本發明涉及微創手術器械,尤其涉及一種穿刺針結構。
背景技術:
穿刺器是一種微創手術中(尤其是硬管腔鏡手術),用于建立進入體腔的人工通道的手術器械。穿刺器通常包含套管組件和穿刺針兩部分。其臨床的一般使用方式為:先在患者皮膚上切開小口,再將穿刺針貫穿套管組件,穿刺針的遠端超過套管組件的遠端,再一起經由皮膚開口處穿透體壁進入體腔。
穿透體壁的過程中,手術醫生握持穿刺器并施加較大的穿刺操作力,用于克服刺破和割開組織的阻力,以及擴張和脹大組織的阻力。穿刺針的遠端通常包含鋒利的工作刃,有助于減小刺破和割開組織的力。而穿透體壁的瞬間所述阻力突然消失,醫生來不及停止施力或由于慣性作用,所述工作刃可能意外損傷患者內部組織。因此穿刺針通常包含可選擇性的軸向移動的保護套和自動鎖定裝置,稱之為帶刀自動保護穿刺針(后文簡稱保護穿刺針)。所述保護穿刺針具有鎖定狀態和釋放狀態:處于所述釋放狀態時,所述保護套可由遠端向近端退回而露出所述工作刃;處于保護模式時,所述保護套不能由遠端向近端退回,所述工作刃被保護套所覆蓋。而且,穿透體壁的瞬間,幾乎同時觸發所述自動鎖定裝置,從而迅速的自動的從釋放狀態切換為保護模式。即穿透體壁的瞬間,所述保護套幾乎同時的,迅速的移動至遠端覆蓋工作刃并鎖定,從而防止工作刃露出造成意外損傷。
已經商業化的保護穿刺針通常提供視覺或聽覺的提示來提醒手術醫生其穿刺針遠端已經穿透體壁。所述視覺或聽覺的提示通常與保護套由近端向遠端移動而覆蓋工作刃并鎖定的過程同時發生。然而當手術醫生進行穿刺時,其注意力往往集中于患者的身體特征及其癥狀變化情形,某些情形下容易忽視所述視覺或聽覺提示。更重要的,即便手術醫生看到視覺的提示或聽到聽覺的提示,還需經過大腦分析判斷后再輸出指令停止穿刺操作力,從而導致動作延遲。本領域的技術人員應該可以理解,穿刺針工作刃及保護套穿透體壁的瞬間,由于體壁的肌肉和組織與保護套間存在阻力,因此保護套由近端向遠端移動而覆蓋工作刃并鎖定的過程也會延遲。停止穿刺操作力的延遲增加了穿刺針遠端對患者內部器官或組織造成損傷的風險。
即便在前述保護套的有效保護作用下,因醫生經驗欠缺,或因醫生施加的穿刺操作力過大,或因醫生沒有及時停止施加穿刺操作力等因素,仍然可能發生意外損傷患者內部器官的情形。特別是使用保護穿刺針建立第一個穿刺通道時,手術醫生無法看到或精確的感知穿刺針遠端是否已穿透體壁,往往在感受到穿刺針和套管組件整體穿透體壁的落空感之后,才停止施加操作力。然而通常為時已晚,由于操作力過大和慣性作用,所述穿刺針遠端的保護套以沖擊的方式接觸患者內部器官或組織,仍然可能對患者造成不同程度的難以預測的損傷。而且由于內窺鏡手術視野受限,這種損傷通常難以被發現。近年來,隨著內窺鏡手術的廣泛推廣和大量應用,前述保護套以沖擊的方式接觸患者內臟器官從而造成的意外損傷的臨床案例逐漸增多,并引起了醫學界的重視。然而到目前為止,尚無針對此問題的穿刺針解決方案。
應用穿刺針穿透患者體壁的過程很復雜,隱藏諸多風險。從腹壁解剖學和穿刺力學角度綜合分析,有助于找到更好的解決方案。參考圖1,基于腹壁解剖學,大體的,人體腹壁從體外向體內依次為皮膚,脂肪層,肌肉層和腹膜。穿刺針貫穿套管組件并穿透腹壁的過程中,保護穿刺針的工作刃10超出保護套的遠端20,所述遠端20超出套管組件的遠端30。為了減小腹壁疝孔并發癥概率,通常優選穿刺器與腹壁成30~60°夾角的方位進行穿刺。皮膚具有很好的彈性和強度,建立穿刺通道時通常先將穿刺位置的皮膚切開,其切口寬度約為穿刺器最大直徑的1.5倍,則穿刺時皮膚處的刺破和脹大阻力沒有或者很小。腹膜的厚度較薄,約為1mm,肌肉層的厚度通常為10~15mm,脂肪層的厚度因肥胖程度不同而差異很大,通常為15~40mm。脂肪層相對較疏松,刺破和擴張脂肪層的力度適中;肌肉層相對較致密,刺破和擴張肌肉層的力度較大;腹膜彈性較好,刺破和擴張腹膜的力度較大。
參考圖1-2,穿透腹壁的過程可細分成7個階段:第1階段,工作刃10刺破和擴張脂肪層(阻力FT10),保護套的遠端20和套管組件的遠端30裸露在皮膚外側;第2階段,工作刃10刺破和擴張肌肉層(阻力FT10),遠端20擴張脂肪層(阻力FT20),遠端30裸露在皮膚外側;第3階段,工作刃10繼續完全刺破肌肉層(阻力FT10),遠端20擴張肌肉層(阻力FT20),遠端30擴張脂肪層(阻力FT30);第4階段,工作刃10刺破腹膜(阻力FT10),遠端20繼續擴張肌肉層(阻力FT20),遠端30擴張肌肉層(阻力FT30);第5階段,工作刃10進入腹腔,遠端20擴張腹膜(阻力FT20),遠端30繼續擴張肌肉層(阻力FT30);第6階段,遠端20進入腹腔并觸發鎖定裝置使得遠端20覆蓋工作刃10,遠端30擴張腹膜(阻力FT30);第7階段,遠端30進入腹腔,停止穿刺。
參考圖1-2,理想狀態下,醫生施加的穿刺操作力Fi滿足下述公式:
Fi=FT10+FT20+FT30
其中:
FT10=工作刃10受到的阻力;
FT10=遠端20受到的阻力;
FT10=遠端30受到的阻力;
理想狀態下,醫生施加的穿刺操作力Fi等于穿刺針受到的阻力,則穿刺針的移動平穩或近似勻速。結合圖2,因為第1,2,3,4階段中穿刺針的阻力逐漸增加,醫生需逐漸增加穿刺操作力Fi才能克服阻力迫使穿刺針繼續刺入組織中;到第5階段,由于工作刃10已刺破腹膜進入腹腔,穿刺針受到的阻力減小,此時施加的穿刺操作力Fi應相應的減小,然而由于醫生無法感知遠端刺破腹膜的瞬間,實際施加的穿刺操作力Fr持續增加,使遠端20和遠端30加速的完成第6階段,導致第7階段穿刺針及套管組件整體進入腹腔的速度和深度增加,導致保護套對于患者內部器官和組織的沖擊力較大,從而增加了損傷風險。
本發明提出了減小前述風險的措施。
技術實現要素:
因此,本發明的一個目的是提供一種穿刺針,當穿刺針的穿透患者體壁時,能給予操作者及時的,明顯的觸覺提醒。
在本發明的一個方面,一種穿刺針包含手柄部分和遠端部分以及其間的桿部分。所述遠端部分包含工作模式和保護模式兩種結構狀態.所述遠端部分包含固定部分和活動部分;所述固定部分包含工作刃,所述活動部分包含活動桿和保護套。所述固定部分與所述桿部分或手柄部分連接在一起,而所述活動部分可相對于所述固定部分沿桿部分的軸線方向移動。所述手柄部分包含手柄倉,手柄基體,鎖定機構和觸覺反饋機構。所述鎖定機構和觸覺反饋機構安裝在手柄基體與手柄倉之間,所述觸覺反饋機構與所述鎖定機構或活動桿聯動。所述觸覺反饋機構包括觸碰端,所述手柄倉上設有與所述觸碰端對應的指示孔。且當所述遠端部分處于保護模式時,所述觸碰端超出所述手柄倉的外表面。當所述遠端部分處于工作模式時,所述觸碰端不超出所述手柄倉的外表面。當所述遠端部分由工作模式切換為保護模式的瞬間,即所述保護套由近端移動到遠端并覆蓋所述工作刃的瞬間,所述觸碰端由所述指示孔內部向外露出并給予操作者觸覺提示。
在一種實施方案中,所述鎖定機構包含鎖件,鎖齒和復位彈簧。所述鎖件包含鎖定端,釋放臂和鎖鉤。所述活動部分還包括軸向彈簧,所述活動部分的活動桿包括近端桿。
一種實施方案中,所述鎖定機構包含初始鎖定狀態,釋放狀態,觸發狀態和復位鎖定狀態。所述鎖定機構處于初始鎖定狀態時,所述觸碰端超出所述手柄倉外表面;所述鎖定機構處于釋放狀態時,所述觸碰端不超出所述手柄倉外表面;所述鎖定機構處于觸發狀態時,所述觸碰端不超出所述手柄倉的外表面;所述鎖定結構處于復位鎖定狀態時,所述觸碰端超出所述手柄倉外表面。
一種實施方案中,所述鎖定機構包含鎖件,鎖齒和復位彈簧,所述鎖件包含鎖定端,釋放臂,鎖鉤和驅動軸。所述觸覺反饋機構還包括旋轉軸,以及連接觸碰端和旋轉軸的旋轉臂,所述旋轉臂包含滑槽。所述活動部分還包括軸向彈簧,所述活動部分的活動桿包括近端桿。所述驅動軸與所述滑槽接觸,所述鎖件運動時所述驅動軸在所述滑槽中滑動從而驅動所述觸碰端圍繞所述旋轉軸轉動。
一種實施方案中所述鎖定機構處于初始鎖定狀態時,所述鎖鉤與所述鎖齒不接觸,而所述鎖定端限制所述近端桿使其不可由遠端向近端運動。向手柄倉內推進鎖件使鎖鉤和鎖齒咬合則所述鎖定機構轉變為釋放狀態。對遠端部分沿著軸線方向施加由遠端朝向近端的外力則近端桿驅動鎖鉤與鎖齒脫離,所述鎖定機構轉變為觸發狀態。移除遠端部分的外力則軸向彈簧驅動所述活動部分由近端向遠端運動,而所述復位彈簧驅動所述鎖件由手柄倉內向外運動直到所述鎖定端限制所述近端桿使其不可由遠端向近端運動,同時所述觸碰端由手柄倉內向外超出手柄倉外表面,所述鎖定機構轉變為復位鎖定狀態。
一種實施方案中,所述鎖定機構包含鎖件,傳動件,驅動件和復位彈簧,所述鎖件包含鎖定端,釋放臂和鎖鉤。所述觸碰端與所述鎖件連接成一個整體。所述傳動件包括傳動塊和傳動軸。所述驅動件包括驅動按鈕,驅動轉軸和驅動轉臂,所述驅動轉臂包含驅動滑槽。所述活動部分還包括軸向彈簧,所述活動部分的活動桿包括近端桿。所述傳動塊與所述鎖鉤接觸,所述傳動軸與所述驅動滑槽接觸。
一種實施方案中,所述鎖定機構處于初始鎖定狀態時,所述鎖定端限制所述近端桿使其不可由遠端向近端運動。施加外力使所述驅動按鈕圍繞所述驅動轉軸旋轉時,所述驅動轉臂同時旋轉從而迫使所述轉動軸在所述驅動滑槽中滑動,從而推動所述傳動件移動,進而所述傳動塊推動鎖鉤和整個鎖件移動直到所述鎖定端不限制所述近端桿,則所述鎖定機構轉變為釋放狀態。對遠端部分沿著軸線方向施加由遠端朝向近端的外力則近端桿驅動鎖鉤與傳動塊脫離,所述鎖定機構轉變為觸發狀態。移除遠端部分的外力則軸向彈簧驅動所述活動部分由近端向遠端運動,而所述復位彈簧驅動所述鎖件由手柄倉內向外運動直到所述鎖定端限制所述近端桿使其不可由遠端向近端運動,同時所述觸碰端由手柄倉內向外超出手柄倉外表面,所述鎖定機構轉變為復位鎖定狀態。
一種實施方案中,所述鎖定機構包含鎖件和復位彈簧,所述鎖件包含鎖件轉軸,鎖定臂,釋放臂和鎖齒。一種可選的方案中,所述觸碰端與所述鎖件分成兩個相互連接的零件。另一種可選的方案中,所述鎖件和觸碰端構成一個單獨的零件。所述活動部分還包括軸向彈簧,所述活動部分的活動桿包括近端桿。所述鎖定機構處于初始鎖定狀態時,所述鎖定臂限制所述近端桿使其不可由遠端向近端運動。施加外力使所述鎖件圍繞所述鎖件轉軸旋轉直到所述釋放臂與所述鎖齒咬合,則所述鎖定機構轉變為釋放狀態。對遠端部分沿著軸線方向施加由遠端朝向近端的外力則近端桿驅動所述釋放臂與所述鎖齒脫離,所述鎖定機構轉變為觸發狀態。移除遠端部分的外力則軸向彈簧驅動所述活動部分由近端向遠端運動,而所述復位彈簧驅動所述鎖件圍繞所述鎖件轉軸旋轉直到所述鎖定臂限制所述近端桿使其不可由遠端向近端運動,同時所述觸碰端由手柄倉內向外超出手柄倉外表面,所述鎖定機構轉變為復位鎖定狀態。
一種實施方案中,所述鎖定機構包含鎖件,鎖頭,驅動件和復位彈簧,所述鎖件包含鎖栓和與之連接的鎖件懸臂,所述鎖頭包含傳動軸和斜齒。所述驅動件包含驅動按鈕和驅動臂。所述觸覺反饋機構還包括旋轉軸,以及連接觸碰端和旋轉軸的旋轉臂,所述旋轉臂包含傳動滑槽。所述手柄基體還包括按鈕孔和手柄底面。所述活動部分還包括軸向彈簧,所述活動部分的活動桿包括近端桿,所述鎖頭與所述近端桿連接在一起,所述傳動軸與所述傳動滑槽接觸,并同時與所述驅動臂接觸。所述驅動按鈕穿過所述按鈕孔并超出手柄底面,而所述驅動臂與所述鎖件接觸。所述傳動軸在所述傳動滑槽中滑動時,驅動所述觸碰端圍繞所述旋轉軸旋轉。
一種實施方案中,所述鎖定機構處于初始鎖定狀態時,所述鎖栓與所述斜齒咬合,從而限制所述近端桿使其不可由遠端向近端運動。施加外力使所述驅動按鈕縮進所述手柄部分的內部時,所述驅動臂驅動所述鎖件并使得所述鎖件懸臂彈性變形,所述鎖栓與所述斜齒脫離,則所述近端桿可由遠端向近端運動,即鎖定機構轉變為釋放狀態。對遠端部分施加由遠端朝向近端的外力,所述鎖頭由遠端向近端運動使所述驅動臂與所述鎖件脫離,所述鎖定機構轉變為觸發狀態。移除遠端部分的外力則軸向彈簧驅動所述活動部分由近端向遠端運動,所述鎖栓和所述斜齒動咬合,則所述近端桿不可由遠端向近端運動,同時所述觸碰端由手柄倉內向外超出手柄倉外表面,所述鎖定機構轉變為復位鎖定狀態。
在本發明的另一個方面,一種穿刺器包含前述任一所述的穿刺針,所述穿刺器還包括套管組件,所述套管組件包括套管遠端,所述保護套包括保護套遠端。
本發明的另一個目的是提供一種穿刺器使用方法。
一種穿刺器使用方法包含以下步驟:
S1:穿刺針的工作刃刺破和擴張脂肪層,保護套遠端和套管遠端裸露在皮膚外側;
S2:所述工作刃刺破和擴張肌肉層,保護套遠端擴張脂肪層,套管遠端裸露在皮膚外側;
S3:所述工作刃繼續完全刺破肌肉層,保護套遠端擴張肌肉層,套管遠端擴張脂肪層;
S4:所述工作刃刺破腹膜,保護套遠端繼續擴張肌肉層,套管遠端擴張肌肉層;
S5:所述工作刃進入腹腔,保護套遠端擴張腹膜,套管遠端繼續擴張肌肉層;
S6:保護套遠端進入腹腔并觸發鎖定機構使得所述保護套覆蓋所述工作刃,所述觸覺反饋機構的觸碰端瞬間從所述指示孔中露出,給手術醫生的手掌以觸覺提示。
S7:當手術醫生感受到觸覺提示后,迅速停止施加穿刺操作力。
S8:然后以較小的穿刺操作力緩慢進入直到整個套管遠端進入腹腔后停止施加操作力,移走穿刺針后再調整套管組件的位置。
附圖說明
為了更充分的了解本發明的實質,下面將結合附圖進行詳細的描述,其中:
圖1是人體腹壁橫斷面及穿刺示意圖;
圖2是穿刺過程受力分析圖;
圖3是穿刺器組件的立體圖;
圖4是本發的第一個實施例的穿刺針的立體圖;
圖5是圖4所示穿刺針的立體的分解圖;
圖6是圖5所述穿刺針的固定部分的立體剖視圖;
圖7是圖5所示穿刺針的活動部分的詳細立體圖;
圖8是圖5所示穿刺針的鎖件的詳細立體圖;
圖9是圖5所示穿刺針初始鎖定狀態時垂直其工作刃的縱向剖面圖;
圖10是圖9中所示穿刺針的由近端向遠端的投影圖;
圖11是圖9中所示穿刺針的手柄部分局部立體圖;
圖12是圖5所示穿刺針釋放狀態時垂直其工作刃的縱向剖面圖;
圖13是圖12中所示穿刺針的手柄部分局部立體圖;
圖14是圖5所示穿刺針工作模式時垂直其工作刃的縱向剖面圖;
圖15是圖14中所示穿刺針的手柄部分局部立體圖;
圖16是穿刺器握持手法示意圖;
圖17是穿刺針刺破腹膜時的模擬示意圖;
圖18是本發明第二個實施例的穿刺針的立體的分解圖;
圖19是圖18所示穿刺針的驅動件的詳細立體圖;
圖20是圖19所示穿刺針的傳動件的詳細立體圖;
圖21是圖10所示穿刺針的鎖件的詳細立體圖;
圖22是圖18所示穿刺針初始鎖定狀態時垂直其工作刃的縱向剖面圖;
圖23是圖22中所示穿刺針的手柄部分局部立體圖;
圖24是圖18所示穿刺針釋放狀態時垂直其工作刃的縱向剖面圖;
圖25是圖24中所示穿刺針的手柄部分局部立體圖;
圖26是圖18所示穿刺針工作模式時垂直其工作刃的縱向剖面圖;
圖27是圖26中所示穿刺針的手柄部分局部立體圖;
圖28是圖18所示穿刺針的保護套復位狀態時垂直其工作刃的縱向剖面圖;
圖29是圖28中所示穿刺針的手柄部分局部立體圖;
圖30是本發明第三個實施例的穿刺針的立體的分解圖;
圖31是圖30所示穿刺針初始鎖定狀態時垂直其工作刃的縱向剖面圖;
圖32是圖31中所示穿刺針的手柄部分局部立體圖;
圖33是圖30所示穿刺針釋放狀態時垂直其工作刃的縱向剖面圖;
圖34是圖33中所示穿刺針的手柄部分局部立體圖;
圖35是圖20所示穿刺針工作模式時垂直其工作刃的縱向剖面圖;
圖36是圖35中所示穿刺針的手柄部分局部立體圖;
圖37-38是圖30所述穿刺針的鎖件的分體式方案;
圖39是采用圖37-38所示分體式方案時穿刺針手柄部分局部立體圖;
圖40是本發明第四個實施例的穿刺針的立體的分解圖;
圖41是圖40所示穿刺針初始鎖定狀態時垂直其工作刃的縱向剖面圖;
圖42是圖41中所示穿刺針的手柄部分局部立體圖;
圖43是圖42所示手柄部分的反向的局部立體圖;
圖44是圖40所示穿刺針釋放狀態時垂直其工作刃的縱向剖面圖;
圖45是圖44中所示穿刺針的手柄部分局部立體圖;
圖46是圖40所示穿刺針工作模式時垂直其工作刃的縱向剖面圖;
圖47是圖46中所示穿刺針的手柄部分局部立體圖;
圖48是圖40所示穿刺針的保護套復位狀態時垂直其工作刃的縱向剖面圖;
圖49是圖48中所示穿刺針的手柄部分局部立體圖;
圖50是圖49所示手柄部分的反向的局部立體圖;;
在所有的視圖中,相同的標號表示等同的零件或部件。
具體實施方式
這里公開了本發明的實施方案,但是,應該理解所公開的實施方案僅是本發明的示例,本發明可以通過不同的方式實現。因此,這里公開的內容不是被解釋為限制性的,而是僅作為權利要求的基礎,以及作為教導本領域技術人員如何使用本發明的基礎。
圖3-4描繪了穿刺器的整體結構。一種典型穿刺器包含套管組件100和穿刺針200。套管組件100包含密封倉110和通氣閥120。所述密封倉110包含套管頂面111(未示出)和中心通孔113(未示出),通常零密封(亦稱自動密封)和密封膜(亦稱器械密封)由遠端向近端依次安裝在密封倉110中。所述零密封通常不提供對于插入器械的密封,而在器械移走時自動關閉并形成密封。所述密封膜在器械插入時箍緊器械并形成密封。所述套管130包含開放的遠端132以及聯通密封倉110的中空管133。所述穿刺針200可主要劃分成手柄部分202,桿部分204和遠端部分206。所述手柄部分包含手柄頂面291和手柄底面213。
參考圖3-4,所述穿刺針200貫穿套管組件100,所述套管頂面111和手柄底面213相接觸。定義所述套管組件100含有通氣閥120的一側為正面107,其相對面為背面108,其兩側為側面109。根據穿刺針200與套管組件100匹配時的位置關系,定義穿刺針的前面207,后面208和左右側面209。當進行穿刺動作時,醫生手指緊握密封倉110,而手掌緊貼手柄頂面291和后面208,持續的施加穿刺操作力使其穿透患者體壁。一旦完全穿透體壁,穿刺針被取走,留下套管組件作為器械進出體腔的通道。為方便表述,后續凡接近操作者的一方定義為近端,而遠離操作者的一方定義為遠端,定義穿刺針桿部分204的中心軸線為軸線201(未示出),后續凡大致平行軸線201的方向稱為軸向,而大致垂直軸線201的方向稱為橫向。
圖5-15詳細描繪了本發明的第一個實施例,觸覺反饋式保護穿刺針200的結構組成和裝配關系。所述手柄部分202包含手柄基體210,鎖定機構230,觸覺反饋機構270和手柄倉290。所述桿部分204包含固定桿340和活動桿360。所述遠端部分206包含工作刃320,固定半邊330和保護套370。所述手柄基體210,固定桿340和固定半邊330連接在一起,從而組成固定部分310。所述活動桿360和保護套370連接在一起從而組成活動部分350。本實例中所述固定部分310和活動部分350為整體注塑而成的單個零件,然而所述固定部分310和活動部分350也可由多個零件通過粘接,鉚接,焊接,螺紋連接等公知的機械連接技術連接而成。
參考圖5-6,所述工作刃320包含平面形刀體322,刀尖321和兩個相互成銳角的刀刃323。所述工作刃320還包括矩形孔325,所述矩形孔325包含短邊324和長邊326。本領域技術人員可以想到,可采用多種公知的連接技術,例如粘接,焊接,機械固定等方式將所述工作刃320安裝在固定半邊330上。本實例中固定半邊330包含柱339,所述柱339穿過工作刃320上的通孔326,再采用熱壓的方式使柱339變形從而將工作刃320安裝到固定半邊330上的安裝平面338上并牢固固定。所述固定半邊330還包括半圓柱332和半圓錐334。所述半圓柱332包含配合平面333,凹坑335,第一橫筋336和第二橫筋337。
參考圖5-6,所述固定桿340包含中空管342。所述中空管342包括中心孔341。第一U型槽343橫向切開中空管342并與中心孔341聯通,第二U型槽345橫向切開中空管342并與第一U型槽343聯通。且第二U型槽345的深度大于第一U型槽343的深度,則第一U型槽343和第二U型槽345相交處形成臺階344。第二U型槽345延伸至桿遠端346。所述第一U型槽343和第二U型槽345構成開口中空管347。
參考圖5和圖7,所述保護套370包括半圓蓋372和鼻狀尖端374并處于平移面373的一側。所述保護套370還包括T型塊376,所述T型塊376包含扣375和臂377。所述扣375的橫向寬度大于所述矩形孔325的短邊324長度,而所述臂377的橫向寬度小于所述矩形孔325的短邊324長度。所述活動桿360包含推桿362。所述推桿362包含近端桿361和遠端桿363。U型體364一端與保護套370相交形成臺階378,其另一端朝向近端延伸并與推桿362平行且部分相交。遮擋塊366一端與U型體364相交形成平臺365而另一端朝向近端延伸至近端面367。
參考圖5和圖9,先將軸向彈簧70安裝到活動部分350的推桿362上,再將其一起安裝固定部分310之中。所述推桿362與中心孔341匹配,所述U型體364與所述第二U型槽344匹配,所述配合平面333與所述平移面373匹配。用力擠壓保護套370使扣375彈性變形后整體穿過矩形孔325,使得臂377與矩形孔325匹配,一旦所述扣375穿過所述矩形孔325,其彈性形變恢復,使所述保護套370不能橫向脫出。同時矩形孔325沿軸向的長度尺寸大于T型塊376沿軸向的厚度尺寸,保護套370可沿著軸向運動。當所述活動部分350由遠端向近端移動露出刀尖321或刀刃323,稱所述遠端部分206處于工作模式;當所述活動部分350由近端向遠端運動而所述保護套370覆蓋刀尖321和刀刃323并鎖定時(即活動部分350不能由遠端向近端運動),稱所述遠端部分206處于保護模式。
參考圖5和圖8,所述手柄基體210包含凸緣212。所述凸緣212包含上面211和手柄底面213。所述凸緣211還包括導向槽215,缺口216和穿透凸緣的中心孔341。所述凸緣212還包括從上面211朝向近端凸起的彈簧座221,導向筋222,固定位223,鎖齒225和四個近似均布的固定柱228。所述鎖齒225包含鎖定面224和推擠面226,且所述鎖定面224與所述中心孔341外切。鎖件240具有近端平面241和遠端平面249。所述鎖件240包含釋放端243和鎖定端244。2個導向壁242將釋放端243和鎖定端244連接在一起,形成近似矩形的空腔245,所述矩形的空腔245在鎖定端244處包含半圓形孔246。所述鎖定端244包含橫軸247。所述釋放端243包含按鈕248和觸發臂251。所述觸發臂251從釋放端243朝向所述空腔245內部延伸,所述觸發臂251包含鎖鉤253。所述鎖鉤253包含直面252和斜面254。所述遠端平面249包含導向塊255。
所述鎖件240還包括U型的驅動臂257以及從驅動臂的側壁橫向延伸的驅動軸258。
參考圖5,所述觸覺反饋機構270包含觸碰端271和固定端276以及其間的旋轉臂272。所述固定端276包含旋轉軸278,所述旋轉軸278包含同軸的第一轉軸277和第二轉軸279。所述旋轉臂272包括滑槽274,所述滑槽274包括滑槽近端273和滑槽遠端275。
參考圖9-11,所述鎖件240安裝到手柄基體210上,其中所述導向壁242與導向筋222匹配,所述導向塊255與導向槽215匹配,所述遠端平面249與上面211匹配,使鎖件240在上面211限定的平面內,可沿著導向筋222滑動。復位彈簧80的一端安裝在所述彈簧座221中,而其另一端安裝在橫軸247上,并處于壓縮狀態。所述觸覺反饋機構270安裝到手柄基體210上,其中所述旋轉軸278與所述固定位223匹配,所述滑槽274與所述驅動軸258匹配。
參考圖5,所述手柄倉290包括手柄頂面291,側壁292,指示孔293和按鈕缺口294。參考圖5和圖11,所述手柄倉290還包括4個含有中心盲孔的固定柱296以及多個軸向限位筋。所述手柄倉290安裝到手柄基體210上,所述4個固定柱228與4個固定柱296的中心盲孔對齊并過盈配合,且所述多個軸向限位筋分別限制觸覺反饋機構270,鎖件240和復位彈簧80的軸向位移。本領域一個普通的技術人員可以稍作適應性修改,很容易理解和運用軸向限位筋實現如下功能:觸覺反饋機構270可在所述固定位223中轉動且其軸向(平行軸線201的方向)位移足夠小;所述鎖件260可以在所述上面211限定的平面內沿著導向筋222滑動且其軸向(平行軸線201的方向)位移足夠小;所述復位彈簧80可自由伸縮變形且其軸向(平行軸線201的方向)位移足夠小。限于篇幅和為了簡化表述,本發明的圖示中并未詳細披露所述軸向限位筋的結構。
初始鎖定狀態:參考圖9,圖10和圖11,所述復位彈簧80處于壓縮狀態而具有舒張力,其舒張力推動所述鎖件240沿著導向筋222朝向手柄倉290的外部方向滑動至最遠端,而所述鎖定端244剛好堵住所述中心孔341,稱之為鎖定狀態。處于鎖定狀態時,所述活動部分350的近端桿361不能從遠端向近端移動,刀尖321和刀刃323沒有露出,即遠端部分206處于保護模式。處于鎖定狀態時,所述鎖鉤253不與所述鎖齒225接觸。參考圖10,同時所述驅動軸258沿著滑槽274朝向滑槽遠端275滑動,迫使所述觸覺反饋機構270圍繞其旋轉軸278旋轉至所述觸碰端271從所述指示孔293中露出,即所述觸碰端271超出手柄頂面291。
釋放狀態:參考圖12和圖13,施加外力按下按鈕248,使鎖件240沿著導向筋222朝向手柄倉290內部的方向滑動,所述復位彈簧80被繼續壓縮,直到所述鎖鉤253接觸所述推擠面226;繼續滑動則所述推擠面226擠壓所述斜面254,使得所述釋放臂251產生彈性變形和鎖鉤253產生由遠端向近端的軸向位移;繼續滑動使所述鎖鉤253跨過所述鎖齒225,所述釋放臂251回彈使得所述鎖鉤253的直面252與所述鎖定面224咬合。此時所述鎖定端244已移開,露出所述中心孔341,所述活動部分350的近端桿361可以從遠端向近端移動,稱之為釋放狀態。停止施加外力,所述復位彈簧80的舒張力推動所述鎖件240沿著導向筋222朝向手柄倉290外部的方向滑動,而由于所述鎖鉤253與所述鎖齒225咬合,使得所述鎖件240不能滑動而處于穩定狀態。參考圖12,同時所述驅動軸258沿著滑槽274朝向滑槽近端273,迫使所述觸覺反饋機構270圍繞其旋轉軸278旋轉至所述觸碰端271藏入所述指示孔293內部,即所述觸碰端271不超出手柄頂面291。
觸發狀態:參考圖3,圖14和圖15,所述觸覺反饋式保護穿刺針200貫穿套管組件100然后一起經由穿刺點的皮膚切口處向體內穿刺。如前文所述按下按鈕248使所述穿刺針200處于釋放狀態,當保護套370受到軸向壓縮力作用從遠端向近端運動露出刀尖321或刀刃323時;狀態1,所述活動部分350的近端桿361接觸鎖鉤253,繼續運動迫使釋放臂251變形和鎖鉤253產生由遠端向近端的軸向位移而與鎖齒225脫開,即鎖件被釋放;狀態2,參考圖14和圖15,近端桿361繼續由遠端向近端運動到行程終點,此時鎖鉤253已與鎖齒225完全脫開,所述鎖件240在復位彈簧80推力作用下沿著導向筋222朝向手柄倉290外部的方向滑動,直到鎖定端244被近端桿361擋住。所述觸發狀態(狀態1和狀態2)時,所述穿刺針都處于工作模式,且所述觸碰端271藏入所述指示孔293內部。
復位鎖定狀態:參考圖9-11,一旦穿刺針完全穿透體壁,所述保護套370所受到的橫向壓力和軸向阻力消失,活動部分350在軸向彈簧70的推力作用下迅速向遠端移動至盡頭;而鎖件240在復位彈簧80推力作用下沿著導向筋222朝向手柄倉290的外部方向滑動,直到鎖定端244擋住所述中心孔341,使得所述近端桿361不能由遠端向近端退回,穿刺針的遠端部分206由工作模式轉變成保護模式。即穿刺針穿透腹壁后繼續向體腔運動并接觸體腔內器官或組織時,刀尖321和刀刃323不會露出,僅保護套370接觸腔內器官或組織。而同時,所述驅動軸258沿著滑槽274朝向滑槽遠端275滑動,迫使所述觸覺反饋機構270圍繞其旋轉軸278旋轉至所述觸碰端271從所述指示孔293中露出,給操作者手掌以觸覺提示,提示穿刺針尖端已經穿透患者腹壁。
如背景所述第6階段中遠端20穿透腹膜進入腹腔,相當于本實例中所述保護套370完全穿透腹膜進入腹腔。而當所述保護套370完全穿透腹膜后,腹膜和肌肉與所述保護套370的接觸面積小,因此腹膜和肌肉對于所述保護套370的阻力較小,則活動部分350在軸向彈簧70的推力下迅速向遠端移動至盡頭,即保護套370完全覆蓋工作刃。如前文所述,此時穿刺針的遠端部分206由工作模式轉變成保護模式。如背景所述,由于醫生無法看到或者精確的感知穿刺針尖端是否穿透腹膜,往往第6階段和第7階段仍然加大穿刺操作力,使得第6階段和第7階段加速完成;而在感受到第7階段穿刺針和穿刺套管整體穿透腹壁的落空感之后才停止施加穿刺操作力,通常為時已晚,由于慣性作用,穿刺針帶保護裝置的遠端可能對內部器官造成不同程度的難以預測的損傷。
在本發明的一個方面,一種穿刺針200包含手柄部分202和遠端部分206以及其間的桿部分204。所述遠端部分206包含工作模式和保護模式。所述遠端部分206包含固定部分310和活動部分350;所述固定部分310包含工作刃320(金屬刀刃或塑膠分離刃),所述活動部分350包含活動桿360和保護套370。所述固定部分310與所述桿部分204或手柄部分202連接在一起,而所述活動部分350可相對于所述固定部分310沿桿部分204的軸線方向移動。所述手柄部分202包含手柄倉290,手柄基體210,鎖定機構230和觸覺反饋機構270。所述觸覺反饋機構270安裝在手柄基體210與手柄倉290之間,并與所述鎖定機構230或活動桿360聯動。所述觸覺反饋機構270包括觸碰端271,所述手柄倉209上設有與所述觸碰端271對應的指示孔293;且當所述遠端部分206處于保護模式時,所述觸碰端271超出所述手柄倉290的外表面;當所述遠端部分206處于工作模式時,所述觸碰端271不超出所述手柄倉290的外表面;當所述遠端部206分由工作模式切換為保護模式的瞬間,即所述保護套370由近端移動到遠端并覆蓋工作刃320的瞬間,所述觸碰端271由所述指示孔293內部向外露出給予操作者觸覺提示。
參考圖16和圖17,如前文所述,所述觸覺反饋式保護穿刺針200貫穿套管組件100,手術醫生手指緊握密封倉110,而手掌緊貼手柄頂面291和背面208,持續施加穿刺操作力使其一起經由穿刺點的皮膚切口處向體內穿刺。當完成第6階段時,即保護套370完全穿透腹膜后,保護套370在軸向彈簧70的推力下迅速向遠端移動至盡頭;同時,所述復位彈簧80的舒張力推動所述鎖件240沿著導向筋222朝向手柄倉290外部的方向滑動至盡頭;而幾乎同時,所述驅動軸258沿著滑槽274朝向滑槽遠端275滑動,迫使所述觸覺反饋機構270圍繞其旋轉軸278,橫軸267旋轉至所述觸碰端271從所述指示孔293中露出,給手術醫生的手掌以觸覺提示。如背景所述,特別是建立第一個穿刺通道時,醫生無法看到或者精確的感知穿刺針尖端是否穿透腹膜,或因其他因素而延遲停止施加穿刺操作力,由于慣性作用,穿刺針帶保護裝置的遠端可能對內部器官造成不同程度的難以預測的損傷。而所述觸覺提示能給予手術醫生清晰的提示,有助于手術醫生及時停止施加操作力。
所述穿刺針200,其活動部分350的保護套370僅為圓錐和圓柱的一半,本領域的技術人員應該可以理解,這有助于減小背景所述的腹壁肌肉和組織與保護套間的阻力,因此可減少保護套由近端向遠端移動而覆蓋尖端并鎖定的過程的延遲時間,有助于手術醫生更加及時的做出判斷。
在本發明的另一個方面,闡述了運用觸覺反饋式穿刺針建立穿刺通道的方法。觸覺反饋式保護穿刺針200貫穿套管組件100,手術醫生手指緊握密封倉110,而手掌緊貼手柄頂面291和背面207,持續施加穿刺操作力使其一起經由穿刺點的皮膚切口處向體內穿刺。本領域的技術人員應該可以理解,通常使用保護穿刺針進行穿刺時,需要持續的不間斷的施加穿刺操作力,突然停止或間歇式施加穿刺操作力,容易使得保護套自動由工作模式變化為保護模式。目前已經商業化的保護穿刺針,通常其正常使用模式為持續施加穿刺操作力直到感受到穿刺針200及套管組件100整體穿透腹壁的落空感后再停止。即通常連續不間斷的完成如背景所述的7個階段后才停止。而本發明提出8階段穿刺法:
S1:穿刺針的工作刃320刺破和擴張脂肪層,保護套370遠端和套管遠端132裸露在皮膚外側;
S2:所述工作刃320刺破和擴張肌肉層,保護套370遠端擴張脂肪層,套管遠端132裸露在皮膚外側;
S3:所述工作刃320繼續完全刺破肌肉層,保護套370遠端擴張肌肉層,套管遠端132擴張脂肪層;
S4:所述工作刃320刺破腹膜,保護套370遠端繼續擴張肌肉層,套管遠端132擴張肌肉層;
S5:所述工作刃320進入腹腔,保護套370遠端擴張腹膜,套管遠端132繼續擴張肌肉層;
S6:保護套370進入腹腔并觸發鎖定機構230使得保護套370遠端覆蓋所述工作刃320;所述觸覺反饋機構270的觸碰端271瞬間從所述指示孔293中露出,給手術醫生的手掌以觸覺提示。
S7:當手術醫生感受到觸覺提示后,迅速停止施加穿刺操作力。
S8:然后以較小的穿刺操作力緩慢進入直到整個套管遠端132進入腹腔后停止施加操作力,移走穿刺針后再調整套管的位置。
圖18-23詳細描繪了本發明的第二個實施例,觸覺反饋式保護穿刺針400的結構組成和裝配關系。圖18-23中幾何結構的數字標號與圖5-15中相應的數字標號相同,表示實例二與實例一中相同數字標號的結構是基本等同的。所述穿刺針400包含手柄部分402,桿部分204和遠端部分206。即所述穿刺針400和所述穿刺針200的桿部分和遠端部分等同,其區別主要在于手柄部分,在此不贅述桿部分和遠端部分的詳細結構和裝配方式。所述穿刺針400同樣包含工作模式和保護模式。
首先參考圖18,所述手柄部分402包含手柄基體410,鎖件430,傳動件450,驅動件470,手柄倉490。所述手柄基體410包含凸緣412。所述凸緣412包含上面411和手柄底面413。所述凸緣412還包括導向槽415,過孔416和穿透凸緣412的中心孔341。所述凸緣412還包括從上面411朝向近端凸起的彈簧座421,導向筋422,固定位423,拉簧柱425和四個近似均布的固定柱428。
參考圖18和圖21,鎖件430具有近端平面431和遠端平面439。所述鎖件430包含釋放端433和鎖定端434。2個導向壁432將釋放端433和鎖定端434連接在一起,形成近似矩形的空腔435,所述矩形的空腔435在鎖定端434處包含半圓形孔436。所述鎖定端434包含橫軸437。所述釋放端433包含觸碰端449和觸發臂441。所述觸發臂441從釋放端433朝向所述空腔435內部延伸,所述觸發臂441包含鎖鉤443。所述鎖鉤443包含直面442和斜面444。
參考圖18和圖20,所述傳動件450包含滑動壁452,所述滑動壁452包含近端滑動面451和遠端滑動面459。導向筋455從所述遠端滑動面459向遠端凸起。所述滑動壁452還包括第一臂453和第二臂454,其中第一臂453包含通孔457,第二臂454整體呈鉤狀并包含驅動軸458。所述滑動壁452的一端包括傳動塊456,所述傳動塊456包括豎咬合面456a和傾斜面456b。
參考圖18和圖19,所述驅動件470包含驅動轉臂472和驅動按鈕478及其之間的連接橫軸476。所述驅動轉臂472包含驅動槽474,所述驅動槽474包含近端位置474a和遠端位置474b。驅動轉軸475和驅動轉軸477分別處于橫軸476的兩端并大致同軸。
參考圖18,所述手柄倉490包括手柄頂面491,側壁492和指示孔493。所述手柄倉490還包括4個包含中心盲孔的固定柱496以及多個軸向限位筋。
所述傳動件450安裝到手柄基體410上,其中傳動件450的遠端滑動面459與手柄基體410的上面411匹配,其導向筋455與導向筋422匹配,使傳動件450可在上面411限定的平面內,沿著導向筋422滑動。所述鎖件430安裝到手柄基體410上,其中所述導向壁432與導向筋422匹配,所述遠端平面439與上面411匹配,使鎖件430在上面411限定的平面內,沿著導向筋422滑動。所述驅動件470安裝到手柄基體上,其中所述驅動按鈕478與驅動過孔416匹配,驅動轉軸475和驅動轉軸477與固定位423匹配,而傳動件450的驅動軸458與所述驅動件470的驅動槽474匹配。所述手柄倉490安裝到手柄基體410上,所述4個固定柱428與4個固定柱296的中心盲孔對齊并過盈配合,且所述多個軸向限位筋分別限制驅動件470,傳動件450,鎖件430和復位彈簧80的軸向位移。如前文所述,限于篇幅和為了簡化表述,本發明的圖示中并未詳細披露所述軸向限位筋的結構。
初始鎖定狀態:參考圖22和圖23,拉簧90的一端安裝在拉簧柱425上而其另一端安裝在傳動件450的通孔457中,且拉簧90處于拉伸狀態,使得傳動件450沿著導向筋422并朝向遠離復位彈簧座421的方向滑動,同時所述驅動軸458沿著所述驅動槽474滑動至近端位置474a,從而使得驅動件470圍繞驅動轉軸477旋轉,使得驅動按鈕478超出手柄基體410的手柄底面413。復位彈簧80安裝所述彈簧座421和橫軸374a之間并處于壓縮狀態,迫使鎖件430沿著導向筋422朝向遠離所述彈簧座421的方向滑動,直到鎖定端434剛好擋住所述中心孔341,而鎖鉤443的直面442剛好接觸傳動塊456的咬合面456a,稱之為鎖定狀態。而處于鎖定狀態時,所述觸碰端449穿過所述指示孔493孔并露出在所述手柄倉490表面之外;所述近端桿361無法回縮,如前文所述,則所述活動部分350無法回縮,刀230沒有露出,即穿刺針的遠端部分處于保護模式。
釋放狀態:參考圖18,圖23和圖24,所述穿刺針400貫穿套管組件100,所述套管頂面111和所述手柄底面413相匹配。當進行穿刺動作時,醫生手指緊握密封倉110而手掌緊貼手柄頂面491,握緊穿刺針400和套管組件100使所述手柄底面413接觸所述套管頂面111,迫使驅動件470的驅動按鈕478圍繞其驅動轉軸477旋轉并縮進手柄倉490中。而所述驅動轉臂472同時旋轉并迫使所述驅動軸458沿著所述驅動槽474滑動,從而驅動傳動件450沿著導向筋422朝向接近復位彈簧座421的方向滑動。而所述傳動件450的傳動塊456推動鎖鉤443滑動進而推動整個鎖件430沿著導向筋422朝向接近復位彈簧座421的方向滑動,直到鎖定端434剛好露出所述中心孔341。此時所述近端桿361可以作軸向縮回運動,稱之為釋放狀態。處于釋放狀態時,所述觸碰端449藏于所述手柄倉490內部。
觸發狀態:參考圖16,圖17,圖26和圖27,所述穿刺針400貫穿套管組件100,所述套管頂面111和所述手柄底面413相匹配。當進行穿刺動作時,醫生手指緊握密封倉110而手掌緊貼手柄頂面491,握緊穿刺針400和套管組件100使所述手柄底面413接觸所述套管頂面111,使穿刺針400處于前文所述的釋放狀態,然后一起經由穿刺點的皮膚切口處向體內穿刺。當保護套370受到軸向壓縮力作用從遠端向近端運動露出刀尖321或刀刃323時:狀態1,所述近端桿361接觸鎖鉤443,繼續運動迫使釋放臂441變形和鎖鉤443產生由遠端向近端的軸向位移而與傳動塊456脫開,即鎖件被釋放。狀態2,參考圖26和圖27,近端桿361繼續由遠端向近端運動到行程終點,此時鎖鉤443已與傳動塊456完全脫開,所述鎖件430在復位彈簧80推力作用下沿著導向筋422朝向遠離復位彈簧座421的方向滑動,直到鎖定端434被近端桿361擋住。狀態1和狀態2所述遠端部分406都處于工作模式,且所述觸碰端449藏入所述手柄倉490內部。
復位鎖定狀態:參考圖28和圖29,一旦穿刺針完全穿透腹壁,所述保護套370所受到的橫向壓力和軸向阻力消失,保護套370在軸向彈簧70的推力作用下迅速向遠端移動至盡頭;而鎖件430在復位彈簧80推力作用下沿著導向筋422朝向遠離復位彈簧座421的方向滑動,直到鎖定端434擋住所述中心孔341,使得所述近端桿361不能由遠端向近端退回,所述遠端部分406由工作模式轉變成保護模式。即穿刺針穿透腹壁后繼續向體腔運動并接觸體腔內器官或組織時,刀尖321和刀刃323不會露出,僅保護套接觸腔內器官或組織。而幾乎同時,所述觸碰端449從所述指示孔493中露出,給操作者手掌以觸覺提示,提示穿刺針的遠端部分已經穿透患者腹壁。
當穿刺器已經穿透至目標位置時,醫生松開手,拉簧90拉動傳動件450沿著導向筋422朝向遠離復位彈簧座421的方向滑動,直到所述傳動件450的傳動塊456接觸所述鎖鉤443,繼續滑動則所述傳動塊456的傾斜面456b擠壓所述鎖鉤443,迫使釋放臂441變形和鎖鉤443產生由遠端向近端的軸向位移,則所述傳動塊456完全跨過鎖鉤443后,釋放臂441回彈和鎖鉤443產生由近端向遠端的軸向位移,所述傳動塊456的咬合面456a接觸鎖鉤443。同時,所述傳動件450滑動時,其第二臂454上的驅動軸458沿著驅動件470的驅動槽474滑動,迫使所述驅動件470圍繞其驅動轉軸477旋轉,驅動按鈕478從手柄倉280內部向外部旋轉復位,即為初始鎖定狀態。所述穿刺針400也是一種觸覺反饋式保護穿刺針,所述觸覺提示能給予手術醫生清晰的提示,有助于手術醫生及時停止施加操作力。
圖30-36詳細描繪了本發明的第三個實施例,觸覺反饋式保護穿刺針500的結構組成和裝配關系。圖30-36中幾何結構的數字標號與圖5-15中相應的數字標號相同,表示實例二與實例一中相同數字標號的結構是基本等同的。所述穿刺針500包含手柄部分502,桿部分204和遠端部分206。即所述穿刺針500和所述穿刺針200的桿部分和遠端部分等同,其區別主要在于手柄部分,在此不贅述桿部分和遠端部分的詳細結構和裝配方式。所述穿刺針500同樣包含工作模式和保護模式。
首先參考圖30,所述手柄部分402包含手柄基體502,鎖件530和手柄倉590。所述手柄基體510包含凸緣512。所述凸緣512包含上面511和手柄底面513及貫穿凸緣512的中心孔341。所述凸緣512還包括從上面511朝向近端凸起的鎖件轉軸521,鎖件限位522,鎖齒524,扭簧限位柱526,拉簧固定柱527和手柄倉固定柱528。所述鎖齒524包含咬合面523和斜坡面525。參考圖30,所述手柄倉590包括手柄頂面591,側壁592,指示孔593和按鈕開口594。參考圖30和圖32,所述手柄倉590還包括4個含有中心盲孔的固定柱596以及多個軸向限位筋。
參考圖30,所述鎖件530包含圓柱壁532,鎖定臂538和釋放臂536。所述圓柱壁532包括近端平面533和遠端平面539,并限定出鎖件轉軸531(未示出)和中心孔534。所述鎖定臂538連接圓柱壁532并在遠端和近端都與之對齊,所述鎖定臂538還包括按鈕部分538a。所述釋放臂536連接圓柱壁532,所述釋放臂536包含近端平面535和遠端面537,所述遠端面537和所述遠端平面539不對齊,且所述遠端面537距離所述近端平面533更近。所述鎖件530還包含觸覺反饋機構540,所述觸覺反饋機構540包含觸碰端544以及連接至圓柱壁532的臂部分542。所述扭簧60包括圓環部分62,豎軸64和橫臂66。
參考圖31和圖32,所述鎖件530安裝到手柄基體510上,其中所述中心孔534與鎖件轉軸521匹配,鎖件530的遠端平面539與上面511匹配,鎖件530可圍繞鎖件轉軸531旋轉。
初始鎖定狀態:參考圖31和圖32,扭簧60安裝在鎖件轉軸521上,扭簧60的橫臂66被扭簧限位柱526所限定,而其豎軸64被鎖定臂538所限定。扭簧60處于受力狀態,迫使鎖件530圍繞鎖件轉軸531順時針旋轉(從近端面向遠端面觀察),直到鎖定臂538被鎖件限位522所限定,稱之為鎖定狀態。處于鎖定狀態時,所述鎖定臂538剛好擋住所述中心孔341,使得所述活動部分350的近端桿361無法回縮。參考圖30-32,所述手柄倉590安裝到手柄基體510上,所述4個固定柱426與4個固定柱496的中心盲孔對齊并過盈配合,且所述多個軸向限位筋分別限制鎖件530和復位彈簧80的軸向位移。如前文所述,限于篇幅和為了簡化表述,本發明的圖示中并未詳細披露所述軸向限位筋的結構。處于鎖定狀態時,所述觸碰端544穿過所述指示孔593孔并露出在所述手柄倉490之外;所述近端桿361無法回縮,如前文所述,則保護套370無法回縮,刀230沒有露出,即穿刺針的遠端部分處于保護模式。
釋放狀態:參考圖30-32,施加外力逆時針旋轉按鈕部分538a(從近端面向遠端面觀察),即迫使鎖件530圍繞所述鎖件轉軸531逆時針旋轉;繼續旋轉則所述斜坡面525迫使所述鎖件530產生整體的由遠端向近端的軸向位移,同時迫使所述釋放臂536彈性變形從而產生由遠端向近端的軸向位移;繼續旋轉直到所述釋放臂536整體跨過所述斜坡面525,則所述釋放臂的變形恢復而產生由近端向遠端的軸向位移,同時鎖件530產生整體的由近端向遠端的位移;停止施加旋轉力,所述扭簧60迫使鎖件530圍繞鎖件轉軸531順時針旋轉直到所述釋放臂536與所述咬合面523相互咬合達到平衡。此時所述鎖定臂538已移開,露出所述中心孔341,所述活動部分350的近端桿361可以從遠端向近端移動,稱之為釋放狀態。處于釋放狀態時,所述觸碰端544藏入所述手柄倉490的內部。
觸發狀態:參考圖16,圖17,圖33和圖34,所述觸覺反饋式保護穿刺針500貫穿套管組件100然后一起經由穿刺點的皮膚切口處向體內穿刺。如前文所述逆時針旋轉按鈕部分538a使所述穿刺針500處于釋放狀態,當保護套370受到軸向壓縮力作用從遠端向近端運動露出刀尖321或刀刃323時;狀態1,所述活動部分350的近端桿361接觸釋放臂536,繼續運動迫使釋放臂536彈性變形和鎖件530產生由遠端向近端的軸向位移而與鎖齒524脫開,即鎖件被釋放;狀態2,參考圖34和圖35,近端桿361繼續由遠端向近端運動到行程終點,此時釋放臂536已與鎖齒524完全脫開,所述鎖件530在扭簧60的扭力作用下圍繞鎖件轉軸531順時針旋轉,直到鎖定臂538被近端桿361擋住;狀態1和狀態2所述穿刺針的遠端部分都處于工作模式,且所述觸碰端544藏入所述手柄倉590的內部。
復位鎖定狀態:參考圖31和圖32,一旦穿刺針完全穿透腹壁,所述保護套370所受到的橫向壓力和軸向阻力消失,保護套370在軸向彈簧70的推力作用下迅速向遠端移動至盡頭;而鎖件530在扭簧60的扭力作用下圍繞鎖件轉軸531順時針旋轉,直到所述鎖定臂538被所述鎖件限位522所限定。此時,所述鎖定臂538擋住所述中心孔341,使得所述近端桿361不能由遠端向近端退回,穿刺針的遠端部分由工作模式轉變成保護模式。即穿刺針穿透腹壁后繼續向體腔運動并接觸體腔內器官或組織時,刀尖321和刀刃323不會露出,僅保護套接觸腔內器官或組織。而幾乎同時,所述觸碰端544穿過所述指示孔593從手柄倉490內部旋轉到手柄倉490的外部,并給操作者手掌以觸覺提示,提示穿刺針的遠端部分已經穿透患者腹壁。
本實例中,所述鎖件530和所述觸覺反饋機構540為注塑成型的單一零件,然而也可以分成兩個獨立的零件。參考圖37-38,所述鎖件550基本與所述鎖件530等同,所述鎖件550包含圓柱壁532,鎖定臂538釋放臂536,鎖件轉軸531和中心孔534。所述鎖件550還包括驅動臂552和驅動軸554。所述指示器560包含圓珠壁562,中心孔564和臂566,所述臂566包含觸碰端567,滑槽568和拉簧固定孔569。參考圖39,所述鎖件550和指示器560一起替代所述鎖件530安裝到所述手柄基體510上,所述圓柱壁532與所述鎖件轉軸521匹配,扭簧60安裝在鎖件轉軸521上,扭簧60的橫臂66被扭簧限位柱526所限定,而其豎軸64被鎖定臂538所限定。所述驅動軸554與所述滑槽568匹配,拉簧50一端固定在所述拉簧固定柱527上,而其另一端固定在所述拉簧固定孔569中。所述觸碰端567穿過所述指示孔593孔并露出在所述手柄倉590之外。所述鎖件550和觸覺反饋機構560替代所述鎖件530后,其功能和動作過程基本等同,在此不贅述。所述鎖件和觸覺反饋機構分成獨立的兩個零件后,所述觸覺反饋機構可提供更優的觸覺體驗。
圖40-50詳細描繪了本發明的第四個實施例,觸覺反饋式保護穿刺針600的結構組成和裝配關系。所述穿刺針600可主要劃分成手柄部分602,桿部分604和遠端部分606。所述手柄部分包含手柄頂面691和手柄底面613。首先參考圖40,所述手柄部分602包含手柄基體610,鎖定機構630,觸覺反饋機構670和手柄倉690。所述桿部分604包含固定桿740和活動桿760。所述遠端部分606包含工作刃720,刀柄730和保護套770。所述手柄基體610,固定桿740和刀柄730連接在一起,從而組成固定部分710。所述活動桿760和保護套770連接在一起從而組成活動部分750。
參考圖40,所述工作刃720包含平面形刀體722,刀尖721和兩個相互成銳角的刀刃723。本領域技術人員可以想到,可采用多種公知的連接技術,例如粘接,焊接,機械固定等方式將所述工作刃720安裝在刀柄730上。本實例中刀柄730包含柱739,所述柱739穿過工作刃720上的通孔726,再采用熱壓的方式使柱739變形從而將工作刃720安裝到刀柄730上的固定臺階738上并牢固固定。所述刀柄730還包括近端圓柱732和遠端圓柱736及其之間的凸臺734。所述刀柄730還包括中心盲孔733,所述遠端圓柱736包含與中心盲孔733聯通的過孔735。所述過孔735近似為矩形,包括短邊735a和長邊735b,且所述長邊735b大致與所述中心盲孔733的軸線平行。所述近端圓柱732的外表面包含多個凸點731。
參考圖40和41,所述固定桿740包含中空管744,所述中空管744包括第一通孔746和第二通孔748。所述第二通孔748的內徑大于所述第一通孔746,第一,第二通孔交接處形成軸肩747。所述固定桿740的遠端包含多個橫向穿透中空管744并與第二通孔748聯通的通孔749。本領域技術人員可以想到,可采用多種公知的連接技術,例如粘接,焊接,機械固定等方式將所述刀柄730和固定桿740固定在一起。本實例中,近端圓柱732和第二通孔748的形狀和尺寸相匹配,而凸點731與通孔749的形狀和尺寸相匹配,從而將刀柄730和固定桿740牢固的固定在一起。
參考圖40,所述手柄基體610包含凸緣612,所述凸緣612包含上面611和手柄底面613。所述固定桿740與所述凸緣612連接在一起,且所述第一通孔746完全穿透所述凸緣612。所述凸緣612還包含從上面611朝向近端凸起的固定柱615,豎直導向筋655和傾斜導向筋656,所述傾斜導向筋656包含斜面657。所述凸緣612還包括按鈕通孔658和指示器固定位659。鎖件650與凸緣612連成一體,然而也可以分成兩個零件而采用公知的機械連接技術將其連接成一體。所述鎖件650包含2個鎖件懸臂651,鎖栓652和2個對稱的驅動耳653。
參考圖40-41,保護套770整體呈子彈形,包含傾斜的近端772和傾斜的遠端778以及其間的圓柱部分776。所述遠端778包含與工作刃720形狀和尺寸相匹配的刀槽777(未示出)。所述保護套770還包括從近端延伸并與所述槽777部分聯通的中心孔773。所述圓柱部分776還包含與中心孔773聯通的側孔775。所述活動桿760包括近端圓柱762和遠端圓柱766及其之間的凸臺764,所述凸臺764的直徑大于所述近端圓柱762的直徑。所述近端圓柱762包括近端桿761,所述遠端圓柱766的包括銷孔765。所述近端桿761包含2個凸起763。
參考圖40-41,其中主要參考圖41。所述活動桿760安裝在刀柄730和固定桿740的內部,其近端圓柱762和第一通孔746相匹配,其遠端圓柱766與中心盲孔733匹配,且銷孔765與過孔735基本對齊。推力彈簧70安裝在活動桿760的近端圓柱762之上,位于平臺747和凸臺764之間并處于壓縮狀態。所述保護套770的中心孔773與所述遠端圓柱766匹配,而所述側孔775與所述銷孔765基本對齊。銷690包含長邊692,寬邊694和高邊696。所述銷690,銷孔765,過孔735和側孔775的形狀和尺寸匹配,銷690從外向內依次穿過側孔775,過孔735和銷孔765,且銷690與側孔775過盈配合,從而將保護套770和活動桿760牢固的固定在一起。過孔735的長邊735b的尺寸大于銷690的寬邊694的尺寸,則保護套770和活動桿760可一起沿著軸線方向運動。當保護套770和活動桿760由遠端向近端移動露出刀尖723或刀刃724,稱所述遠端部分606處于工作模式;當保護套770和活動桿760由近端向遠端運動覆蓋刀尖723和刀刃724并鎖定時(即保護套770和活動桿760不能由遠端向近端運動),稱所述遠端部分606處于保護模式。
參考圖40,驅動件660包含橫梁666,按鈕668近似從橫梁666中間向遠端延伸,滑塊664一端與所述按鈕668連接而另一端向近端延伸,而壓簧固定柱665與滑塊664連接并朝向近端延伸。兩個對稱的驅動臂662分別從所述橫梁666的兩端向近端傾斜延伸,所述驅動臂662的近端包含叉661。參考圖40-41,所述鎖頭640包含圓柱642和與之相連的斜塊648,所述斜塊648包含斜齒647。軸645和軸646大致同軸并貫穿所述斜塊648。所述圓柱642包含中心盲孔643和橫向側孔644。
參考圖40和圖41,將所述鎖頭640安裝到所述活動桿760的近端,利用所述圓柱642的彈性變形,強行將所述近端桿761壓入所述中心盲孔643中,并使得所述凸起763與所述橫向側孔644向匹配,從而將所述鎖頭640和所述活動桿760固定在一起。所述活動桿760和鎖頭640在所述推力彈簧70的作用下由近端向遠端移動,直到所述斜齒647與所述鎖栓652咬合。
參考圖40,所述觸覺反饋機構680包含觸碰端682和遠端臂688以及從近端延伸至遠端的連接臂686。所述連接臂686包含兩個近似相同的橫向轉軸684。所述遠端臂688包含傳動滑槽685,所述傳動滑槽685包含近端位置685a和遠端位置685b。
參考圖40-42,所述驅動件660安裝到手柄基體610上,其中所述按鈕668穿過按鈕通孔658,所述橫梁666與所述斜面657接觸,所述叉661與所述驅動耳653接觸。復位彈簧80一端安裝在所述壓簧固定柱665上而其另一端安裝在所述手柄倉690中,所述復位彈簧80處于壓縮狀態。參考圖40-42,將所述觸覺反饋機構680安裝到手柄基體610上,其中所述橫向轉軸684與所述指示器固定位659匹配,所述軸646與所述傳動滑槽685匹配。所述觸碰端682穿過所述指示器孔693露出到所述手柄倉690之外。參考圖40-41,所述手柄倉690安裝到手柄基體610上,所述4個固定柱615與4個固定柱696的中心盲孔對齊并過盈配合,且所述多個軸向限位筋分別觸覺反饋機構680和復位80的軸向位移。如前文所述,限于篇幅和為了簡化表述,本發明的圖示中并未詳細披露所述軸向限位筋的結構。
初始鎖定狀態:所述斜齒647與所述鎖栓652咬合,因此所述推桿760無法回縮,如前文所述,則保護套770無法回縮,工作刃720沒有露出,即穿刺針的遠端部分處于保護模式。所述復位彈簧80處于壓縮狀態,其產生的彈簧推力推動所述驅動件660從近端向遠端運動,所述按鈕668穿過按鈕通孔658超出所述手柄底面613。所述軸646處于所述傳動滑槽685的近端位置685a,使得所述觸碰端682穿過所述指示器孔693露出到所述手柄頂面691之外。
釋放狀態:參考圖16,圖44-45,所述穿刺針600貫穿套管組件100,所述套管頂面111和所述手柄底面613相匹配。當進行穿刺動作時,醫生手指緊握密封倉110而手掌緊貼手柄頂面691,握緊穿刺針600和套管組件100使所述手柄底面613接觸所述套管頂面111,迫使驅動件660的按鈕668沿著豎直導向筋655從遠端向近端滑動直到按鈕668全部處于手柄底面613以上;而所述橫梁666沿著所述斜面657滑動。因此所述驅動件660整體傾斜,其驅動臂662和叉661傾斜著推動所述驅動耳653,使所述鎖件懸臂651產生彎曲變形,則所述斜齒647與所述鎖栓652脫開。此時所述鎖頭640和推桿760可以由遠端向近端回縮,稱之為釋放狀態。
觸發狀態:參考圖16,圖17,圖46和圖47,所述穿刺針600貫穿套管組件100,所述套管頂面111和所述手柄底面613相匹配。當進行穿刺動作時,醫生手指緊握密封倉110而手掌緊貼手柄頂面691,握緊穿刺針600和套管組件100使所述手柄底面613接觸所述套管頂面111,使穿刺針600處于前文所述的釋放狀態,然后一起經由穿刺點的皮膚切口處向體內穿刺。當保護套770受到軸向壓縮力作用從遠端向近端運動露出刀尖721或刀刃723時;狀態1,所述驅動件660整體傾斜,其驅動臂662和叉661傾斜著推動所述驅動耳653,使所述鎖件懸臂651產生彎曲變形,則所述斜齒647與所述鎖栓652脫開,即鎖件被釋放。狀態2,參考圖46-47,所述保護套770由遠端向近端運動到行程終點,即所述推桿760和鎖頭640由遠端向近端運動到行程終點,此時斜齒647與所述鎖栓652完全脫離,而所述斜塊648繼續擠壓所述鎖栓652使得所述鎖件懸臂651保持彎曲變形。同時,所述軸645和軸646推動驅動臂662使得叉661與驅動耳653脫離。狀態1和狀態2所述穿刺針的遠端部分都處于工作模式,且所述指示器680的觸碰端682藏入所述手柄倉690內部。
復位鎖定狀態:參考圖48-50,一旦穿刺針完全穿透腹壁,所述保護套770所受到的橫向壓力和軸向阻力消失,保護套770,推桿760和鎖頭640在軸向彈簧600的推力作用下迅速向遠端移動至盡頭。而同時,所述鎖件懸臂651彈性恢復,使得所述止口652與所述斜齒647咬合,則所述鎖頭640和推桿760不能由遠端向近端回縮,穿刺針的遠端部分由工作模式轉變成保護模式。即穿刺針穿透腹壁后繼續向體腔運動并接觸體腔內器官或組織時,刀尖721和刀刃723不會露出,僅保護套接觸腔內器官或組織。而幾乎同時,所述觸碰端682從所述指示孔693中露出,給操作者手掌以觸覺提示,提示穿刺針尖端已經穿透患者腹壁。
當穿刺器已經穿透至目標位置時,醫生松開手,復位彈簧80推動驅動件660沿著豎直導向筋655和斜面657由近端向遠端滑動,直到所述按鈕668穿過按鈕通孔658超出所述手柄底面613,而同時所述叉661與所述驅動耳653接觸,所述驅動件完成復位,即為初始鎖定狀態。
所述穿刺針600也是一種觸覺反饋式保護穿刺針,所述觸覺提示能給予手術醫生清晰的提示,有助于手術醫生及時停止施加操作力。如前文所述,同樣可運用穿刺針500進行兩段式穿刺和并基于條件反射原理建立穿刺通道。
本發明展示的案例均為含有金屬刀片的有刀穿刺針,然而也可以用于無刀穿刺針。本領域技術人員應該很容易理解,內窺鏡手術中使用的穿刺針通常可分為有刀穿刺針和無刀穿刺針兩個大類。所述“有刀”指含金屬刀刃,所述“無刀”指不含金屬刀刃。含有塑膠刀刃的穿刺針通常被稱為無刀穿刺針,這是本領域約定俗成的。前述案例中,不含金屬刀片,而其固定部分帶有塑膠工作刃時,即為無刀穿刺針。
已經展示和描述了本發明的很多不同的實施方案和實例。本領域的一個普通技術人員,在不脫離本發明范圍的前提下,通過適當修改能對所述方法和器械做出適應性改進。例如修改驅動件,傳動件和鎖件的外形,或者為傳動件和鎖件增加輔助導向結構,或者修改彈簧的位置,或者采用彈片替代彈簧,或者修改實施方案中提到的旋轉方向等。例如本發明中所述驅動件與所述傳動件之間的連接方式為孔和軸配合,然而也可以采用銷釘鉚接配合,球副配合,或其他公知旋轉配合方式。好幾種修正方案已經被提到,對于本領域的技術人員來說,其他修正方案也是可以想到的。因此本發明的范圍應該依照附加權利要求,同時不應被理解為由說明書及附圖顯示和記載的結構,材料或行為的具體內容所限定。