CN112384161A - 非对称性轴密封件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种套管针组件，该套管针组件包括：套管针，该套管针包括套管针壳体和从该套管针壳体朝远侧延伸的插管；以及一体密封系统，该一体密封系统被定位在轴向延伸穿过套管针的中央通道内并能够抵靠延伸穿过其的外科工具轴接合。一体密封系统包括非对称性密封件和布置在该非对称性密封件的远侧的鸭嘴形密封件，并且非对称性密封件限定隔膜，该隔膜补充由鸭嘴形密封件抵靠外科工具轴产生的插入阻力和抽出阻力，使得由一体密封系统产生的总插入阻力和总抽出阻力为均衡的。

Description

非对称性轴密封件

背景技术

在腹腔镜手术期间，在患者的皮肤中形成一个或多个小切口并且穿过切口插入套管针组件以提供进入内部体腔诸如患者的腹腔的通路。套管针组件用作可用于将各种外科器械和工具引入腹腔中的通道。

套管针组件通常包括套管针和能够操作地联接到套管针或形成套管针的一部分的密封组件。套管针包括套管针壳体和插管，该插管从套管针壳体朝远侧延伸并提供进入患者的腹腔的通道。密封组件包括一个或多个密封件，该一个或多个密封件有助于保持所穿透的体腔的灌注并且还围绕延伸穿过套管针并进入患者腹腔中的外科工具进行密封。在一些应用中，密封组件可包括至少部分地接纳在套管针壳体内的密封仓。

套管针密封组件通常包括“鸭嘴形”密封件，该“鸭嘴形”密封件通常为闭合的，直至当外科工具被引入患者的腹腔中时被外科工具的轴穿透，此时鸭嘴形密封件接纳并且接合工具轴的外圆周。由于其朝远侧突出的设计，因此相比于抽出外科工具时产生的阻力，鸭嘴形密封件通常在插入外科工具时抵靠工具轴产生较小的阻力。

插入阻力和抽出阻力之间的差异可导致滞后效应，因为使用者(例如，外科医生)通常不会预期到或不会有意识地预期到相比于插入外科工具所需的力因增加所需的力的大小来抽出外科工具。在严重情况下，这可对患者组织造成无意的损伤或伤害。对于机器人外科应用而言，相异的插入阻力和抽出阻力需要机器人针对插入运动和抽出运动来单独地编程和校准，以补偿每个方向上的不同阻力，从而使系统进一步复杂化。

附图说明

以下附图包括在内以示出本公开的某些方面，并且不应被视为排他性实施方案。在不脱离本公开的范围的情况下，本发明所公开的主题能够具有形式和功能上的大量修改、改变、组合和等同物。

图1是可结合本公开的原理的示例性套管针组件的等轴视图。

图2为图1的套管针组件的局部分解图。

图3为图1和图2的套管针组件的一部分的放大的横截面侧视图。

图4A和图4B分别为图3的一体密封系统的等轴顶视图和底视图。

图5为垂直于一体密封系统的分型线的一体密封系统的横截面视图。

图6A至图6E为一体密封系统在示例性操作期间的渐进横截面侧视图。

图7为可结合本公开的原理的另一个示例性套管针组件的放大的横截面侧视图。

图8为可结合本公开的原理的另一个示例性套管针组件的放大的横截面侧视图。

图9为可结合本公开的原理的另一个示例性套管针组件的放大的横截面侧视图。

具体实施方式

本公开涉及套管针组件，并且更具体地，涉及被设计成均衡抵靠外科工具轴产生的插入阻力和抽出阻力的一体密封系统。

本文所提供的实施方案描述了一种被设计成均衡外科工具插入力和抽出力的一体密封系统。更具体地，所述一体密封系统可包括在套管针组件中，所述套管针组件包括套管针，所述套管针具有套管针壳体的和从所述套管针壳体朝远侧延伸的插管。所述一体密封系统可被定位在轴向延伸穿过所述套管针的中央通道内，并且可能够抵靠延伸穿过其的外科工具轴接合。所述一体密封系统可包括非对称性密封件和布置在所述非对称性密封件的远侧的鸭嘴形密封件，并且所述非对称性密封件限定隔膜，所述隔膜朝近侧突出并且操作以补充由所述鸭嘴形密封件抵靠所述外科工具轴产生的插入阻力和抽出阻力，使得由所述一体密封系统产生的总插入阻力和总抽出阻力为均衡的。

图1为可结合本公开的原理的示例性套管针组件100的等轴视图。所描绘的套管针组件100仅为可适当地结合本公开原理的套管针组件的一个示例。本领域的技术人员将容易理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可采用或结合套管针组件100的许多另选的设计和构型。

如图所示，套管针组件100可包括套管针102、以可释放方式联接到套管针102的密封仓104、以及以可释放方式联接到密封仓104的近侧端部的套管针衬套106。套管针102包括套管针壳体108和从套管针壳体108朝远侧延伸的插管110。在一些实施方案中，插管110可包括套管针壳体108的一体延伸部。在其他实施方案中，套管针壳体108和插管110可包括彼此配合的两个独立部件。套管针102可由任何刚性或半刚性材料诸如金属或塑料制成。

密封仓104可至少部分地接纳在套管针壳体108内，并且包括一个或多个可致动的闩锁112(一个被示出并且一个被隐藏)，该一个或多个可致动的闩锁将密封仓104以可释放方式联接到套管针壳体108。套管针衬套106可包括衬套壳体114，该衬套壳体提供一个或多个可致动的闩锁116(一个被示出并且一个被隐藏)，该一个或多个可致动的闩锁将套管针衬套106以可释放方式联接到密封仓104。然而，在一些实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，可从套管针组件100省略套管针衬套106。

套管针组件100还可包括灌注阀118(例如，旋塞阀)，该灌注阀可操作以调节灌注流体(例如，二氧化碳)的流入，该灌注流体用于升高患者的内部体腔(例如，腹腔)的内壁。在例示的实施方案中，灌注阀118联接到密封仓104或以其他方式形成其一体部分。然而，在其他实施方案中，灌注阀118可另选地联接到套管针壳体108或者可形成其一体部分。

图2为图1的套管针组件100的局部分解图。更具体地，套管针衬套106被示为与密封仓104分离。如图所示，套管针衬套106包括从衬套壳体114朝远侧延伸的减径轴(reducershaft)202。为了将套管针衬套106联接到密封仓104，减径轴202可延伸到限定在密封仓104的近侧端部中的中央孔204中。然后，可朝远侧推进套管针衬套106，以使减径轴202延伸穿过密封仓104和套管针壳体108并最终进入套管针插管110的内部。套管针衬套106可通过将衬套壳体114的可致动的闩锁116接纳到限定在密封仓104的近侧端部上的对应闩锁孔206中来以可释放方式联接到密封仓104。

套管针衬套106和对应的减径轴202可操作以减小套管针组件100的有效内径，这使得套管针组件100能够容纳并且居中地设置减小直径的外科工具。例如，套管针衬套106的尺寸可被设计成容纳具有5mm外径的外科工具。当使用较大直径的外科工具诸如具有8mm或12mm外径的外科工具时，可省略套管针衬套106，并且此类较大直径的外科工具可经由中央孔204而被引入套管针组件100中。

图3为装配的套管针组件100的一部分的放大的横截面侧视图。如图所示，密封仓104可包括一个或多个密封件，即，第一或“近侧”密封件302和第二或“远侧”密封件304。第一密封件302和第二密封件304有利于在操作期间选择性密封套管针组件100。在例示的实施方案中，第一密封件302和第二密封件304在延伸穿过密封仓104时接纳并且接合减径轴202的外表面。在操作中，第一密封件302可被构造成能够密封地接合减径轴202的外表面。虽然在图3中描绘了两个密封件302、304，但是在不脱离本公开的范围的情况下，密封仓104可另选地包括多于或少于两个密封件。

在一些实施方案中，第一密封件302可包括可膨胀的虹膜密封件，该可膨胀的虹膜密封件被构造成能够接纳延伸穿过密封仓104的减径轴202并径向地膨胀以抵靠该减径轴进行密封。另选地，在省略套管针衬套106的实施方案中，第一密封件302可围绕外科工具轴(未示出)的外表面进行密封。第二密封件304可被构造成能够在未被穿透时帮助保持灌注，但也可在套管针衬套106被使用时抵靠减径轴202的外圆周进行密封。在一些实施方案中，如图所示，第二密封件304可包括鸭嘴形密封件，如本领域的技术人员通常已知的那样。

密封件302、304可由弹性材料或柔韧材料制成。合适的弹性材料或柔韧材料包括但不限于橡胶(例如，天然橡胶、合成橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氨基甲酸酯橡胶、聚醚橡胶、氯丁橡胶、乙烯丙烯二烯单体、丁苯橡胶等)、硅酮、乙烯乙酸乙烯酯、尼龙、乙烯基化合物、氨纶、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚异戊二烯、或它们的任何组合。

根据本公开的实施方案，套管针组件100还可包括在本文中被称为一体密封系统306的轴密封件，该一体密封系统被定位在轴向延伸穿过套管针组件100的中央通道308内。中央通道308可包括轴向延伸穿过套管针组件100的任何细长通道，以在外科工具轴被插入和抽出时接纳和引导外科工具轴。在例示的实施方案中，例如，中央通道308由套管针衬套106限定，该套管针衬套延伸穿过密封仓104和套管针102。更具体地，中央通道308至少部分地由减径轴202的内部和衬套壳体114限定。

一体密封系统306可被定位在中央通道308内，并且以其他方式被布置成密封地接合延伸穿过中央通道308的外科工具轴的外表面。更具体地，当外科工具轴(未示出)被引入中央通道308中时，一体密封系统306操作以围绕其外圆周表面进行密封。一体密封系统306可由本文提及的用于密封件302、304的弹性材料或柔韧材料中的任一种材料制成。在例示的实施方案中，一体密封系统306被布置在减径轴202的近侧端部310处，并且在一些实施方案中，可保持在并且以其他方式插入到减径轴202的近侧端部310与衬套壳体114的一部分之间。然而，在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，一体密封系统306可被布置在沿中央通道308的任何位置处。

本领域的技术人员将容易理解，在不脱离本公开的范围的情况下，中央通道308可由套管针组件100的其他组成部件限定。如下所述，例如，本文可设想到以下实施方案，其中省略套管针衬套106，并且中央通道308另选地被限定为连续地穿过密封仓104和套管针102。在此类实施方案中，一体密封系统306可被布置在例如密封仓104内，或被布置在中央通道308内的另一位置。在本文所述的其他实施方案中，可设想到的是，密封仓104和套管针衬套106均可从套管针组件100省去，并且中央通道308可另选地被限定为穿过套管针壳体108和插管110。在此类实施方案中，一体密封系统306可被布置成联接到套管针壳体108或被布置在沿中央通道308的另一位置。

图4A和图4B分别为根据一个或多个实施方案的一体密封系统306的一个示例的等轴顶视图和底视图。首先参见图4A，一体密封系统306可提供限定中央开口404的大致圆形主体402。在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，主体402可具有其他横截面形状，诸如多边形或椭圆形。非对称性密封件406可由主体402限定并且径向地延伸到中央开口404中。如图所示，非对称性密封件406可包括隔膜408以及在主体402与隔膜408之间延伸的环形凸缘410。如下所述，隔膜408可被构造成能够接合延伸穿过中央开口404和以其他方式穿透一体密封系统306的物体(例如，外科工具轴)的外圆周并且抵靠该外圆周进行密封。

在图4B中，鸭嘴形密封件412(另选地被称为“止回阀”)可设置在主体402的底部414上，并且以其他方式从底部414朝远侧延伸。鸭嘴形密封件412可限定将相对的密封翼片418分开的一条或多条分型线416(一条被示出)。在其松弛、未穿透状态下，密封翼片418沿着分型线416保持闭合(密封)，并且鸭嘴形密封件412由此有助于保持灌注。当物体(例如，外科工具轴)延伸穿过中央开口404时，鸭嘴形密封件412可在密封翼片418分开以接合物体的外圆周并抵靠该外圆周进行密封的情况下沿着分型线416打开。

虽然鸭嘴形密封件412被描绘为具有特定的构型和设计，但本领域的技术人员将容易认识到，在不脱离本公开的范围的情况下，也可另选地采用其他构型和设计。例如，在一些实施方案中，鸭嘴形密封件412可包括限定四个或更多个密封翼片的两条对分分型线(例如，“双狭缝”)。

图5为根据一个或多个实施方案的垂直于图4B的分型线416的一体密封系统306的横截面视图。如图所示，非对称性密封件406径向地延伸到中央开口404中并且端接隔膜408，并且鸭嘴形密封件412从主体402的底部414朝远侧延伸。在一些实施方案中，一体密封系统306可被模制为包括非对称性密封件406和鸭嘴形密封件412两者的单一结构。然而，在其他实施方案中，一体密封系统306可包括多部件结构。在此类实施方案中，鸭嘴形密封件306例如可被包覆模制到主体402上。另选地，可使用例如粘合剂、超声焊接、一个或多个机械紧固件、过盈配合、卡扣配合、或它们的任何组合来将鸭嘴形密封件306附接到主体402。

当物体诸如外科工具轴延伸穿过中央开口404时，因非对称性密封件406和鸭嘴形密封件412独立地接合工具轴的外圆周而将产生阻力。由于鸭嘴形密封件412的朝远侧延伸的构造和设计，由鸭嘴形密封件412抵靠工具轴产生的插入阻力和抽出阻力将为相异的。更具体地，相比于工具轴被抽出(即，朝近侧回缩)时所产生的阻力，工具轴被插入(即，朝远侧推进)时由接合工具轴的外圆周的密封翼片418所产生的阻力可为较小的(较低的)。

相异的插入阻力和抽出阻力可导致滞后效应，因为使用者(例如，外科医生)必须在使用期间有效地调整施加到外科工具的插入力和抽出力。因此，使用者不得不在头脑中计量插入或抽出外科工具所需的力的大小，这可不利地影响可控性并且可能对患者造成损伤或伤害。对于机器人外科应用而言，机器人由一个或多个马达来提供动力，该一个或多个马达可操作以推送和牵拉外科工具。相异的插入阻力和抽出阻力需要机器人针对相反的运动来进行不同的编程和校准，使得用于工具插入和抽出的相等但相反的命令输入速度导致工具的相等且相反的物理性能。

非对称性密封件406可被构造成能够补偿由鸭嘴形密封件412产生的相异的插入阻力和抽出阻力，从而为一体密封系统306提供在工具插入和抽出期间一致(均一)的“总”阻力。为了实现这一点，可调整和以其他方式优化非对称性密封件406，以在工具插入期间产生较大的阻力并且在工具抽出期间产生较小的阻力。当由非对称性密封件406产生的阻力与由鸭嘴形密封件412产生的阻力相结合时，由一体密封系统306整体产生的净阻力可在用于工具插入和抽出的两个方向上为相等(或接近相等)的。因此，使用者(例如，外科医生)对外科工具的操作可为更一致且更可靠的，并且对于机器人外科应用而言，可无需针对工具插入和抽出运动来校准或编程设计不同的速度。

为了使非对称性密封件406能够产生较大的工具插入阻力和较小的工具抽出阻力，隔膜408可朝近侧延伸(突起或突出)并且以其他方式远离鸭嘴形密封件412而延伸。换句话讲，在其松弛状态下，隔膜408可被构造成能够从凸缘410朝近侧或沿近侧方向突出。在一些实施方案中，如图所示，隔膜408可具有球根状或球形横截面。然而，在其他实施方案中，隔膜408可具有其他横截面形状，诸如但不限于多边形、棱锥形、圆锥形、截头圆锥形、卵形或它们的任何组合。

在例示的实施方案中，隔膜408具有球形或圆形横截面并且具有直径D。可改变直径D的大小和环形凸缘310的横截面圆周连接位置、以及环形凸缘310的大小和范围(例如，厚度T)以调整非对称性密封件406，从而产生插入阻力和抽出阻力，该插入阻力和抽出阻力在与鸭嘴形密封件412的对应插入阻力和抽出阻力进行叠加时，一体密封系统306的净总插入阻力和总抽出阻力可为相等的。

如本文所用，术语“相等”或“均衡”不一定意味着完全相等或完全均衡。如本文所述，例如，非对称性密封件406可操作以抵消或补充由鸭嘴形密封件412产生的阻力，使得由一体密封系统306整体产生的净阻力可为“相等的”或“均衡的”。这并不意味着净插入阻力和抽出阻力完全相等或完全均衡，但当然也可能如此。相反，均衡净插入阻力和抽出阻力是指通过非对称性密封件406的操作而使总插入阻力在量值上较接近总抽出阻力，或反之亦然。

图6A至图6E为根据一个或多个实施方案的一体密封系统306在示例性操作期间的渐进横截面侧视图。更具体地，图6A至图6D描绘了正被插入(即，朝远侧推进)到一体密封系统306中的过程中的示例性外科工具轴602，并且图6E描绘了正从一体密封系统306抽出(即，朝近侧回缩)的轴602。在图6A中，轴602朝远侧向一体密封系统306推进，如箭头A所示。在轴602穿透一体密封系统306之前，隔膜408在其松弛状态下朝近侧突出。如上所述，相比于在工具抽出期间产生的阻力，这使得非对称性密封件406能够具有较大的工具插入阻力。此外，在轴602穿透一体密封系统306之前，鸭嘴形密封件412在分型线416处保持闭合并且有助于保持灌注。

在图6B中，轴602已在一体密封系统306中朝远侧A推进短距离，并且隔膜408已接合轴602的外表面604。隔膜408与外表面604之间的接合提供了流体密封件，该流体密封件防止流体(即，气体和液体)沿任一方向移动通过该位置。此外，由隔膜408抵靠轴602产生的摩擦力导致隔膜408朝远侧挠曲，这产生抵靠外表面604的插入阻力。此时，由于隔膜408所承受的径向载荷被部分地转移到鸭嘴形密封件412，鸭嘴形密封件412也可开始在分型线416处打开。

在图6C中，轴602已朝远侧甚至更进一步地推进到一体密封系统306中，并且现在接合鸭嘴形密封件412的内壁，并且更具体地，接合密封翼片418的内壁。当轴602继续其远侧运动时，由隔膜408抵靠轴602的外表面604产生的插入阻力可为恒定的。当轴602推进穿过鸭嘴形密封件412并且密封翼片418接合轴602的外表面604时，产生额外的插入阻力。然而，由于密封翼片418被设计成朝远侧突出(延伸)，因此由鸭嘴形密封件412产生的插入阻力相比于朝近侧抽出轴602时的抽出阻力为较小的。

在图6D中，轴602已朝远侧推进A，以完全地穿透一体密封系统306并且完全地接合密封翼片418的内壁。由隔膜408和密封翼片418产生的插入阻力现在相结合以提供由一体密封系统306抵靠轴602产生的总插入阻力。当轴602继续远侧运动时，由隔膜408和密封翼片418抵靠轴602的外表面604产生的插入阻力可为恒定的。

在图6E中，轴602被描绘为处于沿如箭头B所示的近侧方向从一体密封系统306抽出的过程中。当轴602反转方向时，由隔膜408抵靠轴602产生的摩擦力导致隔膜408朝近侧挠曲，这产生抵靠外表面604的抽出阻力。由于隔膜408沿近侧方向B自然地突出，因此由非对称性密封件406产生的抽出阻力可小于其插入阻力。当密封翼片418继续接合轴602的外表面604时，由鸭嘴形密封件412产生额外的抽出阻力。由于密封翼片418朝远侧自然地延伸，因此由鸭嘴形密封件412产生的抽出阻力可大于其插入阻力。

由隔膜408和密封翼片418产生的抽出阻力相结合以提供由一体密封系统306抵靠轴602产生的总抽出阻力。由于非对称性密封件406被设计成补充(抵消)鸭嘴形密封件412的插入阻力和抽出阻力，因此一体密封系统306的总插入阻力和总抽出阻力可在两个方向上为均衡的或者说是相等的。因此，使用者(例如，外科医生)或机器人可在轴602上施加相同或相等量的力，以穿过一体密封系统306插入或抽出外科工具。

图7为根据一个或多个实施方案的可结合本公开的原理的另一套管针组件700的放大横截面侧视图。套管针组件700在一些方面可类似于图1至图3的套管针组件100，因此可结合其充分理解，其中类似的数字将表示未再次详细描述的类似部件。类似于图1至图3的套管针组件100，套管针组件700可包括套管针102和至少部分地接纳在套管针壳体108内的密封仓104。然而，不同于图1至图3的套管针组件100，套管针衬套106(图1至图3)从套管针组件700省略并且图3中的密封仓104的第一密封件302(图3)已被替换为一体密封系统306，如上文大致所述。

一体密封系统306被定位在轴向延伸穿过套管针组件700的中央通道704内。类似于图3的中央通道308，中央通道704包括细长通道，该细长通道轴向延伸穿过套管针组件700并且提供导管以将外科工具引导到和引入患者的内部体腔中。在例示的实施方案中，中央通道704由密封仓104和套管针102连续地限定。外科工具可通过延伸穿过中央孔204并相继地穿透一体密封系统306和第二密封件304来被引入套管针102中并延伸到插管110红。在此类实施方案中，非对称性密封件406可被设计和优化以补充(抵消)由鸭嘴形密封件412和第二密封件304两者产生的插入阻力和抽出阻力。因此，非对称性密封件406可被构造成能够在插入和抽出期间均衡抵靠外科工具轴的净阻力。

图8为根据一个或多个实施方案的可结合本公开的原理的另一套管针组件800的放大横截面侧视图。套管针组件800在一些方面可类似于图7的套管针组件700，因此可结合其充分理解，其中类似的数字将表示未再次详细描述的类似部件。类似于图7的套管针组件700，套管针组件800可包括套管针102和至少部分地接纳在套管针壳体108内的密封仓104。

然而，不同于图7的套管针组件700，密封仓104可包括在本文中被称为一体密封系统802的轴密封件，该一体密封系统包括与鸭嘴形密封件806轴向分离的非对称性密封件804。非对称性密封件804和鸭嘴形密封件806可在结构和功能上类似于图3、图4A至图4B、和图5的一体密封系统306的非对称性密封件406和鸭嘴形密封件412。然而，图8的非对称性密封件804和鸭嘴形密封件806可包括彼此轴向偏离并且以其他方式布置在密封仓104内的分离位置处的独立结构。

一体密封系统802被定位在轴向延伸穿过套管针组件800的中央通道808内。类似于图3的中央通道308，中央通道808包括细长通道，该细长通道轴向延伸穿过套管针组件800并且提供导管以将外科工具引导到和引入患者的内部体腔中。在例示的实施方案中，中央通道808由密封仓104和套管针102连续地限定。外科工具可通过延伸穿过中央孔204并穿透一体密封系统802并且更具体地相继地穿透非对称性密封件804和鸭嘴形密封件806来被引入套管针102中并延伸到插管110中。一体密封系统802的操作类似于图3、图4A至图4B、和图5的一体密封系统306，其中非对称性密封件804可被设计和优化以补充(抵消)由鸭嘴形密封件806产生的插入阻力和抽出阻力。因此，非对称性密封件804可被构造成能够在插入和抽出期间均衡抵靠外科工具轴的净阻力。

图9为根据一个或多个实施方案的可结合本公开的原理的另一套管针组件900的放大横截面侧视图。套管针组件900在一些方面可类似于图1至图3的套管针组件100，因此可结合其充分理解，其中类似的数字将表示未再次详细描述的类似部件。类似于图1至图3的套管针组件100，套管针组件900可包括套管针102。然而，不同于图1至图3的套管针组件100，套管针衬套106和密封仓104从套管针组件900省略，并且本文大致所述的一体密封系统306可操作地联接到套管针壳体108。在例示的实施方案中，一体密封系统306至少部分地安装在套管针壳体108的外部。然而，在其他实施方案中，本文可设想到，一体密封系统306可诸如通过与套管针壳体108的内壁卡扣配合接合而被完全地定位在套管针壳体108内。

一体密封系统306被定位在轴向延伸穿过套管针组件900的中央通道902内。类似于图3的中央通道308，中央通道902包括细长通道，该细长通道轴向延伸穿过套管针组件900并且提供导管以将外科工具引导到和引入患者的内部体腔中。在例示的实施方案中，中央通道902由套管针壳体108和插管110连续地限定。外科工具可通过穿透一体密封系统306来被引入套管针102中并延伸到插管110中。如上文大致所述，非对称性密封件406可补充(抵消)由鸭嘴形密封件412产生的插入阻力和抽出阻力，从而在插入和抽出期间均衡抵靠外科工具轴的净阻力。

本文所公开的实施方案包括：

A.一种套管针组件，包括：套管针，所述套管针包括套管针壳体和从所述套管针壳体朝远侧延伸的插管；以及一体密封系统，所述一体密封系统被定位在轴向延伸穿过所述套管针的中央通道内并能够抵靠延伸穿过其的外科工具轴接合，其中所述一体密封系统包括非对称性密封件和布置在所述非对称性密封件的远侧的鸭嘴形密封件，并且其中所述非对称性密封件限定隔膜，所述隔膜补充由所述鸭嘴形密封件抵靠所述外科工具轴产生的插入阻力和抽出阻力，使得由所述一体密封系统产生的总插入阻力和总抽出阻力为均衡的。

B.一种方法，包括：邻近患者定位套管针组件，所述套管针组件包括：套管针，所述套管针具有套管针壳体和从所述套管针壳体朝远侧延伸的插管；以及一体密封系统，所述一体密封系统被定位在轴向延伸穿过所述套管针的中央通道内，其中所述一体密封系统包括具有隔膜的非对称性密封件和布置在所述非对称性密封件的远侧的鸭嘴形密封件。所述方法还包括：将外科工具轴插入所述中央通道中，从而穿透所述一体密封系统；当所述隔膜接合所述外科工具轴时产生第一插入阻力；当所述鸭嘴形密封件接合所述外科工具轴时产生第二插入阻力；以及从所述中央通道抽出所述外科工具轴，从而利用所述隔膜产生第一抽出阻力并利用所述鸭嘴形密封件产生第二抽出阻力，其中所述第一插入阻力补充所述第二插入阻力，并且所述第一抽出阻力补充所述第二抽出阻力，使得由所述一体密封系统产生的总插入阻力和总抽出阻力为均衡的。

C.一种一体密封系统，包括：主体，所述主体限定中央开口；鸭嘴形密封件，所述鸭嘴形密封件从所述主体的底部朝远侧延伸并且限定将相对的密封翼片分开的一条或多条分型线；以及非对称性密封件，所述非对称性密封件由所述主体限定并且径向地延伸到所述中央开口中，所述非对称性密封件包括隔膜以及在所述主体与所述隔膜之间延伸的环形凸缘，其中所述隔膜补充由所述鸭嘴形密封件抵靠穿过而其延伸的外科工具轴产生的插入阻力和抽出阻力，使得由所述一体密封系统产生的总插入阻力和总抽出阻力为均衡的。

实施方案A、B和C中的每个实施方案可具有以下附加要素中的一个或多个要素的任何组合：要素1：还包括以可释放方式联接到所述套管针的密封仓、以及以可释放方式联接到所述密封仓并且包括减径轴的套管针衬套，所述减径轴能够延伸穿过所述密封仓并且进入所述插管中，其中所述中央通道由所述套管针衬套限定。要素2：其中所述一体密封系统被布置在所述减径轴的近侧端部处。要素3：还包括以可释放方式联接到所述套管针的密封仓，其中所述中央通道由所述密封仓和所述套管针连续地限定，并且其中所述隔膜补充由所述鸭嘴形密封件和布置在所述密封仓内的附加密封件产生的插入阻力和抽出阻力，使得由所述一体密封系统和所述附加密封件产生的所述总插入阻力和所述总抽出阻力为均衡的。要素4：还包括以可释放方式联接到所述套管针的密封仓，其中所述中央通道由所述密封仓和所述套管针连续地限定，并且其中所述非对称性密封件和所述鸭嘴形密封件包括在所述中央通道内彼此轴向偏离的独立结构。要素5：其中所述一体密封系统安装到所述套管针壳体。要素6：其中所述一体密封系统包括限定中央开口的主体，并且所述非对称性密封件由所述主体限定并径向地延伸到所述中央开口中，并且其中所述鸭嘴形密封件从所述主体的底部朝远侧延伸。要素7：其中环形凸缘在所述主体与所述隔膜之间延伸。要素8：其中所述非对称性密封件在工具插入期间产生较大的阻力并在工具抽出期间产生较小的阻力，并且其中所述鸭嘴形密封件在工具插入期间产生较小的阻力并在工具抽出期间产生较大的阻力。要素9：其中所述隔膜具有选自由以下项构成的组的横截面形状：球根状、球形、多边形、棱锥形、圆锥形、截头圆锥形、卵形以及它们或它们中多者的任何组合。要素10：其中所述隔膜相对于所述鸭嘴形密封件朝近侧突出。

要素11：其中所述套管针组件还包括以可释放方式联接到所述套管针的密封仓、以及以可释放方式联接到所述密封仓并且包括减径轴的套管针衬套，所述减径轴能够延伸穿过所述密封仓并且进入所述插管中，并且其中所述中央通道由所述套管针衬套限定。要素12：其中所述套管针组件还包括以可释放方式联接到所述套管针的密封仓，并且其中所述中央通道由所述密封仓和所述套管针连续地限定，所述方法还包括：当布置在所述密封仓内的附加密封件接合所述外科工具轴时产生第三插入阻力；当所述外科工具被抽出时利用所述附加密封件产生第三抽出阻力；以及利用所述第一插入阻力补充所述第二插入阻力和所述第三插入阻力，并且利用所述第一抽出阻力补充所述第二抽出阻力和所述第三抽出阻力，使得由所述一体密封系统和所述附加密封件产生的所述总插入阻力和所述总抽出阻力为均衡的。要素13：其中所述套管针组件还包括以可释放方式联接到所述套管针的密封仓，所述中央通道由所述密封仓和所述套管针连续地限定，并且其中所述非对称性密封件和所述鸭嘴形密封件包括在所述中央通道内彼此轴向偏离的独立结构。要素14：其中所述一体密封系统安装到所述套管针壳体。

要素15：其中所述非对称性密封件能够与所述外科工具轴接合并且在工具插入期间产生较大的阻力并在工具抽出期间产生较小的阻力，并且其中所述鸭嘴形密封件在工具插入期间产生较小的阻力并且在工具抽出期间产生较大的阻力。要素16：其中所述隔膜具有选自由以下项构成的组的横截面形状：球根状、球形、多边形、棱锥形、圆锥形、截头圆锥形、卵形以及它们或它们中多者的任何组合。要素17：其中所述主体由选自包括以下材料的组的弹性材料或柔韧材料制成：橡胶、硅酮、乙烯乙酸乙烯酯、尼龙、乙烯基化合物、氨纶、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚异戊二烯、以及它们的任何组合。

作为非限制性示例，适用于A、B和C的示例性组合包括：要素1与要素2；以及要素6与要素7。

因此，所公开的系统和方法非常适于获得所提到的结果和优点以及其中固有的结果和优点。上文所公开的具体实施方案仅是示例性的，因为本公开的教导内容可以受益于本文教导内容且对于本领域的技术人员而言显而易见的不同但等价的方式进行修改和实施。此外，除了在以下权利要求中描述的之外，对于本文所示的构造或设计的细节没有限制。因此显而易见的是，可改变、组合或修改上文所公开的具体示例性实施方案，并且所有这些改变都被视为在本公开的范围内。本文例示性地公开的系统和方法可适当地在缺少本文未具体公开的任何元件和/或本文公开的任何可选元件的情况下实施。虽然根据“包括”、“含有”或“包含”各种部件或步骤描述了组合物和方法，但是该组合物和方法也可“基本上由各种部件或步骤组成”或“由各种部件或步骤组成”。上文所公开的所有数值和范围可改变一些量。每当公开具有下限和上限的数值范围时，具体公开了落入该范围内的任何数值和任何包括的范围。具体地，本文所公开的每种值范围(形式为“约a至约b”或等效形式“大约a至b”或等效形式“从大约a-b”)应被理解为列出更广泛的值范围内涵盖的每个数值和范围。而且，权利要求中的术语具有其普通的一般含义，除非专利权人另有明确和清楚的定义。此外，权利要求中使用的不定冠词“一”或“一个”在本文中被定义为表示其引入的一个或多个元件而不是一个元件。如果本说明书中的词语或术语的使用与可以引用方式并入本文的一个或多个专利或其他文件存在任何冲突，则应采用与本说明书一致的定义。

术语“近侧”和“远侧”在本文中相对于外科医生或机器人外科系统定义，该机器人外科系统具有被配置成能够将外科工具以机械的方式和电的方式联接到机器人操纵器的接口。术语“近侧”是指元件的更靠近外科医生或机器人操纵器的位置，并且术语“远侧”是指元件更远离外科医生或机器人操纵器的位置。此外，诸如上方、下方、上、下、向上、向下、左、右等的方向术语相对于示例性实施方案如它们在图中所示进行使用，向上或上方向朝向对应附图的顶部，向下或下方向朝向对应附图的底部。

如本文所用，在一系列项目(用术语“和”或“或”来隔开项目中的任一个)之前的短语“…中的至少一个”将整体修饰列表，而不是列表的每个成员(即，每个项目)。短语“…中的至少一个”允许意指包括项目中的任何一个的至少一个，和/或项目的任何组合中的至少一个，和/或项目中的每一个的至少一个。作为示例，短语“A、B和C中的至少一个”或“A、B或C中的至少一者”各自是指：仅A、仅B或仅C；A、B和C的任何组合；以及/或者A、B和C中的每一者的至少一者。

Claims (20)

1.一种套管针组件，包括：

套管针，所述套管针包括套管针壳体和从所述套管针壳体朝远侧延伸的插管；和

一体密封系统，所述一体密封系统被定位在轴向延伸穿过所述套管针的中央通道内并且能够抵靠延伸穿过其的外科工具轴接合，其中所述一体密封系统包括非对称性密封件和布置在所述非对称性密封件的远侧的鸭嘴形密封件，并且

其中所述非对称性密封件限定隔膜，所述隔膜补充由所述鸭嘴形密封件抵靠所述外科工具轴产生的插入阻力和抽出阻力，使得由所述一体密封系统产生的总插入阻力和总抽出阻力为均衡的。

2.根据权利要求1所述的套管针组件，还包括：

密封仓，所述密封仓以可释放方式联接到所述套管针；和

套管针衬套，所述套管针衬套以可释放方式联接到所述密封仓并且包括减径轴，所述减径轴能够延伸穿过所述密封仓并进入所述插管中，其中所述中央通道由所述套管针衬套限定。

3.根据权利要求2所述的套管针组件，其中，所述一体密封系统被布置在所述减径轴的近侧端部处。

4.根据权利要求1所述的套管针组件，还包括以可释放方式联接到所述套管针的密封仓，其中所述中央通道由所述密封仓和所述套管针连续地限定，并且其中所述隔膜补充由所述鸭嘴形密封件和布置在所述密封仓内的附加密封件产生的插入阻力和抽出阻力，使得由所述一体密封系统和所述附加密封件产生的所述总插入阻力和所述总抽出阻力为均衡的。

5.根据权利要求1所述的套管针组件，还包括以可释放方式联接到所述套管针的密封仓，其中所述中央通道由所述密封仓和所述套管针连续地限定，并且其中所述非对称性密封件和所述鸭嘴形密封件包括在所述中央通道内彼此轴向偏离的独立结构。

6.根据权利要求1所述的套管针组件，其中，所述一体密封系统被安装到所述套管针壳体。

7.根据权利要求1所述的套管针组件，其中，所述一体密封系统包括限定中央开口的主体，并且所述非对称性密封件由所述主体限定并径向地延伸到所述中央开口中，并且其中所述鸭嘴形密封件从所述主体的底部朝远侧延伸。

8.根据权利要求7所述的套管针组件，其中，环形凸缘在所述主体与所述隔膜之间延伸。

9.根据权利要求1所述的套管针组件，其中，所述非对称性密封件在工具插入期间产生较大的阻力并在工具抽出期间产生较小的阻力，并且其中所述鸭嘴形密封件在工具插入期间产生较小的阻力并在工具抽出期间产生较大的阻力。

10.根据权利要求1所述的套管针组件，其中，所述隔膜具有选自由以下项构成的组的横截面形状：球根状、球形、多边形、棱锥形、圆锥形、截头圆锥形、卵形以及它们或它们中多者的任何组合。

11.根据权利要求1所述的套管针组件，其中，所述隔膜相对于所述鸭嘴形密封件朝近侧突出。

12.一种方法，包括：

邻近患者定位套管针组件，所述套管针组件包括：

套管针，所述套管针具有套管针壳体和从所述套管针壳体朝远侧延伸的插管；和

一体密封系统，所述一体密封系统被定位在轴向延伸穿过所述套管针的中央通道内，其中所述一体密封系统包括具有隔膜的非对称性密封件和布置在所述非对称性密封件的远侧的鸭嘴形密封件；

将外科工具轴插入所述中央通道中，从而穿透所述一体密封系统；

当所述隔膜接合所述外科工具轴时产生第一插入阻力；

当所述鸭嘴形密封件接合所述外科工具轴时产生第二插入阻力；以及

从所述中央通道抽出所述外科工具轴，从而利用所述隔膜产生第一抽出阻力并利用所述鸭嘴形密封件产生第二抽出阻力，

其中所述第一插入阻力补充所述第二插入阻力，并且所述第一抽出阻力补充所述第二抽出阻力，使得由所述一体密封系统产生的总插入阻力和总抽出阻力为均衡的。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述套管针组件还包括以可释放方式联接到所述套管针的密封仓、以及以可释放方式联接到所述密封仓并且包括减径轴的套管针衬套，所述减径轴能够延伸穿过所述密封仓并且进入所述插管中，并且其中所述中央通道由所述套管针衬套限定。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述套管针组件还包括以可释放方式联接到所述套管针的密封仓，并且其中所述中央通道由所述密封仓和所述套管针连续地限定，所述方法还包括：

当布置在所述密封仓内的附加密封件接合所述外科工具轴时产生第三插入阻力；

当所述外科工具被抽出时利用所述附加密封件产生第三抽出阻力；以及

利用所述第一插入阻力补充所述第二插入阻力和所述第三插入阻力，并且利用所述第一抽出阻力补充所述第二抽出阻力和所述第三抽出阻力，使得由所述一体密封系统和所述附加密封件产生的所述总插入阻力和所述总抽出阻力为均衡的。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述套管针组件还包括以可释放方式联接到所述套管针的密封仓，所述中央通道由所述密封仓和所述套管针连续地限定，并且其中所述非对称性密封件和所述鸭嘴形密封件包括在所述中央通道内彼此轴向偏离的独立结构。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述一体密封系统安装到所述套管针壳体。

17.一种一体密封系统，包括：

主体，所述主体限定中央开口；

鸭嘴形密封件，所述鸭嘴形密封件从所述主体的底部朝远侧延伸并且限定将相对的密封翼片分开的一条或多条分型线；和

非对称性密封件，所述非对称性密封件由所述主体限定并且径向地延伸到所述中央开口中，所述非对称性密封件包括隔膜以及在所述主体与所述隔膜之间延伸的环形凸缘，

其中所述隔膜补充由所述鸭嘴形密封件抵靠穿过其而延伸的外科工具轴产生的插入阻力和抽出阻力，使得由所述一体密封系统产生的总插入阻力和总抽出阻力为均衡的。

18.根据权利要求17所述的一体密封系统，其中，所述非对称性密封件能够与所述外科工具轴接合并且在工具插入期间产生较大的阻力并在工具抽出期间产生较小的阻力，并且其中所述鸭嘴形密封件在工具插入期间产生较小的阻力并且在工具抽出期间产生较大的阻力。

19.根据权利要求17所述的一体密封系统，其中，所述隔膜具有选自由以下项构成的组的横截面形状：球根状、球形、多边形、棱锥形、圆锥形、截头圆锥形、卵形以及它们或它们中多者的任何组合。

20.根据权利要求17所述的套管针组件，其中，所述主体由选自包括以下材料的组的弹性材料或柔韧材料制成：橡胶、硅酮、乙烯乙酸乙烯酯、尼龙、乙烯基化合物、氨纶、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚异戊二烯、以及它们的任何组合。

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