专利名称:具有渐进切割刀尖和气体喷射组织偏离器的安全套管针的制作方法图13显示沿图12侈垂直面“A-A”纵向剖开的剖面图,展示了套管针手柄的大部分内部细节。图14表示手柄末端部分的顶视图,具有一抓钩便于操作;图15显示从右边看手柄的末端部分的侧视图,通过部分剖开显示瓣状阀轴和阀杆;图16显示实施例性的保护器推杆的锁定机构的部分等比例视图,显示手柄近轴部件的某些元件,如图13的“A-A”的剖视图所示;图17表示保护器的推杆锁定机构的某些元件的空间关系的分解图;图18显示锁定机构处于锁定状态的一个实例;图19显示锁定机构已被打开准备开始穿透的一个实例;图20显示怎样将保护器推向皮肤,将迫使推杆向右;图21显示推杆处于的位置使得保护器完全缩回,刀刃完全暴露去切割;图22显示在保护器进入腹腔完全释放后的锁定机构的位置,锁定杆完全回到初始位置,如图18所示。现参照附图,在全部附图中,其中相同的标号表示相同或相对应的零件,特别是参照图1,其中,套管2牢固地固定在手柄末端,手柄由两部分形成,末端部分6的外面包括有抓握角6a,注入设备11,和瓣状阀杆12,而紧邻手柄部分5的形状为半球形托以便于用手掌推。该部分也包括有一个带平底9a的凹部9,其外部机构包括插入的按扭7,其可在切槽8内滑动,用于监控安全保护器的位于套管2末端的位置。从套管2末端伸出的安全机构包括锥形组织扩张器4,安全保护器3以覆盖住成套的刀片(图1未见)。这些是本发明从外表可见的特征。图2显示套管针穿透末端的细节,中空的外圆筒2是套管,其牢固地固定在于手柄6的末端,如图1所示。在套管2内部,有另外一个中空圆筒13,作为穿透器。其是可移动部件,安装在手柄5的紧邻部分,在穿透完成以后可以移走,以便让外科机械引入。套管2具有用2a表示的末端斜面,便于在其进入组织开口时受到最小的阻力,穿透器中空圆筒13在其末端形成多个锥形部件扩张器4,它们被切槽4a间隔开,以便让组合在器械中心的锐利的平刀片14和组合在中心的类似细箭头伸出。如图2所示,刀片定位于穿透器中空圆筒13的深度如14a表示。刀刃位于锥形部件扩张器的切槽4a之外伸出的大体距离应确保进行适当的切割。成套刀片利用点焊15,或者利用其他类似机械手段装配到穿透器圆筒13上。就在刀片横向的正后面可以看到弹性保护器尖端3a。在图2中,保护器表示为从刀片移开,以便于理解它们的形状和与刀片的关系。保护器3的组件是支持盘16的一部分,支撑盘16本身又成为保护器中空推杆17的一部分,该推杆又被连接到紧邻手柄(图中未示)的激励簧和锁定机构上。在实际的装置中,保护器的尖端3a是环绕刀片插入的,而刀片又是安装在保护器的狭缝3b之间的。于是,保护器的组装如图3下方所示是通过将其向前一直推到突出在刀边和锥形扩张器切槽4a之间来完成。在图3中,保护器的尖端难以看见,因为套管针先推向皮肤时,保护器是缩回的。图4显示保护器的尖端3a突出到刀片的尖端前面并盖住它们。在保护器尖端3a后面一个短距离,刀片14的刀刃暴露出来并能切割。图4显示套管针的切割尖端正好处于开始穿透腹腔后的结构。在那一时刻,保护器细小尖端3a刺进起始的开口并且迅速盖住尖锐的切割点,同时暴露的刀刃继续切向皮肤直到穿透完成,如图5所示。图5显示在穿透进腹腔完成后所见到的套管针前端的形状。此时,所有的刀片的切割部都被完全展开的保护器覆盖,整个穿透器总成可以通过手柄抽出来。如后所示,在一个实施例中,当腹壁的第一次穿孔完成的瞬间,强力喷射的二氧化碳穿过穿孔使靠近刀片尖端的脆弱器官偏离开,同时,保护器尖端进入开口盖住刀刃的尖端。上面描述的操作是本发明的关键部分,因此,下面再通过从图6-图11更好地描述以上内容。
图6表示的是在开始接触皮肤层20时套管针保护器尖端3a的情况。体内器官在左边表示为25。在此刻,皮肤外层在由弹簧压向前的保护器尖端的力作用下发生偏离。当套管针被向前推,保护器被压进穿透器13,使支撑盘16和保护器推杆17向右移动以抵抗弹簧弹力。
图7显示保护器3已经完全退回穿透器13,而刀刃14已完全暴露在外,在这个时刻,刀片尖端开始切割并穿透,在21处进入组织层内。
此时,将二氧化碳气体加压使其进入穿透器13内,此时,开始某些气体可能逸出,围绕尖端的组织将封闭气流,直到切刀尖端开始从内腹腔壁显现出来。
图8显示开始穿透的情况。在此刻,切刀尖端14b已经造成了非常小的穿孔23,而且由于保护器尖端3a的存在,有足够的空间允许流体流动,(显示为气体喷射24),造成附近的内部器官组织25a发生移动,同时,保护器尖端3a由弹簧推动推杆17的推动下扩展开口并通过穿孔插入,有效地覆盖切刀尖端14b。
图9显示了上述动作造成的结果。气体喷射24继续并且驱动内部器官25a进一步远离,同时保护器尖端3a完全封住切刀尖端14b,对内部组织的所有的危险都避免了。这种非常迅速的气体流动和保护器尖端的动作使本套管针的操作因素非常安全,容易掌握。有理由认为穿透动作的力或速度几乎是不重要了。
图10显示了穿透过程,套管2部分引导进入组织27,保护器尖端3a继续推进并保护内部组织离开刀片刃,同时,部分未被保护器14a覆盖的刀刃还在切割套管前面的开口的剩余部分,而且,组织扩展器4防止保护器和组织发生摩擦,便于穿透作用。在这个穿透点上,二氧化碳气体24的流动相当不受阻碍的完成注入气体的阶段,驱使内部器官25a离开套管针入口。
图11显示套管针完全插入而且处在充气的最后阶段,刀片刃被保护器完全覆盖,看到套管完全插入组织,充气继续直到完成,然后,穿透器13被移走,允许外科器械插入套管。
以上依次详细描述了插入,保护和充气的操作,执行这些操作的机械装置,该机械装置位于设备的手柄内。不过,完成以上操作的附加方法尚需描述。
图12是套管针的顶视图,显示了某些外部零件,同时通过部分剖视图显示某些内部零件。手柄主体是由塑胶材料制成的并且有两个主要部件,近轴部件5被设计成适合于手掌用,具有半球形的近轴端,保护杆控制装置位于平面表面9a的顶端具有弓形轮廓9的凹面。控制部分安排在平的凹面9a上,防止不希望的启动,而包括带有垂直壁的8和8a的双切槽,槽内插入按扭7和按扭的矩形导入柄7a,按扭7可以在垂直方向和水平方向移动,而且后者的移动限定在箭头7’和7”之间,这,将在下文描述。近轴部件5组装成穿透器系统的整体部分,它的末端51在手柄的两段之间形成分界面。
手柄末端部件6具有两个横向突出角6b,便于在穿透和回位时操作。两个手柄部件5和6在使用时,利用销钉29和键槽29a锁在一起,在插入时,部件5上的销钉29与部件6上的键槽29a对齐,推进去,顺时钟转动,直到销钉牢固锁住两部件,部件5上的半球托和角形物6b为操作提供一个很好的握柄。键槽29a具有一个横向方向上的斜面,稍微偏离分界面51,以便确保转动锁定动作确实产生牢固和稳定的连接,下而将结合附图14讨论。
末端部件6左边顶部被部分剖开,以显示瓣状阀32的工作,该阀在实施例中作为检查阀。所述的阀具有轴34,可转动地安装在手柄的上部6和下部6a之间,由环绕轴34的扭簧33驱使在反时针方向转动。瓣状阀的轴牢固地安装在阀上,而且可以在末端部件6主体的外面转动,如图14所示。在进气过程中如果用力转动到停止位置32a,如点划线表示,外部锁紧使阀保持打开状态。如图12所示的实施例,利用穿透器13的插入打开阀。另一方面,该阀可以打开用于手术或观察器械。当从左边看,该阀反时针旋转紧靠着密封条35的表面关闭,该密封条作为阀的密封面和穿透器13的密封边。图12的左边显示套管2如何利用法兰37安装到手柄部件6上,并利用O形环36防止泄露。在同一图12中,也显示二氧化碳气体连接器手动阀11如何安装在部件6的顶部一边。
图13是沿平面“A-A”的纵向垂直剖面图,显示手柄的内部细节。应注意,手柄的两部件包括顶部和底部,其结构可沿水平面分开,其中一个部件分成5和5a,另一个分成6和6a,每一个部件在组装时安装内部零件以后,每一部件的两半就永久粘合在一起。每一部件单独组装,因为他们使用时必须分开和结合,穿透部件只用于产生进入口,但是必须强调,这一步骤包含最大的危险。
末端部件是由部分6和6a制成,容纳套管2和所有的气体灌输和阀门控制,套管和部件6的连接前面已描述。图13显示了与气体导管连接的气体连接器或连接层11a。阀门系统经由锥形杆11b固定到平面10上的凸起上,使进入的气体以箭头30的方向流入并且对入口和密封条35之间的空间施压,通过此处,气体可进入穿透器13壁周围的开口38充满密封边40和41之间的空间。因为周边密封条是方向朝前,气体压力将打开周边密封条40但不会打开密封条41,气体将充满并施压于沿穿透器13轴周围的整个空间。当套管针尖端插入组织时,气体不会逸出。然而,一旦刀片的尖端造成最小的开口,气体将喷射出去,并且使周围的内部器官偏离入口。周边密封条40防止在工作过程中出现的气体阀门偶然打开或泄露造成气体从穿透器回流。在这种情况下,即使在保护器3a的周边已插入开口之前,穿透器13内带有压力的大量气体将足以确保临近组织安全偏移。保护器推杆17靠支撑盘16在前端完全密封,因此其内部可以处于大气压下,然而,因为它必须和保护器来回滑动,因此必须在近轴端被支撑,而且由插入其中最小由4个直径深的静止的中空的铁销子44导向。该销子44的近轴端张开,固定在近轴半球托部件5和5a之间。中空销子44的孔56用于为空气进出提供通道,此时,保护器推杆17来回移动起活塞泵的作用。孔56应该穿过销子而且其直径应不会阻碍气流以及不会阻碍保护器推杆的滑动,压缩螺旋弹簧47安装在销子44周围,在末端方向提供推动保护器推杆所必须的力。穿透器外筒13的近轴端在43处张开并固定在近轴手柄部件5和5a上。它的前端也用一个O形圈42密封,确保即使在密封条35泄露的情况下,也不会有气体逸出,类似43的张开的管状件不能可靠地密封。
由5和5a形成的近轴端手柄部件和穿透器13固定并且容纳所有的功能和控制元件。保护器推杆17在近轴端有个一浅的圆环形凹槽,其中细环45a作为片形弹簧45的一部分固定其中。包括弹簧45的锁定系统的精确结构可以从图16和17看出,其功能顺序显示在图18-图22。图17是锁定机构某些元件以合适的关系排列的分解图。在装配中,按扭7插入位于图13所示的顶部表面9a中的切槽8中,锁定圆筒48,其具有环形槽48a和锥形端48c,被沿着推杆7b推向矩形导块7a的底部,由此将按扭7装进切槽8a中。当继续装配,推杆7b的下端被用力推向片簧的冲孔45d,一直到槽7c被后者的凸起45d卡住,按扭的组装才完成。如果有开口的中空圆柱45a咬住推杆17的近轴端的凹面,按扭7变为轴向固定到推杆17上,并且将在螺旋弹簧47和保护器尖端的力的作用下随之来回运动。图16显示U形簧46利用螺栓50装配到部件5的内部下端。为清晰起见,图16并不显示按扭7,但是它显示片簧45推到U形簧46底部。如果在此显示了按扭7和锁定圆筒48的装配,那么明显地,按扭将向上推,锁定圆筒48将被加力插入环形槽8b中,因而阻止了片簧45的任何移动,保护器推杆17依靠环45a固定其上,正如图13所示。
图18-图22描述了锁定机构的工作细节如下,如图18所示的该系统处于的锁定位置,因为圆筒48插入环形槽8b中,保护器推杆和保护器完全不能移动。图19显示当按扭7推下以后会发生什么情况。当作此动作时,圆筒48的锥形端48c将在槽48a内卡紧的U形簧46打开,使锁定圆筒脱离环槽8b,该系统确保锁定状态。套管针被称为“被武装了”(armed),允许保护器向后移动,将切刀片暴露在外用于皮肤的穿透,这是如图6所示的位置。下面讨论图20所示的实施例。对皮肤的穿透力作用在保护器及保护器推杆17上,连接片簧45将按扭7向近轴端移动,矩形滑动块7a进入导向槽8a之间的空间,然后,锁定圆筒槽48a从U形簧46的开口端释放,片簧45向上推向推杆槽7c,迫使锁定圆筒的顶端卡在槽8a的下端。在这个位置,锁定圆筒48可以自由地沿槽8a的下端滑动,如图21所示,直到发生初始的穿透,而且螺线簧47的力迫使保护器推杆17和片簧45使按扭7回到初始位置。此时,锁定圆筒在U形簧46上自由移动并且又卡在环槽8b上,将系统锁定在“安全位置”,从而使保护器不会发生偶然移动。图22显示了回到图18的初始结构状态的完整的循环。
现从使用者的角度快速回顾所提供的锁定结构的操作,包括将图12所示的位于手柄顶端位置7’的按扭推下,套管针进入“武装状态”,一直到按扭卡住,然后将套管针推向皮肤,当按扭滑向7’时注意观察并听按扭的位置,然后卡在初始位置7’。此时表明完成穿透过程。如果有任何原因,按扭7偶然被推下,只须在7’的方向移动它就可以回位到“安全”状态。然后再释放按扭。在位置7’,可以得到高水平的稳定锁定状态。不首次将按扭推下就不会被移动。
瓣状阀的工作细节,其设计和排气锁定参看图14和图15,图14是手柄末端部件的顶视图,如前面图12所示部分剖开,显示内部细节,图14根据使用者的兴趣,表示的是在手柄的该部件中外部的操作控制。瓣状阀阀杆12处于接近当穿透器被移动时对应的位置。该杆安装到轴34上,其相对端安装到平板32上,如图15所示。在每一个手柄部件顶部6和底部6a被沿平面6d粘结之前,完成套管针内部元件的插入。
图15如前面所解释是图14所示实施例从右边看去的侧视图。显示当近轴部件被移走,手柄末端部分的情况,瓣状阀外部托杆53具有位于其底部的小凹槽54,允许当托杆转到箭头52的方向后,而凹槽被迫与平板表面10的凸起54a相咬合时,保持在打开状态。那就是阀停止进气的位置,允许医生使用双手按摩充气区域,排除手术后滞留在病人体内的气体。阀杆与凸起54a咬合所需的转动弧度被标为55。当阀被穿透器的插入打开时,阀杆不会达到锁定位置。依靠医生用力而小心地动作才能将阀到达锁定位置。在锁定销钉29的小角度52表示槽29的所希望的倾斜,以便确保锁定力增加到足够大以防止手柄近轴部件和末端部件之间偶然松动。锁定元件的弹力决定使用的精确角度,考虑到允许的误差,该角度可以在2-5度之间。输入阀11,其阀杆11c和阀杆连接器11a显示在图14中。在图15中,阀的打开用箭头11d表示。图15还显示了阀轴34的剖面图,顶部环形密封圈34a,扭簧33插入阀32操作支架上的切槽。同样在图15中,可以看到密封条35,以及末端手柄部件的前表面51a,它与近轴部件的配合面51相接触。
显然,本发明在上述说明的指导下可以有许多修正和改变。因此,在所附的权利要求的范围内,本发明在此描述的特征例之外也可以有其它实现方法,尤其本发明在不将本发明作为一个整体采用的情况下,还可以采用本发明的某一方面的内容。
本发明是内窥镜外科手术用的外科手术器械,可以防止在插入过程中对体内器官的伤害。该外科手术器械包括一个或更多的下述部件;多个尖锐刀刃系统,机械组织保护装置,其包括系列薄塑胶保护片3,可沿平面刀片侧滑动,该保护片具有两边的角度比切割刀片刃的角度小,一个或多个固定的锥形偏转器4,用于护展切割组织的通道,使得只有保护片3的尖端和组织接触,一个注入通道,其结构使流体在穿透时输入人体体腔,一个保护片3的锁紧系统,防止切割部份意外再使用,和/或符合人体工程学的设计,方便掌握。
具有渐进切割刀尖和气体喷射组织偏离器的安全套管针制作方法
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