專利名稱：用于手助腹腔鏡外科手術(shù)的全自動膜片密封件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及外科進(jìn)入系統(tǒng)，該系統(tǒng)便于在腹腔鏡外科手術(shù) 期間密封穿過體壁并進(jìn)入體腔。
背景技術(shù)：
腹部外科手術(shù)通常涉及腹壁中的切口 ，該切口足夠大以容納外 科醫(yī)生的手、多個器械和體腔的照明裝置。盡管大切口簡化了在外 科手術(shù)期間進(jìn)入體腔的過程，但它也增加了創(chuàng)傷、需要延長的恢復(fù) 時間并且會導(dǎo)致難看的瘢痕。針對這些缺陷，已經(jīng)開發(fā)了微創(chuàng)外科 手術(shù)方法。
在微創(chuàng)腹部外科手術(shù)或腹腔鏡外科手術(shù)中，在腹壁中形成若干 個較小的切口。其中一個切口用于用氣體使腹腔膨脹，這使腹壁提 升并遠(yuǎn)離下面的器官并且提供執(zhí)行預(yù)期外科手術(shù)的空間。該過程被 稱為體腔的注氣。另外的切口可以用來容納用于照明和觀察體腔的 套管或套管針，以及在實際執(zhí)行外科手術(shù)中所涉及的器械，例如用 于操作、切割或切除器官和組織的器械。由于結(jié)合了開放式外科手術(shù)的優(yōu)點(例如觸覺反饋)并且還具 有封閉式外科手術(shù)的一些優(yōu)點(例如減少瘢痕、縮短恢復(fù)時間和降
低并發(fā)癥發(fā)生率)，手助腹腔鏡外科手術(shù)(HALS)越來越多地獲得 認(rèn)同。腹腔鏡盤常常用于提供可調(diào)節(jié)的開口 ，可調(diào)節(jié)的開口允許外 科醫(yī)生的手插入到被注氣的體腔中，而且在有或沒有外科醫(yī)生的手 的情況下還提供有效的氣動密封。
盡管通常已知的腹腔鏡盤成功地支持HALS，但還是希望對其進(jìn) 行改進(jìn)以增加患者和外科醫(yī)生的舒適感并增強(qiáng)性能。


包含在本說明書中并且構(gòu)成說明書的 一部分的附圖示出了本發(fā)
明的實施方式，并且與上面給出的本發(fā)明的概述以及下面給出的實
施方式的詳述一起用于解釋本發(fā)明的各種原理。
圖1是通過插入具有動力輔助的可調(diào)節(jié)進(jìn)入通道的腹腔鏡盤而
準(zhǔn)備進(jìn)行手助腹腔鏡外科手術(shù)(HALS)的患者的環(huán)境透視圖。
圖2是圖1的腹腔鏡盤的透視圖，其中，響應(yīng)于旋轉(zhuǎn)到逆時針
最大位置的上致動環(huán)，動力輔助的可調(diào)節(jié)進(jìn)入通道處于打開狀態(tài)。 圖3是圖1的腹腔鏡盤的透視圖，其中，響應(yīng)于旋轉(zhuǎn)到順時針
最大位置的下致動環(huán)，動力輔助的可調(diào)節(jié)進(jìn)入通道處于閉合狀態(tài)。 圖4是圖1的腹腔鏡裝置組件的透視分解圖。 圖5是圖1的腹腔鏡裝置組件的上致動環(huán)的俯視透視圖。 圖6是圖1的腹腔鏡裝置組件的上致動環(huán)的仰視透視圖。 圖7是圖1的腹腔鏡裝置組件的打開環(huán)的俯視透視圖。 圖8是圖1的腹腔鏡裝置組件的打開環(huán)的仰視透視圖。 圖9是圖1的腹腔鏡裝置組件的固定環(huán)的俯視透視圖。 圖IO是圖1的腹腔鏡裝置組件的固定環(huán)的仰視透視圖。 圖ll是圖1的腹腔鏡裝置組件的閉合環(huán)的俯視透視圖。 圖12是圖1的腹腔鏡裝置組件的閉合環(huán)的仰視透視圖。 圖13是圖2的腹腔鏡裝置的巻繞致動器的透視圖。圖14是圖1的腹腔鏡裝置組件的下基座的俯視平面圖。
圖15是在組裝圖1的腹腔鏡裝置組件的過程中安裝到圖14的 下基座上的閉合環(huán)和巻繞致動器的俯視平面圖。
圖16是在組裝圖1的腹腔鏡裝置組件的過程中安裝在圖15的 閉合環(huán)和下基座的內(nèi)側(cè)的固定環(huán)的俯-觀平面圖。
圖17是管狀隔膜扭轉(zhuǎn)密封件的底部周邊和安裝到固定環(huán)上的壓 縮彈簧以及附連到圖16的部分組裝的腹腔鏡裝置組件的閉合環(huán)上的 動力彈簧的俯視平面圖，其中局部被剖切以暴露與形成在閉合盤中 的下凹窩接合的固定盤的鎖臂。
圖18是附連到圖17的部分組裝的腹腔鏡裝置組件的打開環(huán)的 管狀隔膜扭轉(zhuǎn)密封件的頂部周邊的俯視平面圖。
圖19是當(dāng)打開環(huán)的鎖臂由閉合環(huán)的內(nèi)徑向內(nèi)致動時，圖18的 部分組裝的腹腔鏡裝置組件的俯視平面圖，其中局部被剖切以顯示 打開環(huán)進(jìn)行順時針旋轉(zhuǎn)以允許打開環(huán)的彈簧塊沿順時針下落到固定 環(huán)的通道塊。
圖20是打開環(huán)進(jìn)一步順時針旋轉(zhuǎn)之后圖19的部分組裝的腹腔 鏡裝置組件的俯視平面圖，其中局部被剖切以顯示打開環(huán)的鎖臂接 合在閉合環(huán)的上凹窩內(nèi)。
圖21是將致動環(huán)和巻繞致動器添加到圖20的部分組裝的腹腔 鏡裝置組件以完成組裝的俯視平面圖。
圖22是圖21的已組裝腹腔鏡裝置組件的左側(cè)視圖，其中，示 出了通過打開環(huán)的向上銷、固定環(huán)的安裝孔和閉合環(huán)的巻繞銷的分 段剖面圖。
圖23是在致動環(huán)的順時針旋轉(zhuǎn)之后圖21的已組裝腹腔鏡裝置 組件的俯視平面圖，其中局部被剖切以暴露釋放固定環(huán)的動力止動 臂的打開環(huán)的順時針旋轉(zhuǎn)以釋放閉合環(huán)供順時針旋轉(zhuǎn)。
圖24是當(dāng)閉合環(huán)開始順時針旋轉(zhuǎn)并且接合打開環(huán)的鎖臂時圖 23的已組裝腹腔鏡裝置組件的俯視平面圖。
圖25是在閉合環(huán)完全順時針旋轉(zhuǎn)之后圖24的已組裝腹腔鏡裝置組件的俯視平面圖，其中閉合扭轉(zhuǎn)密封件并且局部被剖切以顯示 持接合到閉合環(huán)。
圖26是在致動環(huán)順時針旋轉(zhuǎn)之后圖25的已組裝腹腔鏡裝置組 件的俯視平面圖，其中局部被剖切以暴露進(jìn)入致動環(huán)中的弧形凹槽 的順時針末端的打開環(huán)的向上銷，其將鎖臂向內(nèi)牽引脫離與閉合環(huán) 接合。
圖27是當(dāng)壓縮彈簧和完全閉合的扭轉(zhuǎn)密封件的儲能隨著逆時針 旋轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)移到打開環(huán)中時圖26的已組裝腹腔鏡裝置組件的俯視平面 圖。
圖28是在打開環(huán)完成逆時針旋轉(zhuǎn)使得鎖臂接合閉合環(huán)中的下一 個各自的上凹窩之后圖27的已組裝腹腔鏡裝置組件的俯視平面圖， 顯示了扭轉(zhuǎn)密封件的打開狀態(tài)。
圖29是通過替代的腹腔鏡盤組件的豎直橫截面的側(cè)視圖。
圖30是圖29的替代腹腔鏡盤組件的俯視詳圖，其中被水平剖 切以顯示接合到下外殼的下棘輪凹窩的閉合環(huán)的閉合鎖臂。
圖31是圖29的替代腹腔鏡盤組件的俯視詳圖，其中部分被拆 解以顯示接合到下外殼的上棘輪凹窩的打開環(huán)的打開鎖臂。
圖32是處于初始打開狀態(tài)的圖29的替代腹腔鏡盤組件的俯禎L 圖，其中部分被剖切以暴露接合到下外殼的閉合和打開鎖臂。
圖33是當(dāng)致動環(huán)逆時針旋轉(zhuǎn)以使閉合鎖臂從下外殼脫離時圖 32的替代腹腔鏡盤組件的俯視圖，其中局部被剖切以暴露閉合和打 開鎖臂。
圖34是圖33的替代腹腔鏡盤組件的俯視圖，其中局部被剖切 以暴露脫離的閉合環(huán)順時針旋轉(zhuǎn)三分之 一 轉(zhuǎn)以在下 一 個下棘輪凹窩 位置再接合下外殼。
圖35是圖34的替代腹腔鏡盤組件的俯視圖，其中局部被剖切 以暴露致動環(huán)的向上和小逆時針運動以將打開鎖臂的上致動銷再定 位到致動環(huán)中的相鄰弧形凹槽，從而脫離打開鎖臂以釋放打開環(huán)供打開返回到圖32中所示的狀態(tài)。
圖3 6是作為扭轉(zhuǎn)角的函數(shù)測量的兩種類型的扭轉(zhuǎn)密封件的反作 用扭力和用于克服反作用扭矩的電源傳遞函數(shù)的線性近似的繪圖。
具體實施例方式
參見圖1，示出了用于在腹部內(nèi)執(zhí)行內(nèi)窺鏡外科手術(shù)的環(huán)境，在 這里被稱為手助腹腔鏡外科手術(shù)(HALS )。外科醫(yī)生的手穿過HALS 腹腔鏡盤組件10，所述盤組件包括附連到牽開器裙部14上的外部可 見的腹腔鏡盤(密封帽)12，所述牽開器裙部14牽開(加寬)穿過 患者的腹壁18的切口 16。牽開器裙部14可以是永久固定的或可拆 卸的。腹腔鏡盤12提供可調(diào)節(jié)的進(jìn)入通道20,該進(jìn)入通道可以容易 地借助于儲能被打開，從而被顯示為指尖外科器械22的器械可以穿 過管狀隔膜扭轉(zhuǎn)密封件24插入，該管狀隔膜扭轉(zhuǎn)密封件24由諸如 異戊二烯、硅樹脂、聚氨酯這樣的材料形成并且提供腹腔鏡盤12的 外部氣動密封。器械22穿過切口 16,該切口由牽開器裙部14的彈 性腰部26通過牽開器裙部14的下開口 28被牽開(即加寬)，所述 下開口 28由形成牽開器裙部14的唇邊的撓性環(huán)30限定。撓性環(huán)30 抵靠在腹壁18的內(nèi)表面32上并且圍繞切口 16。撓性環(huán)30允許在變 形狀態(tài)下穿過切口 16插入，隨后彈回到所示的松弛、圓形形狀。
在圖2中，腹腔鏡盤12可以容易地被定位到打開狀態(tài)，其中通 過將上致動環(huán)34相對于下基座36定位到從上面看時的逆時針位置 而使管狀隔膜扭轉(zhuǎn)密封件24只稍稍扭轉(zhuǎn)。上致動環(huán)34的小的外部 部分38被切除以允許向下基座36的手柄部分40的每一側(cè)進(jìn)行這才羊 的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)手掌握住手柄部分40時，圍繞上致動環(huán)34的較大外部 部分44的指脊42增強(qiáng)單手操作。巻繞致動器46接近于手柄部分40 并且從手柄部分40沿逆時針向外延伸。腹腔4竟盤在運輸和儲存時通 常處于打開狀態(tài)，以避免縮短扭轉(zhuǎn)密封件24的使用壽命。
在圖3中，腹腔鏡盤12可以容易地被定位到閉合狀態(tài)，其中通 過將上致動環(huán)34定位到從上面看時的順時針位置而使管狀隔膜扭轉(zhuǎn)密封件24完全扭轉(zhuǎn)。因此，通過推動指脊使致動環(huán)34的小的外部 部分38移位?？刹鹦兜膸喞@致動器46被去除，這可以是在使用期 間的典型布置，原因是足夠的能量被儲存在腹腔鏡盤12內(nèi)以用于重 復(fù)打開和閉合。應(yīng)當(dāng)理解的是，腹腔鏡盤12可以通過使致動環(huán)34 部分旋轉(zhuǎn)而部分地打開到中間狀態(tài)，這在已知手或工具的直徑時是 理想的以便減小氣動注氣壓力的損失。當(dāng)在身體外執(zhí)行內(nèi)部器官的 摘除時完全打開位置是理想的。
在圖4中，顯示了在組裝之前處于圓柱形、松弛形狀的管狀隔 膜扭轉(zhuǎn)密封件24。扭轉(zhuǎn)密封件24的頂部周邊48向上穿過定位在上 致動環(huán)34之下的打開環(huán)52的內(nèi)徑50，并且4t向外拉伸和巻曲在打 開環(huán)52的向上限定的上圓形唇邊54上，通過上O形圈56使其保持 在上圓形唇邊54上。扭轉(zhuǎn)密封件24的底部周邊58向下延伸穿過定 位在打開環(huán)52之下的下固定環(huán)62的內(nèi)徑60，并且被向外拉伸和巻 曲在固定環(huán)62上的向下限定的下圓形唇邊64上，通過下O形圏66 使其保持在下圓形唇邊64。
閉合環(huán)70具有內(nèi)徑72,在該內(nèi)徑72上設(shè)有三個徑向間隔的、 順時針傾斜的上鎖定凹窩74，所述上鎖定凹窩與從被環(huán)繞的打開環(huán) 52向外延伸的三個徑向間隔的鎖臂76對準(zhǔn)并接合。閉合環(huán)70的內(nèi) 徑72也具有三個徑向間隔的、逆時針傾斜的下止動凹窩78,所述下 止動凹窩與從被環(huán)繞的固定環(huán)62向外延伸的三個徑向間隔的止動臂 80對準(zhǔn)并4妄合。
閉合環(huán)72的外巻軸表面82包括細(xì)長的矩形凹窩84,所述細(xì)長 的矩形凹窩具有附連在其逆時針端附近的半圓頭柱86，所述半圓頭 柱穿過動力彈簧92的窄的末端接片90中的孔88。下基座36具有手 柄凹窩94,該手柄凹窩被成形為在 一體化的豎直軸96上接收動力彈 簧92，凹窩94通過緊固件99由手柄頂蓋98閉合。下基座36中的 中心孔IOO在向上突出的圓形脊105內(nèi)，在所述中心孔之下延伸的 圓形接合唇邊102 (圖22)接收牽開器裙部14的上唇邊104,所述 向上突出的圓形脊105包括接合固定環(huán)62的下表面的若干個徑向間隔的上突出銷106。圍繞圓形脊105限定的圓柱形凹窩108與手柄凹 窩94連通并且大體由外上壁110限定，所述外上壁的向外減小的直 徑部分112接合來自致動環(huán)34 (圖22)的較大外部部分44的向下 圓形唇邊114的外凹槽113。外上壁110的每一端過渡到限定手柄凹 窩94的三個側(cè)向手柄壁116的每一側(cè)。狹縫118沿逆時針方向從靠 近手柄部分40處側(cè)向地延伸以接收巻繞致動器46。
應(yīng)當(dāng)理解的是，圖示出的本發(fā)明包含動力彈簧92,但是根據(jù)本 發(fā)明的各方面可以包含其他偏壓彈簧，例如恒力彈簧和螺旋彈簧。 另外，偏壓彈簧可以包括拉伸或壓縮彈簧。
在固定環(huán)62中限定有向上敞開的圓形彈簧通道120，所述圓形 彈簧通道120環(huán)繞內(nèi)徑60并由 一對通道塊124分成兩個相等的弧賴: 122。 一對壓縮彈簧126分別駐留在每個弧段122中，當(dāng)從上方看時 壓縮彈簧126被定位成從逆時針一側(cè)接觸各自的通道塊124。
在圖5-6中，上致動環(huán)34被顯示成具有三個弧形凹槽128，所 述三個弧形凹槽128在環(huán)繞大的中心孔132的下表面130 (圖6)中 形成幾乎完整的圓形圖案。每個弧形凹槽128的每個順時針末端134 (如圖6中當(dāng)從下面看時的逆時針末端)通過向內(nèi)傾斜到一點而變 窄并且各個弧形凹槽128的每個逆時針末端135以呈方形的形式終 止。
在圖7-8中，打開環(huán)52具有限定內(nèi)徑137的內(nèi)盤部分136,在 該內(nèi)盤部分136的相對側(cè)上設(shè)有一對向下突出的彈簧塊138(圖8)， 所述彈簧塊138對準(zhǔn)以便被接收在固定環(huán)62的彈簧通道120的兩個 相等弧段122的各自的一個中。附連到內(nèi)盤部分136的外凸緣140 具有包括三分之一圓周的三個相同部分142。每個部分142包括大約 六分之一圓周的導(dǎo)向部分144,所述導(dǎo)向部分用于為了使閉合環(huán)70 的內(nèi)徑72旋轉(zhuǎn)而與其接觸。三個導(dǎo)向部分144中的一個包括在組裝 期間使用的上密封對準(zhǔn)槽口 146。每個相同部分142也包括臂座148, 該臂座分叉成逆時針突出的鎖臂76和順時針(從上面看的)突出的 釋放臂150，每個鎖臂和釋放臂大體延伸到對應(yīng)于閉合環(huán)70的環(huán)繞內(nèi)徑72。每個鎖臂76在未通過與閉合環(huán)70接觸被向內(nèi)推動時彈性 地稍稍向外延伸以使鎖定末端152延伸到與閉合環(huán)70 (圖4)的上 鎖定凹窩74鎖定接合。從每個鎖定末端152延伸的向上銷154 (圖 7)被對準(zhǔn)以在形成于下表面130 (圖6)中的三個弧形凹槽128的 各自一個中行進(jìn)。每個釋放臂150具有被對準(zhǔn)以與固定環(huán)62相互作 用的向下銷158 (圖8)。
在圖9- 10中，固定環(huán)62的彈簧通道120的每個相等弧段122 接收來自打開環(huán)52的彈簧塊138 (圖8)中的一個。固定環(huán)62具有 被分成三個相同部分162的外凸緣160,每個相同部分162包括基本 上三分之一圓周的保持部分164，所述保持部分浮凸于逆時針部分 166 (當(dāng)從上面看時)上以形成逆時針突出的動力止動臂168，該動 力止動臂168帶有向外偏壓的向上突出、平行四邊形旁路鍵170以 使動力止動角部172延伸到與閉合環(huán)70接合。每個保持部分164包 括安裝孔174，該安裝孔接收來自下基座36的突出銷106中的一個。 每個旁贈4定170具有遠(yuǎn)側(cè)傾斜表面176,該傾斜表面的逆時針最遠(yuǎn)角 部相對于內(nèi)徑60向內(nèi)并且順時針角部相對于內(nèi)徑60向外，因此需 要相對的傾斜表面178平行。因此，動力止動臂168傾向于通過順 時針移動打開環(huán)52的向下銷158#皮向內(nèi)偏轉(zhuǎn)并且允許通過逆時針移 動打開環(huán)52的向下銷158保持向外接合到閉合環(huán)70。保持部分164 中的 一個包括在組裝期間用于基準(zhǔn)的下密封對準(zhǔn)槽口 179。
在圖11-12中，更詳細(xì)地顯示了閉合環(huán)70,該閉合環(huán)70包括 被對準(zhǔn)以用于與從被環(huán)繞的打開環(huán)52 (圖7-8)向外延伸的三個徑 向間隔的鎖臂76接合的上鎖定凹窩74和用于與從被環(huán)繞的固定環(huán) 62向外延伸的三個徑向間隔的止動臂80接合的三個徑向間隔的、逆 時針傾斜的下止動凹窩78。另外，在圖12中，閉合環(huán)70的底表面 180具有三個徑向間隔的、向下突出的巻繞銷182。
在圖13中，巻繞致動器46具有附連到帶有鉤狀端188的薄的 順時針突出的巻繞臂186上的模制的外部抓握部分184，所述鉤狀端 被成形以接合巻繞銷182 (圖12)以用于克服來自動力彈簧92 (圖4)的偏壓向閉合環(huán)70施加逆時針旋轉(zhuǎn)。
在圖14和4中，下基座36被顯示成包括緊緊地環(huán)繞向上突出 的圓形脊105的閉合環(huán)支撐表面190,用于支撐閉合環(huán)70的底表面 180。閉合環(huán)70又由接收巻繞銷182的巻繞銷凹槽192緊緊地環(huán)繞， 所述巻繞銷凹槽又由比閉合環(huán)支撐表面190稍深的鉤支撐表面194 緊緊地環(huán)繞以用于引導(dǎo)在底表面180的高度之下并且因此在閉合環(huán) 70之下的巻繞臂186,如圖15中所示。
在圖16-17中，除了在圖15中添加的閉合環(huán)70之外，固定環(huán) 62被插入，向外松弛的動力止動臂168與閉合環(huán)70的下止動凹窩 68 (圖17)接合。下密封對準(zhǔn)槽口 179被定位在下基座36的與手柄 部分40相對的一側(cè)。在圖17中，壓縮彈簧126被插入各自的相等 弧段122中，保持與各自的通道塊124的逆時針側(cè)接觸。扭轉(zhuǎn)密封 件24的底部周邊58 (圖4)被安裝到下固定環(huán)62上，并且使扭轉(zhuǎn) 密封件24的頂部周邊48保持松弛。動力彈簧92也被安裝到一體化 的豎直軸96上，接片90附連到閉合環(huán)70以施加順時針偏壓。
在圖18中，打開環(huán)52準(zhǔn)備好用于安裝，上密封對準(zhǔn)槽口 146 被定位在固定環(huán)62的下密封對準(zhǔn)槽口 179之上并且扭轉(zhuǎn)密封件24 的頂部周邊48被安裝在打開環(huán)52上，呈現(xiàn)完全敞開的可調(diào)節(jié)進(jìn)入 通道20。打開環(huán)52未^皮插入閉合環(huán)70的內(nèi)徑72內(nèi)并且因此打開環(huán) 52的鎖臂76在閉合環(huán)70之上處于松弛、伸展?fàn)顟B(tài)。
在圖19中，打開環(huán)52順時針旋轉(zhuǎn)小于四分之一轉(zhuǎn)直到打開環(huán) 52的每個彈簧塊138下落到固定環(huán)62的彈簧通道120的各自相等弧 段122中并且剛好在各自的通道塊124的順時針位置，從而向可調(diào) 節(jié)進(jìn)入通道20施加微小的扭轉(zhuǎn)。鎖臂76被牽拉到閉合環(huán)70的各自 的上鎖定凹窩74之外。
在圖20中，打開環(huán)52進(jìn)一步順時針旋轉(zhuǎn)，但是仍然未達(dá)到四 分之一轉(zhuǎn)，直到鎖臂76向外延伸到下一個遇到的閉合環(huán)70的上鎖 定凹窩74。
在圖21中，手柄頂蓋98被安裝。致動環(huán)34處于它的逆時針最大位置使得從每個鎖定末端152延伸的每個向上銷154被接收在形 成于致動環(huán)34的下表面130中的三個弧形凹槽128的各自一個的逆 時針末134內(nèi)。巻繞手柄46被插入下基座36中并且逆時針旋轉(zhuǎn)直 到鉤狀端188接合閉合環(huán)70的巻繞銷182。應(yīng)當(dāng)理解的是，巻繞手 柄46可以是可拆卸的或永久固定到腹腔鏡盤10。由此，可以使閉合 環(huán)60每次沿逆時針旋轉(zhuǎn)三分之一轉(zhuǎn)或以上以圍繞閉合環(huán)70的巻軸 表面82巻繞接片90,從而儲存其后在閉合和打開扭轉(zhuǎn)密封件24的 可調(diào)節(jié)進(jìn)入通道20中使用的能量。
在圖22中，盤組件10被顯示成帶有在橫截面中徑向?qū)?zhǔn)的接 合部件，包括圓形接合唇邊102,該圓形接合唇邊接收牽開器裙部 14的上唇邊14，并由底部O形圏196固定就位。打開環(huán)52的鎖臂 76延伸到與閉合環(huán)70的上凹窩74鎖定接合，向上銷152駐留在致 動環(huán)34的弧形凹槽128中。巻繞銷182向下延伸到形成于下基座36 中的巻繞銷凹槽192中。從下基座36延伸的突出銷106進(jìn)入固定環(huán) 62的安裝孔174中以用于阻止旋轉(zhuǎn)。閉合環(huán)70的巻軸表面82限定 用于接收動力彈簧92 (圖4)的接片90的環(huán)形凹窩。牽開器裙部l4 的撓性環(huán)30被顯示成組裝到下開口 28中，這可以允許期望的剛性 大小。
在圖23中，致動環(huán)34被順時針轉(zhuǎn)動使得逆時針末端弧形凹槽 128向打開環(huán)52的向上銷152施加順時針旋轉(zhuǎn)，鎖臂76被從閉合環(huán) 70的任何遇到的上凹窩74中拉出，否則所述上凹窩74可能阻止閉 合環(huán)70順時針旋轉(zhuǎn)。打開環(huán)52的每個釋放臂150使向下銷158遇 到固定環(huán)62的各自的動力止動臂168的旁路4建170的遠(yuǎn)側(cè)傾斜表面 176，向內(nèi)推動動力止動臂168脫離與閉合環(huán)70 (圖4)的各自下凹 窩78接合。
在圖24中，隨著閉合環(huán)70乂人由打開環(huán)和固定環(huán)52、 62阻止順 時針旋轉(zhuǎn)被釋放，動力彈簧92的儲能開始使閉合環(huán)70旋轉(zhuǎn)，這幾 乎立即導(dǎo)致鎖臂76再接合閉合環(huán)70的上凹窩74。打開環(huán)52的向上 銷152并不阻止打開環(huán)52為了致動環(huán)的各個弧形凹槽128的角度尺寸而相對于致動環(huán)34順時針旋轉(zhuǎn)。因此，在圖25中，動力彈簧92 使打開環(huán)52和閉合環(huán)70兩者旋轉(zhuǎn)三分之一轉(zhuǎn)即大約30。直到打開環(huán) 的彈簧塊138將各自壓縮彈簧126壓靠在固定環(huán)62的通道塊124上， 并且因此施加與扭轉(zhuǎn)密封件24的底部周邊58相對于頂部周邊48的 扭轉(zhuǎn)相似的附加扭轉(zhuǎn)，閉合可調(diào)節(jié)進(jìn)入通道20以形成氣動密封。打 開環(huán)52的向上銷152正接近弧形凹槽128的各自順時針末端134, 并且還未被向內(nèi)牽引而是保持在延伸、鎖定狀態(tài)。
在圖26中，用戶將致動環(huán)34圍繞手柄部分40逆時針旋轉(zhuǎn)小的 外部部分38所允許的量，導(dǎo)致致動環(huán)34的弧形凹槽128的順時針 末134在來自打開環(huán)52的各自向上銷152上作向內(nèi)傾斜運動，將附 連的鎖臂76向內(nèi)牽引脫離與閉合環(huán)70接合。壓縮彈簧126和扭轉(zhuǎn) 密封件24的可調(diào)節(jié)進(jìn)入通道20的完全扭轉(zhuǎn)狀態(tài)都在打開環(huán)52上施 加逆時4"H,動。
在圖27中，打開環(huán)52開始響應(yīng)該逆時針推動，釋放壓縮彈簧 126并且當(dāng)頂部周邊48逆時針旋轉(zhuǎn)時允許扭轉(zhuǎn)密封件24打開。打開 環(huán)52的每個釋放臂150的向下銷158遇到固定環(huán)62的動力止動臂 168的旁路4定170的相對傾斜表面178并且^皮向內(nèi)推動，從而允許動 力止動臂168保持接合在閉合環(huán)70的下凹窩78內(nèi)。
在圖28中，打開環(huán)52完全逆時針旋轉(zhuǎn)使得每個鎖臂76被允許 接合閉合環(huán)70的下一個遇到的上凹窩74,準(zhǔn)備腹腔鏡裝置組件10 供外科醫(yī)生的手插入。用于閉合和打開的偏壓量可以接近于獲得以 適當(dāng)速度打開和閉合的預(yù)期量而被選擇，克服扭轉(zhuǎn)密封件24的摩擦 和彈性性質(zhì)?？焖匍]合(例如兩秒或以下)被認(rèn)為能有效地減小氣 動壓力損失。
在圖29 _ 35中，替代的HALS腹腔鏡盤組件210包含^皮顯示成 上動力彈簧212和下動力彈簧214的兩個偏壓彈簧，所述偏壓彈簧 分別偏壓打開環(huán)216和閉合環(huán)218以用于相對于環(huán)繞的下外殼220 沿相同選定方向獨立移動以進(jìn)行打開和閉合。特別參考圖29,下外 殼220的圓柱形下支承軌道222在形成于閉合環(huán)218中的向下敞開圓柱形凹窩224內(nèi)向上延伸。與下支承軌道222豎直對準(zhǔn)的閉合軌 道218的圓柱形上支承軌道226又向上延伸到形成于打開環(huán)216中 的向下敞開圓柱形凹窩228中。這些接合限制環(huán)216, 218相對于外 殼220的旋轉(zhuǎn)運動。
從圍繞下支承軌道226的閉合環(huán)216的向下圓柱形部分232向 外形成的向外巻筒凹窩230與下外殼220的向上突出外圓柱形壁238 的下部分236形成下環(huán)形腔234以用于圍繞閉合環(huán)218巻繞下動力 彈簧214。
在圖29 - 30中，閉合環(huán)218的閉合鎖臂240彈性地向外延伸并 接收在形成于下外殼220的下部分236中的下棘輪凹窩241內(nèi)。下 唇邊242為了旋轉(zhuǎn)運動接觸下外殼220的向上突出外圓柱形壁238 的內(nèi)徑243并且限定巻筒凹窩230的下限。在圖30中，閉合環(huán)218 的中斷的上圓周唇邊244沿圓周支托一個或多個閉合鎖臂240以用 于為了旋轉(zhuǎn)運動接觸外圓柱形壁238的內(nèi)徑243并且限定巻筒凹窩 230的上限。閉合鎖臂240順時針延伸，傾向于鄰接下棘4侖凹窩241 的順時針末端，防止閉合環(huán)218的進(jìn)一步順時針旋轉(zhuǎn)。在圖29-30 中，閉合鎖臂240向上具有閉合鍵245，所述閉合鍵被成型為接觸從 打開環(huán)216向下延伸的向下的下致動銷246的內(nèi)側(cè)。因此，逆時針 移動打開環(huán)216解鎖閉合環(huán)218。
巻繞銷247從閉合環(huán)218的向下圓柱形部分232向下延伸到形 成于下外殼220中且從下支承軌道222向外的向上敞開環(huán)形巻繞銷 凹窩248內(nèi)。巻繞致動器250具有帶內(nèi)鉤254的外部手柄252,所述 內(nèi)鉤向內(nèi)延伸以用于在通過下外殼220的下部分236形成的水平巻 繞狹槽256內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而接合和移動各自的巻繞銷247。至少一個巻 繞棘輪臂257從打開環(huán)216向下并沿順時針延伸并且被接收在形成 于閉合環(huán)218的上表面上的逆時針向上傾斜凹窩259中。因此，閉 合環(huán)218的逆時針巻繞旋轉(zhuǎn)也傳遞到打開環(huán)216。
圍繞下外殼220的內(nèi)徑260的下外殼220的向下突出的圓形接 合唇邊258具有向外敞開的環(huán)形凹窩262,該向外敞開的環(huán)形凹窩接收牽開器裙部14的上唇邊14，并由底部O形圈264固定就位。
打開環(huán)216從下盤部分266被組裝，所述下盤部分具有向外敞 開的巻筒表面268和再次旋轉(zhuǎn)致動環(huán)272的向上圓柱形導(dǎo)軌270。打 開環(huán)216的上盤部分274具有帶向外敞開的環(huán)形凹窩278的上唇邊 276,所述向外敞開的環(huán)形凹窩接收扭轉(zhuǎn)密封件24的頂部周邊48并 且由頂部O形圈280固定于此。扭轉(zhuǎn)密封件24的可調(diào)節(jié)進(jìn)入通道 20穿過打開環(huán)216的內(nèi)徑281和閉合環(huán)218的內(nèi)徑282,扭轉(zhuǎn)密封 件24的底部周邊58被向下拉伸并且向外巻曲到向下限定的下圓形 唇邊284上和閉合環(huán)218上的向外敞開的環(huán)形凹窩285中，并通過 下O形圈286固定在其上。上盤部分274可以在選定的相對角度方 向緊固到下盤部分266 ，便于與適當(dāng)預(yù)設(shè)角度的扭轉(zhuǎn)密封件2 4組裝。 向上突出外圓柱形壁238的上部分288包括上部和外部圓柱邊 緣290,該圓柱邊緣在致動環(huán)272的水平盤部分296和向下圓柱形帶 298之間的圓形附連部分處接觸致動環(huán)272的水平內(nèi)表面292和豎直 內(nèi)表面294。向下圓柱形帶298終止于向內(nèi)抓緊唇邊300中，所述向 內(nèi)抓緊唇邊卡扣到在外部引導(dǎo)唇邊290之下形成于上部分288中的 向外敞開環(huán)形凹窩302中。
在圖29和31中，打開環(huán)216的下盤部分266包括下唇邊3(H， 該下唇邊為了旋轉(zhuǎn)運動接觸外圓柱形壁238的上部分288的內(nèi)徑306 并且限定打開環(huán)216的巻筒表面268的下限。由中斷的上圓周唇邊 310徑向支托的至少一個打開鎖臂308限定巻筒表面268的上限。中 斷的上圓周唇邊310為了旋轉(zhuǎn)運動接觸內(nèi)徑306。打開鎖臂308順時 針延伸并且被向外彈性偏壓以接合形成于內(nèi)徑306的內(nèi)部和上部部 分中形成的上棘輪凹窩312的順時針末端，防止打開環(huán)216的進(jìn)一 步順時針旋轉(zhuǎn)。上致動銷314從打開鎖臂308向上延伸以在形成于 致動環(huán)272上的三個向下弧形凹槽316的一個內(nèi)移動，所述向下弧 形凹槽316環(huán)繞致動環(huán)272的大的中心孔318的一部分，所述大的 中心孔又圍繞打開環(huán)216的上盤部分274。在圖33中，每個弧形凹 槽316的每個逆時針末端320 (在剖面中從上面看時)通過向內(nèi)退縮到一點縮窄并且各個弧形凹槽316的每個順時針末端322以方形的 形式終止。因此，順時針移動致動環(huán)272使上致動銷314進(jìn)入逆時 針末端320將打開鎖臂308向內(nèi)牽拉脫離與上棘輪凹窩312接合。
在圖32中，顯示了腹腔鏡盤組件210，由管狀隔膜扭轉(zhuǎn)密封件 24的扭轉(zhuǎn)量限定的可調(diào)節(jié)進(jìn)入通道20處于打開狀態(tài)。打開鎖臂308 接合到上棘輪凹窩312,上致動銷314駐留在致動環(huán)272的弧形凹槽 316的順時針末端322內(nèi)。上致動環(huán)272的小的外部部分324#皮切除 以允許向下外殼220的手柄部分326的每一側(cè)進(jìn)行這樣的旋轉(zhuǎn)。在 圖32中，小的外部部分被旋轉(zhuǎn)到順時針位置，較大開口在手柄部分 326的左邊。當(dāng)手掌抓握手柄部分326時圍繞上致動環(huán)272的較大外 部部分330的指脊328增強(qiáng)單手操作。閉合環(huán)218的閉合鎖臂240 接合到下棘輪凹窩241，閉合鍵245剛好在打開環(huán)216的下致動銷 246的逆時針位置。
在圖33中，致動環(huán)272逆時針被旋轉(zhuǎn)。弧形凹槽316逆時針牽 拉上致動銷314，逆時針旋轉(zhuǎn)打開環(huán)216。由此，下致動銷246斜靠 在閉合鍵245上，將閉合鎖臂240牽拉到下棘輪凹窩241之外，釋 放閉合環(huán)218以在下動力彈簧214的推動下大約順時針旋轉(zhuǎn)三分之 一轉(zhuǎn)直到閉合鎖臂240接合下一個下棘輪凹窩241，如圖34中所示。
在圖35中，隨著可調(diào)節(jié)進(jìn)入通道20如前所述#:閉合，致動環(huán) 272在逆時針旋轉(zhuǎn)的同時被提升使得上致動銷314從一個弧形凹槽 316的順時針末端322移動到在它的順時針方向的相鄰弧形凹槽316 的逆時針末端320。徑向向內(nèi)牽引上致動銷314的致動環(huán)272的隨后 順時針運動使其脫離打開鎖臂308。盡管未在圖35中顯示，應(yīng)當(dāng)理 解的是，打開鎖臂308因此從上棘輪凹窩312脫離，允許上動力彈 簧212順時針旋轉(zhuǎn)打開環(huán)216,解開扭轉(zhuǎn)密封件24,直到近似三分 之一轉(zhuǎn)之后打開鎖臂308接合下一個上棘輪凹窩312。
應(yīng)當(dāng)理解的是，其他解鎖實現(xiàn)方式可以被包含以選擇性地打開 和選擇性地閉合扭轉(zhuǎn)密封件24。進(jìn)一步地，應(yīng)當(dāng)理解的是，除了三 分之一轉(zhuǎn)之外，根據(jù)本發(fā)明的方面棘輪凹窩的其他間隔可以被包含到應(yīng)用中，例如1或2。此外，盡管上動力彈簧212增長了腹腔鏡盤 組件210的打開時間，但應(yīng)當(dāng)理解的是，扭轉(zhuǎn)密封件24中的扭轉(zhuǎn)儲 能可以足以實現(xiàn)打開而不用動力彈簧212和壓縮彈簧的幫助。
聲稱通過引用結(jié)合在本申請的任何專利、出版物或者其它公開 材料，全部或部分，僅僅包含到所包含的材料不與現(xiàn)有定義、表述 或者在該公開文本中闡明的其它公開材料相沖突的程度。這樣，并 到必要的程度，在本文中明確闡明的公開內(nèi)容取代任何通過引用包 含在本文中的相沖突的材料。聲稱通過引用包含在本申請中但與現(xiàn) 有定義、表述或者其它公開材料相沖突的任何材料或者其部分僅僅 被包含到不引起包含的材料與現(xiàn)有公開材料之間的沖突的程度。
盡管通過若干實施方式的描述舉例說明了本發(fā)明并且盡管相當(dāng) 詳細(xì)地描述了示例性實施方式，申請人的目的并非是將后附的權(quán)利 要求書的范圍約束或以任何方式限制到這樣的細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域的技術(shù) 人員可以容易地想到另外的優(yōu)點和修改。
例如，盡管在示例形式中顯示了無源偏壓彈簧(例如動力彈簧)， 才艮據(jù)本發(fā)明的方面的應(yīng)用可以包含動力源例如恒功率源電才幾、電池 或氣動裝置。例如圖36中所示，選定的功率源將提供超過由扭轉(zhuǎn)密 封件(例如異戊二烯、硅樹脂)生成的反作用扭矩的閉合功率。
權(quán)利要求
1.一種外科進(jìn)入裝置，包括管狀隔膜；第一構(gòu)件，其呈圓形地連接到所述管狀隔膜的第一端；第二構(gòu)件，其呈圓形地連接到所述管狀隔膜的第二端；外殼，其使所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件對準(zhǔn)以在所述管狀隔膜的打開狀態(tài)和閉合狀態(tài)之間作相對旋轉(zhuǎn)；閉合偏壓機(jī)構(gòu)，其連接在所述外殼與所述第二構(gòu)件之間以向所述第二構(gòu)件施加閉合旋轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)所述管狀隔膜的閉合狀態(tài)；和控制機(jī)構(gòu)，其選擇性地釋放所述第二構(gòu)件以供閉合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科進(jìn)入裝置，還包括連接在所述第 一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件之間的打開偏壓機(jī)構(gòu)，所述打開偏壓機(jī)構(gòu)可 操作地用于儲存能量以在所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件之間施加相反的打開相對^走轉(zhuǎn)運動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的外科進(jìn)入裝置，其中，所述管狀隔膜 包括彈性材料，所述彈性材料被選擇成當(dāng)扭轉(zhuǎn)到所述閉合狀態(tài)時儲 存足以在所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件之間施加相反的打開相對力走 轉(zhuǎn)運動的扭轉(zhuǎn)能量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科進(jìn)入裝置，還包括連接在所述外 殼與所述第 一構(gòu)件之間的打開偏壓機(jī)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的外科進(jìn)入裝置，其中，所述打開偏壓 機(jī)構(gòu)包括動力彈簧。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科進(jìn)入裝置，其中，所述外殼還包 括牽開器裙部，所述牽開器裙部附連到所述外殼并且與所述管狀隔膜相連。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科進(jìn)入裝置，其中，所述閉合偏壓 機(jī)構(gòu)包括動力彈簧。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科進(jìn)入裝置，其中，所述控制機(jī)構(gòu) 還包括棘輪機(jī)構(gòu)，所述棘輪機(jī)構(gòu)被定位成允許所述第二構(gòu)件作與所 述閉合旋轉(zhuǎn)運動相反的巻繞旋轉(zhuǎn)運動。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的外科進(jìn)入裝置，還包括插入在所述外 殼中以實現(xiàn)所述第二構(gòu)件的巻繞旋轉(zhuǎn)運動的巻繞工具。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科進(jìn)入裝置，其中，所述控制機(jī)構(gòu) 包括能夠在由所述第一構(gòu)件、所述第二構(gòu)件和所述外殼組成的組中 選出的任兩個之間接合的棘輪爪和棘輪凹窩，所述控制機(jī)構(gòu)還包括 致動器，所述致動器可操作地用于從所述棘輪凹窩釋放所述棘輪爪 以4吏所述選出的任兩個之間作相對運動。
11. 一種外科進(jìn)入裝置，包括 管狀隔膜；打開環(huán)，其呈圓形地連接到所述管狀隔膜的第一端； 閉合環(huán)，其呈圓形地連接到所述管狀隔膜的第二端； 外殼，其使所述打開環(huán)和所述閉合環(huán)對準(zhǔn)以在所述管狀隔膜的打開狀態(tài)和閉合狀態(tài)之間作相對旋轉(zhuǎn)；閉合偏壓機(jī)構(gòu)，其連接在所述外殼與所述閉合環(huán)之間以向所述閉合環(huán)施加閉合旋轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)所述管狀隔膜的閉合狀態(tài)；打開偏壓機(jī)構(gòu)，其連接在所述打開環(huán)和所述閉合環(huán)之間以在所述閉合環(huán)的閉合旋轉(zhuǎn)運動期間儲存恢復(fù)力；固定止動機(jī)構(gòu)，其可操作地用于阻止所述閉合環(huán)的閉合旋轉(zhuǎn)運動5 和致動構(gòu)件，其可操作地用于釋放所述固定止動機(jī)構(gòu)以允許所述 閉合偏壓機(jī)構(gòu)向所述閉合環(huán)施加閉合旋轉(zhuǎn)運動，還可操作地用于在現(xiàn)所述管狀隔膜的打開。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的外科進(jìn)入裝置，還包括巻繞致動器， 所述巻繞致動器可操作地連接到所述閉合環(huán)以實現(xiàn)與所述閉合旋轉(zhuǎn) 運動相反的巻繞旋轉(zhuǎn)運動。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的外科進(jìn)入裝置，其中，所述打開偏 壓機(jī)構(gòu)包括彈簧，所述彈簧的一端由所述打開環(huán)限制并且另 一端由 所述外殼限制。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的外科進(jìn)入裝置，其中，所述外殼還 包括牽開器裙部，所述牽開器裙部附連到所述外殼并且與所述管狀 隔膜相連。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的外科進(jìn)入裝置，其中，所述閉合偏 壓機(jī)構(gòu)包括動力彈簧。
16. —種外科進(jìn)入裝置，包括 管狀隔膜；第一構(gòu)件，其呈圓形地連接到所述管狀隔膜的第一端； 第二構(gòu)件，其呈圓形地連接到所述管狀隔膜的第二端；外殼，其使所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件對準(zhǔn)以在所述管狀隔膜 的打開狀態(tài)和閉合狀態(tài)之間作相對旋轉(zhuǎn)；閉合偏壓機(jī)構(gòu)，其連接在所述外殼與所述第二構(gòu)件之間以向所述 第二構(gòu)件施加閉合旋轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)所述管狀隔膜的閉合狀態(tài)；第 一鎖定機(jī)構(gòu)，其限制所述第 一構(gòu)件相對于所述第二構(gòu)件沿打開 方向禱:轉(zhuǎn)；第二鎖定機(jī)構(gòu)，其限制所述第二構(gòu)件相對于所述第 一構(gòu)件沿閉合 方向轉(zhuǎn)以實現(xiàn)打開狀態(tài)；控制機(jī)構(gòu)，其可操作以選擇性地釋放所述第一鎖定機(jī)構(gòu)和第二 鎖定才幾構(gòu)，從而實現(xiàn)打開和閉合。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的外科進(jìn)入裝置，其中，所述閉合偏 壓機(jī)構(gòu)包括動力彈簧。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的外科進(jìn)入裝置，還包括打開偏壓機(jī) 構(gòu)，所述打開偏壓機(jī)構(gòu)連接在所述外殼與所述第一構(gòu)件之間以向所 述第一構(gòu)件施加打開旋轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)所述打開狀態(tài)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的外科進(jìn)入裝置，其中，所述打開偏 壓機(jī)構(gòu)包括動力彈簧。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的外科進(jìn)入裝置，其中，所述管狀隔 膜包括彈性材料，所述彈性材料被選擇成當(dāng)扭轉(zhuǎn)到所述閉合狀態(tài)時 儲存足以在所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件之間施加相反的打開相對 旋轉(zhuǎn)運動的扭轉(zhuǎn)能量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于手助腹腔鏡外科手術(shù)的全自動膜片密封件。其中，腹腔鏡裝置組件提供了管狀隔膜扭轉(zhuǎn)密封件，該管狀隔膜扭轉(zhuǎn)密封件通過連接扭轉(zhuǎn)密封件的底部周邊的動力彈簧輔助旋轉(zhuǎn)而響應(yīng)于致動環(huán)沿第一方向的稍稍旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)由扭轉(zhuǎn)密封件的狀態(tài)限定的可調(diào)節(jié)進(jìn)入通道中的氣動密封以保持用于手助腹腔鏡外科手術(shù)的注氣體腔。致動環(huán)沿相反的第二方向的稍稍旋轉(zhuǎn)釋放壓縮彈簧能量和扭轉(zhuǎn)密封件在扭轉(zhuǎn)狀態(tài)中的能量，使得扭轉(zhuǎn)密封件的上周邊能夠打開可調(diào)節(jié)進(jìn)入通道。
文檔編號A61B17/00GK101588763SQ200780050354
公開日2009年11月25日 申請日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者A·T·貝克曼, M·D·克羅寧, P·T·法納 申請人:伊西康內(nèi)外科公司