CN111920491B - 一种医用套管组件及其长度调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医用套管组件及其长度调节方法，包含上部外壳和下部外壳组件，以及安装在上部外壳和下部外壳组件之间的器械密封和零密封，所述下部外壳组件包含第一套管和第二套管，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；所述第一套管壁包含内凸筋和内缺口，所述第二套管近端包含外凸筋和外缺口，所述内凸筋的形状和尺寸与所述外缺口匹配，所述外凸筋的形状和尺寸与所述内缺口匹配；所述内凸筋包含近端内凹槽和远端内凹槽。

Description

一种医用套管组件及其长度调节方法

技术领域

本发明涉及微创手术器械，尤其涉及一种医用套管组件及其长度调节方法。

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，提出一种医用套管组件，包含上部外壳和下部外壳组件，以及安装在上部外壳和下部外壳组件之间的器械密封和零密封， 所述下部外壳组件包含第一套管和第二套管，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；所述第一套管壁包含内凸筋和内缺口，所述第二套管近端包含外凸筋和外缺口，所述内凸筋的形状和尺寸与所述外缺口匹配，所述外凸筋的形状和尺寸与所述内缺口匹配；所述内凸筋包含近端内凹槽和远端内凹槽；所述第一套管近端与下部外壳组件连接，所述第二套管的近端安装在第一套管内部；所述套管组件包含最短状态，处于最短状态时，所述外凸筋与近端内凹槽相互匹配构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。

一种方案中，所述套管组件还包含活动状态，处于活动状态时，所述内凸筋与外缺口对齐，外凸筋的与内缺口对齐时，所述第二套管可相对于第一套管轴向移动。

又一种方案中，所述套管组件还包含最长状态，处于最长状态时，所述外凸筋与远端内凹槽相互匹配构成可围绕套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，所述套管组件可由最短状态转变成活动状态，再由活动状态转变成最长状态。

又一种方案中，还包括安装在第一管尾的套管密封件。所述套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一外圆柱面之间过盈配合。

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，管密封件的远端弹性圈与第一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旋转位移；当F2＞F1时，第一套管和第二套管产生相对旋转位移。

在本发明的一个方面，提出一种套管组件的套管长度调节方法，包含如下步骤：

S1：旋转第二套管使所述内凸筋与外缺口对齐，外凸筋与内缺口对齐；

S2：轴向移动第二套管，使得外凸筋的侧面对齐远端凹槽；

S3：旋转第二套管使得外凸筋与远端内凹槽相互匹配构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。

在本发明的一个方面，提出一种旋转卡扣式下部外壳组件，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。所述第二套管近端包含第一外凸筋，第二外凸筋及其间的第一外环形槽；第二套管近端还包含第一外缺口，所述第一外缺口将所述第一外凸筋和第二外凸筋断开。所述第一套管近端包含第一近端内凸筋和第一远端内凸筋，所述第一近端内凸筋和第一远端内凸筋的形状和尺寸与所述第一外缺口匹配。所述下部外壳组件包含最短状态，处于最短状态时，所述第一近端内凸筋与第一外环形槽相互匹配构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的第一旋转卡扣配合。

一种方案中，所述第一近端内凸筋或第一远端内凸筋与所述第一外缺口对齐时，所述第二套管可相对于第一套管轴向移动。

又一种方案中，所述套管组件还包含最长状态，处于最长状态时，第一远端内凸筋与第一外环形槽相互匹配构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的第二旋转卡扣配合。

又一种方案中，所述套管组件可由最短状态转变成活动状态，再由活动状态转变成最长状态。

又一种方案中，还包括安装在第一管尾的套管密封件。所述套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一外圆柱面之间过盈配合。

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，管密封件的远端弹性圈与第一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旋转位移；当F2＞F1时，第一套管和第二套管产生相对旋转位移。

又一种方案中，提出一种套管组件包含前述任一下部外壳组件，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。

在本发明的一个方面，提出一种可旋转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。第一套管壁的内表面包含m个（m≥3）内凸筋，所述m个内凸筋沿着第一套管的轴向均匀分布，相邻的两个内凸筋限定出一个内环形槽；由近端向远端，所述内凸筋依次为第一，第二……，第m内凸筋，所述内环形槽依次为第一，第二……，第m-1内环形槽。所述第二套管近端的外表面包含第一外凸筋和第一外缺口，第一外凸筋可与内环形槽相互匹配构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。

一种方案中，所述下部外壳组件包含旋转卡合状态和活动状态；旋转卡合状态下，所述第二套管的第一外凸筋与任一内环形槽相互匹配构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合；活动状态下，所述内凸筋与第二套管的第一外缺口对齐，所述第二套管可相对第一套管轴向移动。

又一种方案中，所述下部外壳组件的套管长度包含m-1种长度设置；当第二套管的第一外凸筋与第一内环形槽匹配时，所述下部外壳组件的套管长度为Lt1，称为初始长度；所述第二套管的第一外凸筋与第二内环形槽匹配时，所述下部外壳组件的套管长度为Lt2；以此类推，所述第二套管的第一外凸筋与第m-1内环形槽匹配时，所述下部外壳组件的套管长度为Lt（m-1）。

又一种方案中，所述套管长度为Lt（m-1）满足如下关系：

Lt（m-1）=Lt1+（m-1）*P2

其中:

Lt（m-1）——第一外凸筋与第m-1内环形槽匹配时的套管长度；

Lt1——第一外凸筋与第一内环形槽匹配时的套管长度；

m——内凸筋的编号；

P2——相邻两个内环形槽的间距。

又一种方案中，所述第一套管的长度L1满足关系式：

3*Lt1/8≤L1≤Lt1/3，（m-1）*P2＜L1

其中：

Lt1——第一外凸筋与第一内环形槽匹配时的套管长度；

L1——第一套管的长度；

m——内凸筋的编号；

P2——相邻两个内环形槽的间距。

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是第一套管200由远端向近端的投影视图；

图8是图7的8-8剖视图；

图9是第二套管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是下部外壳组件40a的剖视图；

图12是第一套管200a由远端向近端的投影视图；

图13是第二套管300a由近端向远端的投影视图；

图14是下部外壳组件40b的剖视图；

图15是第二套管300b由近端向远端的投影视图；

图16是图15的16-16剖视图；

图17是第一套管200b由远端向近端的投影视图；

图18是图17的18-18剖视图；

图19是下部外壳组件40c的剖视图；

图20是第一套管200c由远端向近端的投影视图；

图21是图21的21-21剖视图；

图22是下部外壳组件40d的剖视图；

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5-11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。首先参考5-6，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。

参考图7-8，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，第一套管壁220的内表面包含第一内凸筋250。所述第一内凸筋250由第一内凸筋截面围绕第一套管的轴线旋转构成。所述第一套管壁内表面包含直径为Dn1的第一内圆柱面229，所述第一内凸筋250包含直径为Dn2的第一内凸筋柱面259，第一内凸筋250在第一套管200环向的分布区域角度为A1。所述内凸筋250包含近端内凸筋251，中间内凸筋253和远端内凸筋255；其中所述近端内凸筋251和中间内凸筋253限定出间距为B1的近端内凹槽252，所述中间内凸筋253和远端内凸筋255限定出间距为B1的远端内凹槽254。所述第一套管远端230的包含圆柱管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。所述第二套管近端310的外表面包含厚度为H的第一外凸筋340，其中H≤B1。所述第一外凸筋340由第一外凸筋截面围绕第二套管的轴线旋转构成。所述第二套管壁包含直径为Dw1的第一外圆柱面329，所述第一外凸筋340包含直径为Dw2的第一外凸筋柱面349。所述第一外凸筋340包含第一外缺口350，所述第一外缺口在第二套管300环向的分布区域角度为ANG1。

现参考图11，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，采用胶水将第一套管近端210和套管安装壁46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。当第一外凸筋340与近端内凹槽252相互匹配构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的第一旋转卡扣配合，称为第一旋转卡合状态（图11）；当第一外凸筋340与远端内凹槽254相互匹配构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的第二旋转卡扣配合，称为第二旋转卡合状态；当第一内凸筋250与第一外缺口350对齐时，所述第二套管可相对第一套管轴向移动，称为活动状态。优选的H等于或近似等于B1，从而减小轴向配合间隙。一种方案种，ANG1≥A1。

如图11，所述下部外壳组件40a还包含安装在第二套管近端的套管密封件500，所述套管密封件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安装在圆柱管240的外部，其中近端弹性圈510与圆柱管240匹配，远端弹性圈530与第一外圆柱面329相匹配。一种方案中，近端弹性圈510与第一外圆柱面329之间采用胶水固定。

所述套管密封件500由热固性弹性体或热塑性弹性体制成。一种设计方案中，其中Dt3＜Dw1，即套管密封件500的远端弹性圈530与第一外圆柱面329之间过盈配合。所述远端弹性圈530与第一外圆柱面329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旋转位移；当F2＞F1时，第一套管和第二套管可产生相对旋转位移，从而使第一旋转卡扣配合（第二旋转卡扣配合）相互旋转脱离，直到第一内凸筋250与第一外缺口350对齐时，所述第二套管可相对第一套管轴向移动，即为活动状态。通过实验法选择合理的过盈量，合理选择套管密封件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，防止第一套管和第二套管产生意外相对旋转的安全系数不够高；当F1＞20N时，旋转使第一套管和第二套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，相对旋转第一套管和第二套管，从而将套管组件所述由第一旋转卡合状态转变成活动状态，再转变成第二旋转卡合状态，从而改变套管组件的套管总长。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12-14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,第二套管300a和套管密封件500。先参考图12和图14，所述第一套管200a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220a。所述第一套管壁220a包含内凸筋260a（图中未示出）和内缺口290a（图中未示出）。所述内凸筋260a包含第一组内凸筋261a和第二组内凸筋263a。所述第一组内凸筋261a包含第一近端内凸筋271，第一中间内凸筋273和第一远端内凸筋275；其中所述近端内凸筋271和中间内凸筋273限定出间距为B1的第一近端内凹槽272，所述中间内凸筋273和远端内凸筋275限定出间距为B1的远第一端内凹槽274。所述第二组内凸筋263a包含第二近端内凸筋281，第二中间内凸筋283和第二远端内凸筋285；其中所述近端内凸筋281和中间内凸筋283限定出间距为B1的第二近端内凹槽282，所述中间内凸筋283和远端内凸筋285限定出间距为B1的第二远端内凹槽284。内缺口290a包含第一内缺口291a和第二内缺口293a。

所述第二套管300a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320a。参考图13和图14，所述第二套管近端310a包含外凸筋360a（图中未示出）和外缺口390a（图中未示出）。所述外凸筋360a包含第一外凸筋361a和第二外凸筋363a。所述外缺口390a包含第一外缺口391a和第二外缺口393a。所述第二套管壁包含直径为Dw1的第一外圆柱面329。

继续参考图12-14，所述第二套管的近端安装在第一套管的内部，其中所述内凸筋的形状和尺寸与所述外缺口匹配，所述外凸筋的形状和尺寸与所述内缺口匹配。具体的，本实例中，所述第一内凸筋261a与第一外缺口391a形状和尺寸匹配，第二内凸筋363a与第二外缺口393a匹配形状和尺寸匹配，第一外凸筋361a与第一内缺口291a形状和尺寸匹配，第二外凸筋363a与第二内缺口293a形状和尺寸匹配。当所述内凸筋与外缺口对齐，同时外凸筋的与内缺口对齐时，所述第二套管可相对于第一套管轴向移动。即所述套管组件处于活动状态。

继续参考图12-14，所述套管组件包含最短状态，处于最短状态时，所述外凸筋与近端内凹槽相互匹配构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合，称为第一旋转卡扣配合。具体的，本实例中，所述第一外凸筋361a与第一近端内凹槽272匹配，同时第二外凸筋363a与第二近端内凹槽282匹配，构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。

所述套管组件还包含最长状态，处于最长状态时，所述外凸筋与远端内凹槽相互匹配构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。具体的，本实例中，所述第一外凸筋361a与第一远端内凹槽274匹配，同时第二外凸筋363a与第二远端内凹槽282匹配，构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合，称为第二旋转卡扣配合。

本领域的技术人员应该容易理解，虽然图12-14描绘的第一外凸筋和第二外凸筋（或第一内凸筋和第二内凸筋）的外形和尺寸是基本相同的，然而也可以不同。虽然图中描绘的外凸筋（内凸筋）分成两个部分，然而也可以包含三个部分，或更多部分。无论形状和尺寸或者数量如何变化，至少应满足套管组件包含前述最短状态，活动状态和最长状态。

如图14，所述下部外壳组件40b中，所述套管密封件500与第一套管，第二套管的配合和作用方式与套管组件40a完全相同，因此不再详述。同理，所述远端弹性圈530与第一外圆柱面329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旋转位移；当F2＞F1时，第一套管和第二套管可产生相对旋转位移，从而使第一旋转卡扣配合（第二旋转卡扣配合）相互旋转脱离，直到内凸筋与外缺口对齐时，所述第二套管可相对第一套管轴向移动，即为活动状态。通过实验法选择合理的过盈量，合理选择套管密封件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，防止第一套管和第二套管产生意外相对旋转的安全系数不够高；当F1＞20N时，旋转使第一套管和第二套管产生相对旋转的操作舒适性不够好。

图15-19描绘了一种改进的下部外壳组件40c，包含下部外壳100，第一套管200b,第二套管300b和套管密封件500。先参考图15和图16，所述第二套管300b包含第二套管近端310b和第二套管远端330及在其间延伸的第二套管壁320。所述第二套管近端310b包含第一外凸筋361b，第二外凸筋362b，第三外凸筋363b，第四外凸筋364b。其中所述第一，第二外凸筋限定出第一外环形槽371，第三，第四外凸筋限定出第二外环形槽372。所述第二套管300b还包含第一外缺口391a和第二外缺口393a；所述第一，第二外缺口将所述第一外凸筋和第三外凸筋分割开；同时所述第一，第二外缺口将所述第二外凸筋和第四外凸筋分割开。

如图17-18，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220。所述第一套管近端210b包含第一近端内凸筋261b和第二近端内凸筋263b；所述第一套管远端230b包含第一远端内凸筋271b和第二远端内凸筋273b。

参考图19，所述第二套管的近端安装在第一套管的内部，其中所述第一近端内凸筋，第一远端内凸筋的形状和尺寸与所述第一外缺口匹配；第二近端内凸筋，第二远端内凸筋的形状和尺寸与所述第二外缺口匹配。所述下部外壳组件包含最短状态，处于最短状态时，所述第一近端内凸筋与第一外环形槽相互匹配构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的第一旋转卡扣配合，同时所述第二近端内凸筋与第二外环形槽相互匹配构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。

当所述第一近端内凸筋或第一远端内凸筋与所述第一外缺口对齐时，所述第二套管可相对于第一套管轴向移动，所述下部外壳组件处于活动状态。所述下部外壳组件还包含最长状态，处于最长状态时，所述第一远端内凸筋与第一外环形槽相互匹配构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的第二旋转卡扣配合，同时所述第二远端内凸筋与第二外环形槽相互匹配构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。

如图19，所述下部外壳组件40c中，所述套管密封件500与第一套管，第二套管的配合和作用方式与套管组件40a完全相同，因此不再详述。同理，所述远端弹性圈530与第一外圆柱面329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旋转位移；当F2＞F1时，第一套管和第二套管可产生相对旋转位移，从而使第一旋转卡扣配合（第二旋转卡扣配合）相互旋转脱离，直到内凸筋与外缺口对齐时，所述第二套管可相对第一套管轴向移动，即为活动状态。通过实验法选择合理的过盈量，合理选择套管密封件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，防止第一套管和第二套管产生意外相对旋转的安全系数不够高；当F1＞20N时，旋转使第一套管和第二套管产生相对旋转的操作舒适性不够好。

图20-21描绘了又一个改进的第一套管200c，所述第一套管200c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，第一套管壁220的内表面包含m个（m≥3）内凸筋250c，所述m个第一内凸筋250c沿着第一套管的轴向均匀分布，相邻的两个内凸筋250c限定出一个内环形槽260c。为方便表述，由近端向远端，所述内凸筋依次为第一，第二……，第m内凸筋，所述内环形槽依次为第一，第二……，第m-1内环形槽。

如图22，又一改进的下部外壳组件40d包含下部外壳100，第一套管200c和第二套管300。所述下部外壳组件40d与下部外壳组件40a相比，仅第一套管不同。更准确的，使用第一套管200c替换下部外壳组件40a中的第一套管200，构成新的下部外壳组件40d。所述下部外壳组件40d包含旋转卡合状态和活动状态。旋转卡合状态下，所述第二套管的第一外凸筋与任一内环形槽260c相互匹配构成可围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。活动状态下，所述内凸筋250c与第二套管的第一外缺口对齐，所述第二套管可相对第一套管轴向移动。

如图22，所述下部外壳组件的套管长度包含m-1种长度设置。当第二套管的第一外凸筋与第一内环形槽匹配时，所述下部外壳组件的套管长度为Lt1，称为初始长度；所述第二套管的第一外凸筋与第二内环形槽匹配时，所述下部外壳组件的套管长度为Lt2；以此类推，所述第二套管的第一外凸筋与第m-1内环形槽匹配时，所述下部外壳组件的套管长度为Lt（m-1）。内环形槽260c的宽度为P1，相邻两个内环形槽的间距为P2，所述套管长度为Lt（m-1）满足如下关系：

Lt（m-1）=Lt1+（m-1）*P2

本领域的技术人员应该可以理解，当下部外壳组件40d替代套管组件1中下部外壳40形成新的套管组件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，套管组件的位置和穿刺角度，以及个人操作习惯等，相对旋转第一套管和第二套管使内凸筋250c与第二套管的第一外缺口对齐，从而使得旋转卡扣脱离；将第二套管移动至合适的位置，再旋转第二套管形成旋转卡合状态，从而改变套管组件的套管总长。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。

第一套管200c的长度设置对于套管组件1d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200c的长度L1满足关系式第一套管200c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，处于最短状态的套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太短则套管组件可调节的伸长长度不够明显。

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 (5)

1.一种医用套管组件，包含上部外壳和下部外壳组件，以及安装在上部外壳和下部外壳组件之间的器械密封和零密封，其特征在于：

所述下部外壳组件包含第一套管和第二套管，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；

所述第一套管壁包含内凸筋和内缺口，所述第二套管近端包含外凸筋和外缺口，所述内凸筋的形状和尺寸与所述外缺口匹配，所述外凸筋的形状和尺寸与所述内缺口匹配；所述内凸筋包含近端内凹槽和远端内凹槽；

所述第一套管近端与下部外壳组件连接，所述第二套管的近端安装在第一套管内部；

所述套管组件包含最短状态，处于最短状态时，所述外凸筋与近端内凹槽相互匹配构成能够围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合；

还包括安装在第一管尾的套管密封件，所述套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一外圆柱面之间过盈配合；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，管密封件的远端弹性圈与第一外圆柱面之间过盈配合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旋转位移；当F2＞F1时，第一套管和第二套管产生相对旋转位移。

2.如权利要求1所述的套管组件，其特征在于：所述套管组件还包含活动状态，处于活动状态时，所述内凸筋与外缺口对齐，外凸筋与内缺口对齐，所述第二套管能够相对于第一套管轴向移动。

3.如权利要求2所述的套管组件，其特征在于：所述套管组件还包含最长状态，处于最长状态时，所述外凸筋与远端内凹槽相互匹配构成能够围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。

4.如权利要求3所述的套管组件，其特征在于：所述套管组件能够由最短状态转变成活动状态，再由活动状态转变成最长状态。

5.如权利要求4所述的套管组件的长度调节方法，包含如下步骤：

S1：旋转第二套管使所述内凸筋与外缺口对齐，外凸筋与内缺口对齐；

S2：轴向移动第二套管，使得外凸筋的侧面对齐远端凹槽；

S3：旋转第二套管使得外凸筋与远端内凹槽相互匹配构成能够围绕套管轴线旋转而不能轴向移动的旋转卡扣配合。

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