表面接触，其中Dt2＞Dt1；所述下部外壳组件还包含所述套管密封件由热固性弹性体或热塑性弹性体材料制成，套管密封件的圆柱密封壁的外表面与圆柱内管之间过盈配合的挤压力形成旋转峰值力F1；10N≤F1≤20N；施加在所述第一套管和第二套管上的旋转外力F2，当F2≤F1时，第一套管和第二套管不产生相对位移；当F2＞F1时，第一套管和第二套管产生相对位移。

2.根据权利要求1所述的套管组件，其特征在于：3≤X≤5。

3.根据权利要求1所述的套管组件，其特征在于：所述下部外壳和第一套管连成整体，由一个模具注塑形成单一零件。

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