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一種多重熔合標(biāo)本袋及取物器械的制作方法

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一種多重熔合標(biāo)本袋及取物器械的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及微創(chuàng)手術(shù)器械,尤其涉及一種標(biāo)本袋結(jié)構(gòu)。



背景技術(shù):

在微創(chuàng)手術(shù)中(尤其是硬管腔鏡手術(shù)),通常需經(jīng)由患者皮膚小切口或經(jīng)由穿刺導(dǎo)管取出內(nèi)部組織或病變器官。如何安全的便捷的取出腔內(nèi)組織或病變器官,一直是困擾微創(chuàng)手術(shù)的難題。自硬管腔鏡手術(shù)首次臨床應(yīng)用以來(lái),國(guó)內(nèi)外研制了多種腔鏡手術(shù)專(zhuān)用標(biāo)本袋。雖然所述標(biāo)本袋的結(jié)構(gòu)和使用方式各有差異,但總體可分為兩類(lèi):第一類(lèi),單一標(biāo)本袋。美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利US5037379中披露了一種單邊開(kāi)口的帶線標(biāo)本袋,使用時(shí)需使用抓鉗夾持標(biāo)本袋體再經(jīng)過(guò)穿刺導(dǎo)管或小切口進(jìn)入患者體內(nèi)。第二類(lèi),包含標(biāo)本袋,導(dǎo)管和撐開(kāi)機(jī)構(gòu)的取物器械。US5465731,US5480404,US6383197等美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利中披露了多種取物器械,其標(biāo)本袋被卷起并收納于導(dǎo)管之內(nèi),使用時(shí)所述取物器械經(jīng)過(guò)穿刺套管進(jìn)入患者體內(nèi),再推動(dòng)其撐開(kāi)機(jī)構(gòu)將所述卷起的標(biāo)本袋推出到導(dǎo)管之外,并由撐開(kāi)機(jī)構(gòu)將標(biāo)本袋撐開(kāi),方便裝入手術(shù)中切割的組織或病變器官。

所述標(biāo)本袋通常由0.05mm~0.1mm的塑料薄膜或塑料片材制成。到目前為止,難以采用整體成型的方式制造標(biāo)本袋,通常采用兩片薄膜重疊熱合(焊接),或者采用單片薄膜對(duì)折重疊熱合(焊接)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,標(biāo)本袋的熱合(焊接)接縫較長(zhǎng),由于熱合(焊接)工夾具誤差,熱合(焊接)壓力誤差,熱合(焊接)溫度不均勻等因素,極易出現(xiàn)局部空隙或接縫局部不牢固等缺陷,且難以通過(guò)檢驗(yàn)手段遴選含此類(lèi)缺陷的產(chǎn)品。大批量生產(chǎn)時(shí),通常采用提高熱合(焊接)溫度和增加熱合(焊接)時(shí)間的方法實(shí)現(xiàn)過(guò)度熔接,確保接縫牢固和無(wú)殘留空隙。然而過(guò)度熔接通常造成標(biāo)本袋薄膜基材與接縫過(guò)渡的局部區(qū)域厚度顯著變薄,從而導(dǎo)致所述接縫臨近區(qū)域的材料強(qiáng)度顯著降低,極易出現(xiàn)破損,這種現(xiàn)象通常稱(chēng)之為“根切”。

一個(gè)普通的技術(shù)人員可想到,增加薄膜厚度可增強(qiáng)標(biāo)本袋,然而標(biāo)本袋用于前述取物器械中時(shí),由于導(dǎo)管的尺寸限制,增加薄膜厚度通常導(dǎo)致標(biāo)本袋無(wú)法收納于導(dǎo)管內(nèi)或無(wú)法從導(dǎo)管中推出?,F(xiàn)有技術(shù)之標(biāo)本袋的薄膜最大厚度通常≤0.1mm,而過(guò)度熔接通常造成前述局部區(qū)域厚度降低30%~50%,顯著的降低了標(biāo)本袋的強(qiáng)度。到目前為止,標(biāo)本袋在臨床使用中破裂的事故的發(fā)生概率仍然較大。提供更安全更便捷的取出患者內(nèi)部組織或病變器官的器械或方法,有助于提高微創(chuàng)手術(shù)的安全性,并將推動(dòng)微創(chuàng)手術(shù)更大的發(fā)展。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

在本發(fā)明的一個(gè)方面,提出一種多重熔合標(biāo)本袋,包含可打開(kāi)和收攏的袋口以及從袋口延伸而成的袋體,所述袋口包含環(huán)繞的隧道。一種實(shí)現(xiàn)方案中,所述袋體包含薄膜和第一焊縫,所述第一焊縫將所述薄膜焊接成一個(gè)封閉的袋狀整體,所述袋體還包含第二焊縫,所述第二焊縫設(shè)置在第一焊縫內(nèi)側(cè)。一種優(yōu)選的方案中,所述第一焊縫包含過(guò)度熔接焊縫或標(biāo)準(zhǔn)熔接和過(guò)度熔接的混合焊縫,所述第二焊縫包含欠熔接和標(biāo)準(zhǔn)熔接的混合焊縫。一種可選的方案中,第一焊縫和第二焊縫之間包含空置邊。又一種可選的方案中,所述第二焊縫包含間斷焊縫或連續(xù)焊縫。

又一種實(shí)現(xiàn)方案中,所述袋體包含薄膜和焊縫,所述焊縫將所述薄膜焊接成一個(gè)袋狀整體。所述焊縫包含外側(cè)焊縫部分和內(nèi)側(cè)焊縫部分。所述外側(cè)焊縫部分包含過(guò)度熔接焊縫或標(biāo)準(zhǔn)熔接和過(guò)度熔接的混合焊縫。所述內(nèi)側(cè)焊縫部分包含欠熔接和標(biāo)準(zhǔn)熔接的混合焊縫。

在本發(fā)明的另一個(gè)方面,提出一種取物器械。所述取物器械包含標(biāo)本袋穿設(shè)在所述隧道內(nèi)的扎線,所述扎線可在接收組織標(biāo)本后,收緊標(biāo)本袋的袋口。所述取物器械還包含導(dǎo)管組件和貫穿其的手柄組件,以及與所述手柄組件連接的可撐開(kāi)標(biāo)本袋的撐開(kāi)機(jī)構(gòu),所述標(biāo)本袋和撐開(kāi)機(jī)構(gòu)設(shè)于所述導(dǎo)管組件內(nèi)并可相對(duì)其軸向運(yùn)動(dòng);通過(guò)手柄組件操作使所述標(biāo)本袋和撐開(kāi)機(jī)構(gòu)在導(dǎo)管組件內(nèi)向前推動(dòng)并伸出套管組件并被所述撐開(kāi)機(jī)構(gòu)撐開(kāi);所述撐開(kāi)機(jī)構(gòu)隨所述導(dǎo)管組件向后抽出與所述標(biāo)本袋分離,所述拉線貫穿于所述導(dǎo)管組件。

在本發(fā)明的又一個(gè)方面,提出一種所述標(biāo)本袋的制造方法,其步驟如下:

S1:焊接隧道,將形成標(biāo)本袋的隧道的所述薄膜的邊緣彎折并焊接;

S2:將所述袋體沿中心線對(duì)折形成的兩個(gè)形狀相同的薄膜;

S3:沿對(duì)折后重疊區(qū)的邊緣的內(nèi)側(cè)進(jìn)行第一次焊接,形成包含欠熔接和標(biāo)準(zhǔn)熔接混合焊縫,稱(chēng)為內(nèi)側(cè)焊縫部分;

S4:沿所述欠熔接和標(biāo)準(zhǔn)熔接混合焊縫的外邊緣進(jìn)行第二次焊接,形成包含標(biāo)準(zhǔn)熔接和過(guò)度熔接的混合焊縫,稱(chēng)為外側(cè)焊縫部分。

另一種所述標(biāo)本袋的制造方法,其步驟如下:

S1:焊接隧道,將形成標(biāo)本袋的隧道的所述薄膜的邊緣彎折并焊接;

S2:將所述袋體沿中心線對(duì)折形成的兩個(gè)形狀相同的薄膜;

S3:沿薄膜對(duì)折后重疊區(qū)的邊緣進(jìn)行第一次焊接,形成包含標(biāo)準(zhǔn)熔接和過(guò)度熔接的混合焊縫,稱(chēng)為外側(cè)焊縫部分;

S4:沿所述標(biāo)準(zhǔn)熔接和過(guò)度熔接混合焊縫的內(nèi)邊緣進(jìn)行第二次焊接,形成包含欠熔接和標(biāo)準(zhǔn)熔接混合焊縫,稱(chēng)為內(nèi)側(cè)焊縫部分。

又一種所述的標(biāo)本袋的制造方法,其步驟如下:

S1:焊接隧道,將形成標(biāo)本袋的隧道的所述薄膜的邊緣彎折并焊接;

S2:將所述袋體沿中心線對(duì)折形成的兩個(gè)形狀相同的薄膜;

S3:沿薄膜對(duì)折后重疊區(qū)的邊緣進(jìn)行第一次焊接,形成包含欠熔接和標(biāo)準(zhǔn)熔接的混合焊縫,稱(chēng)為初始焊縫;

S4:對(duì)齊所述初始焊縫的外邊緣,且焊接寬度小于初始焊縫進(jìn)行第二次焊接,形成包含標(biāo)準(zhǔn)熔接和過(guò)渡熔接的混合焊縫,稱(chēng)為外側(cè)焊縫部分;初始焊縫除去外側(cè)焊縫部分后剩余的焊縫稱(chēng)之為內(nèi)側(cè)焊縫部分。

附圖說(shuō)明

為了更充分的了解本發(fā)明的實(shí)質(zhì),下面將結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)的描述,其中:

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例取物器械處于縮回狀態(tài)的立體圖;

圖2是圖1所示取物器械處于展開(kāi)狀態(tài)的立體圖;

圖3是圖2所示取物器械的爆炸圖;

圖4是圖2所示取物器械使用時(shí)袋口封閉的模擬圖;

圖5是圖4所述取物器械移除導(dǎo)管與撐開(kāi)機(jī)構(gòu)后的模擬圖;

圖6是現(xiàn)有技術(shù)熱合機(jī)熱合過(guò)程的示意圖;

圖7是現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)本袋100的立體示意圖;

圖8是圖7所示標(biāo)本袋的8-8剖視圖;

圖9是焊接接頭失效模式為焊接邊剝離的示意圖;

圖10是焊接接頭失效模式為過(guò)渡區(qū)域斷裂的示意圖;

圖11是圖7所示標(biāo)本袋的11-11剖視圖;

圖12是第一實(shí)施例標(biāo)本袋200的側(cè)面投影視圖;

圖13是圖12的13-13剖視圖;

圖14是圖12的14-14剖視圖;

圖15是可輸出兩種溫度的焊接模具的示意圖;

圖16是是第二實(shí)施例標(biāo)本袋300的側(cè)面投影視圖;

圖17是圖16的17-17剖視圖;

圖18是第三實(shí)施例標(biāo)本袋400的薄膜展開(kāi)圖;

圖19是第三實(shí)施例標(biāo)本袋400的薄膜折疊示意圖;

圖20是第三實(shí)施例標(biāo)本袋400的第一次焊接的示意圖;

圖21是圖20的21-21剖視圖;

圖22是圖20所示標(biāo)本袋第二次焊接的示意圖;

圖23是圖22的23-23剖視圖;

圖24是第三實(shí)施例標(biāo)本袋400又一種第一次焊接的示意圖;

圖25圖24的25-25剖視圖。

在所有的視圖中,相同的標(biāo)號(hào)表示等同或類(lèi)似的零件或部件。

具體實(shí)施方式

這里公開(kāi)了本發(fā)明的實(shí)施方案,但是,應(yīng)該理解所公開(kāi)的實(shí)施方案僅是本發(fā)明的示例,本發(fā)明可以通過(guò)不同的方式實(shí)現(xiàn)。因此,這里公開(kāi)的內(nèi)容不是被解釋為限制性的,而是僅作為權(quán)利要求的基礎(chǔ),以及作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何使用本發(fā)明的基礎(chǔ)。

現(xiàn)將參照附圖詳細(xì)描述本公開(kāi)的實(shí)施例,為方便表述,后續(xù)凡接近操作者的一方定義為近端,而遠(yuǎn)離操作者的一方定義為遠(yuǎn)端。

圖1-3詳細(xì)描繪了本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例取物器械10的結(jié)構(gòu)組成。簡(jiǎn)單地說(shuō),取物器械10從遠(yuǎn)端到近端依次包含標(biāo)本袋200,撐開(kāi)機(jī)構(gòu)20,導(dǎo)管組件30,手柄組件40和扎線50。導(dǎo)管組件30包括中空導(dǎo)管33和與之固定結(jié)合在一起的導(dǎo)管手柄部31和導(dǎo)管手柄部32。不同臨床應(yīng)用情形下,所述中空導(dǎo)管33的外徑不同,常見(jiàn)直徑大致分為5mm,8mm,10mm,12mm和15mm。手柄組件40包括從近端到遠(yuǎn)端依次連接的指環(huán)42和中空驅(qū)動(dòng)桿41,所述驅(qū)動(dòng)桿41定位在中空導(dǎo)管33中,并可相對(duì)于所述中空導(dǎo)管33軸向移動(dòng),以在縮回狀態(tài)(圖1)和展開(kāi)狀態(tài)(圖2)之間移動(dòng)撐開(kāi)機(jī)構(gòu)20和標(biāo)本袋200。

撐開(kāi)機(jī)構(gòu)20包含彈性體21以及與彈性體21近端連接的連接軸22,所述彈性體21包括兩個(gè)大體上柔性或彈性的彈性帶23和彈性帶24,所述彈性帶23和彈性帶24形狀大致相同并沿連接軸22對(duì)稱(chēng)設(shè)置。所述彈性帶23和彈性帶24包含位于近端的直線段23b和直線段24b以及遠(yuǎn)端的彈性段23a和彈性段24a,所述彈性段23a和彈性段24a具有柔性和形狀記憶功能,受外力可變形收納而移除外力可自動(dòng)撐開(kāi)。所述直線段23b近端設(shè)置安裝孔23c,所述直線段24b近端設(shè)置安裝孔24c,所述連接軸22與安裝孔24c和安裝孔23c對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有軸孔22a并通過(guò)鉚釘25將彈性帶23和彈性帶24鉚接在連接軸22上。所述連接軸22的近端插入驅(qū)動(dòng)桿41的遠(yuǎn)端,并通過(guò)膠水粘接,螺紋連接或焊接等方式連接固定。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到,所述彈性體21和連接軸22連接方式也可以是焊接,銷(xiāo)釘連接或?qū)⑺鰪椥泽w21直接與驅(qū)動(dòng)桿41遠(yuǎn)端進(jìn)行連接固定。

所述標(biāo)本袋200包含可打開(kāi)和收攏的袋口201,以及從所述袋口201延伸而成的封閉的袋體202。所述袋口201包含環(huán)繞袋口的隧道211,所述隧道211用以容納撐開(kāi)機(jī)構(gòu)20和扎線50。參考圖2-3,所述扎線50的遠(yuǎn)端包含滑動(dòng)節(jié)51,所述扎線50的遠(yuǎn)端穿過(guò)隧道211而其近端53穿過(guò)所述滑動(dòng)節(jié)51,形成與袋口尺寸大致相同的扎線環(huán)52。所述彈性體21插入所述隧道211中。所述取物器械10完成組裝后(參考圖2),通常將標(biāo)本袋200纏繞在彈性體21上并收納于中空導(dǎo)管33之內(nèi)(參考圖1)。美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利US8986321中披露了取物器械的多種纏繞和收納方式,其他取物器械專(zhuān)利用也披露了多種纏繞和收納方式,一個(gè)普通的技術(shù)人員對(duì)其稍作適應(yīng)性修改,即可應(yīng)用于本發(fā)明。

本實(shí)施方案中,所述彈性體21具有形狀記憶功能,在所述取物器械10的纏繞和收納方式可方便的自動(dòng)展開(kāi)。操作者推動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿41將處于縮回狀態(tài)(圖1)的標(biāo)本袋200和撐開(kāi)機(jī)構(gòu)20推出到中空導(dǎo)管33之外,彈性體21具有形狀記憶功能而自動(dòng)復(fù)原,從而將標(biāo)本袋200自動(dòng)打開(kāi)(圖2)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到,也可將彈性體21的彈性帶23和彈性帶24設(shè)置成連桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)撐開(kāi)作用。本實(shí)施中中已經(jīng)描述了一種典型取物器械10的撐開(kāi)機(jī)構(gòu)20,導(dǎo)管組件30以及手柄組件40,除此之外,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到,通過(guò)將美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利US5465731,US6383197,US8721658等和本實(shí)施中的撐開(kāi)機(jī)構(gòu)20,導(dǎo)管組件30和手柄組件40進(jìn)行替換組合,也是本發(fā)明的保護(hù)范圍。

所述取物器械10臨床應(yīng)用的相關(guān)操作大體可以分為以下幾個(gè)階段:

第一個(gè)階段:預(yù)備階段。處于回縮狀態(tài)的取物器械經(jīng)由穿刺套管插入患者體內(nèi)并延伸至目標(biāo)區(qū)域。第二階段:取物器械展開(kāi)階段。操作手柄組件40控制驅(qū)動(dòng)桿41由近端向遠(yuǎn)端相對(duì)于中空導(dǎo)管33軸向移動(dòng),直至所述撐開(kāi)機(jī)構(gòu)20和標(biāo)本袋200完全露出在所述中空導(dǎo)管33之外,彈性體21具有形狀記憶功能而自動(dòng)復(fù)原,從而將標(biāo)本袋200自動(dòng)打開(kāi)(圖2)。第三階段:剪除標(biāo)本階段。將展開(kāi)狀態(tài)的取物器械10在內(nèi)窺鏡等配合下,定位到病變組織或器官位置下方,通過(guò)手術(shù)剪將病變組織或器官剪除并落入到標(biāo)本袋200中。第四階段,標(biāo)本取出階段。參考圖4-5,先操作手柄組件40將撐開(kāi)機(jī)構(gòu)20經(jīng)由穿刺套管取出,同時(shí)拉動(dòng)扎線50的近端53,使得滑動(dòng)節(jié)51滑動(dòng)并縮小扎線環(huán)52,從而將標(biāo)本袋200的袋口201收攏。然后拉動(dòng)扎線50將標(biāo)本袋200及其盛裝的標(biāo)本經(jīng)由穿刺套管或經(jīng)由皮膚切口取出。此過(guò)程中,由于穿刺套管內(nèi)徑或微創(chuàng)手術(shù)切口較小,在切除較大組織或器官時(shí),標(biāo)本袋200受到很大的擠壓力。雖然各種取物器械的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用方式各有不同,但其功能和主要使用步驟大體相同。本發(fā)明之取物器械10的臨床應(yīng)用方法,也可參考US5465731中的相關(guān)描述理解,以更好的了解本發(fā)明的用途。

圖7描繪了現(xiàn)有技術(shù)的一種典型的標(biāo)本袋100。所述標(biāo)本袋100通常由單片薄膜(片材)折疊焊接而成,或兩片薄膜(片材)重疊焊接而成。薄膜(片材)的材料包括但不限于聚乙烯,聚氯乙烯,聚丙烯,尼龍,特氟龍,熱固性彈性體(例如硅膠)和熱塑性彈性體(例如聚氨酯)。薄膜(片材)焊接的工藝包括但不限于加熱焊接,超聲波焊接,高頻焊接,輻射焊接,脈沖焊接等。本實(shí)例之標(biāo)本袋100使用兩片聚乙烯薄膜重疊加熱焊接而成。

圖6描述標(biāo)本袋現(xiàn)有制造技術(shù)的一種典型加熱焊接(簡(jiǎn)稱(chēng)為熱合)過(guò)程。熱合機(jī)60包含與地面安裝固定的基座66和與其連接的機(jī)身67,以及與機(jī)身67連接并可沿豎直方向移動(dòng)的上熱合動(dòng)模64和與機(jī)身67連接固定的下熱合定模65。所述標(biāo)本袋100的熱合過(guò)程可簡(jiǎn)單表述為,先調(diào)整好熱合參數(shù)(主要包括熱合溫度,熱合時(shí)間和熱合壓力),再將薄膜103和薄膜104重疊并放在下熱合定模65上,最后啟動(dòng)熱合機(jī)完成標(biāo)本袋100的熱合焊接。

一個(gè)普通的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,所述薄膜熱合(焊接),即在熔融狀態(tài)下,薄膜的被熱合區(qū)域表面的高分子鏈段相互擴(kuò)散、滲透,相互纏繞,使得雙片(或多片)薄膜熔接在一起。參考圖7,袋面103和袋面104相互熔接形成包含熱合接縫105的標(biāo)本袋100。圖8描繪了熱合接縫105任意位置的局部斷面圖,即所述標(biāo)本袋100可更細(xì)致的劃分為薄膜基材131(薄膜基材151),過(guò)渡區(qū)域132(過(guò)渡區(qū)域152)和熔接區(qū)域133(熔接區(qū)域153)。薄膜熱合過(guò)程中,在熱合壓力的作用下,使熱合區(qū)域的處于熔融狀態(tài)的薄膜被壓延擠出,從而形成所述過(guò)渡區(qū)域132(過(guò)渡區(qū)域152)。所述過(guò)渡區(qū)域132(152)的薄膜厚度小于所述薄膜基材131(151)的厚度。

通常,根據(jù)熔接區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域的熱合強(qiáng)度和失效模式不同,可將所述熱合接縫分成欠熱合,標(biāo)準(zhǔn)熱合和過(guò)度熱合三個(gè)類(lèi)別。所述欠熱合,即熱合區(qū)域的表面被熔化的、參與熱合的薄膜的厚度較薄,熱合強(qiáng)度測(cè)試時(shí)的失效模式為熔接區(qū)域剝離,且測(cè)試結(jié)果低于目標(biāo)值。所述標(biāo)準(zhǔn)熱合,即熱合區(qū)域的表面被熔化的、參與熱合的薄膜的厚度適中,失效模式為熔接區(qū)域剝離,且熱合強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果達(dá)到目標(biāo)值。所述過(guò)度熱合,即熱合區(qū)域的表面被熔化的、參與熱合的薄膜的厚度太多,導(dǎo)致所述過(guò)渡區(qū)域的厚度顯著的變薄,使得過(guò)渡區(qū)域的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度顯著的低于所述熔接區(qū)域的剝離強(qiáng)度,這種現(xiàn)象通常簡(jiǎn)稱(chēng)為“根切”,而失效模式為過(guò)渡區(qū)域斷裂,熱合強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果低于目標(biāo)值。另外標(biāo)準(zhǔn)熱合中,稱(chēng)熱合強(qiáng)度測(cè)試值最大的熱合接縫為最佳熱合接縫。一個(gè)普通的技術(shù)人員可以理解,使用不同的熱合參數(shù),決定了所述熱合接縫105是欠熱合,標(biāo)準(zhǔn)熱合還是過(guò)度熱合。

一個(gè)普通技術(shù)人員容易想到,可通過(guò)實(shí)驗(yàn)取得標(biāo)準(zhǔn)熱合所需的最佳熱合參數(shù)。食品包裝和醫(yī)療包裝領(lǐng)域中,特別是血液制品包裝袋制造領(lǐng)域中,對(duì)塑料薄膜熱合進(jìn)行了大量研究。已披露的現(xiàn)有技術(shù)表明,通常熱合溫度,熱合壓力和熱合時(shí)間的綜合作用決定了塑料薄膜的熱合質(zhì)量,而且熱合溫度對(duì)于熱合質(zhì)量的影響最大,熱合壓力和熱合時(shí)間對(duì)所述熱合質(zhì)量的影響相對(duì)較小或可忽略不計(jì)。

在食品包裝和醫(yī)療包裝領(lǐng)域中,通常以實(shí)驗(yàn)法獲取最佳熱合溫度。通常預(yù)先設(shè)定一個(gè)熱合強(qiáng)度的接受標(biāo)準(zhǔn)(即目標(biāo)值),再依據(jù)權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試方法對(duì)試驗(yàn)樣品的熱合強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果滿(mǎn)足接受標(biāo)準(zhǔn)則認(rèn)定該熱合溫度為合理溫度或最佳溫度。例如對(duì)于可剝離包裝袋(方便使用時(shí)徒手撕開(kāi)的包裝袋),通常依據(jù)美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)的《ASTM F88撓性阻隔材料密封強(qiáng)度試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)試,樣品測(cè)試時(shí)的主要失效模式為熱合區(qū)域剝離(圖9),其測(cè)試結(jié)果基本等同于被測(cè)樣品的真實(shí)熱合強(qiáng)度。而對(duì)于血液袋,透析袋等不可剝離包裝袋(使用時(shí)無(wú)需徒手撕開(kāi)的包裝袋),通常依據(jù)美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)的《ASTM F2029通過(guò)測(cè)量密封強(qiáng)度測(cè)定撓性材料熱密封能力用熱焊接實(shí)施規(guī)程》進(jìn)行測(cè)試,樣品測(cè)試時(shí)的主要失效模式為熱合區(qū)域剝離(圖9)或過(guò)渡區(qū)域斷裂(圖10)。所述過(guò)渡區(qū)域斷裂現(xiàn)象,主要因?yàn)榫植康倪^(guò)度熱合導(dǎo)致相應(yīng)過(guò)渡區(qū)域的厚度顯著變薄,從而導(dǎo)致局部的強(qiáng)度顯著降低。當(dāng)樣品測(cè)試時(shí)的失效模式為過(guò)渡區(qū)域斷裂時(shí),其測(cè)試結(jié)果小于被測(cè)樣品的真實(shí)熱合強(qiáng)度。但是,只要測(cè)試結(jié)果符合接受標(biāo)準(zhǔn),仍然認(rèn)定該熱合溫度為合理溫度或最佳溫度。應(yīng)當(dāng)特別指出的,所述最佳溫度的確立主要取決于其測(cè)試方法和接受標(biāo)準(zhǔn),因此最佳熱合溫度并不表明其熱合接縫的熱合強(qiáng)度為最佳。當(dāng)熱合強(qiáng)度測(cè)試的失效模式為熱合區(qū)域剝離而非過(guò)渡區(qū)域斷裂時(shí),且熱合區(qū)域剝離力最大時(shí),稱(chēng)為最佳熱合,而稱(chēng)其樣品的熱合溫度為最佳熱合溫度,更準(zhǔn)確的,通常稱(chēng)此最佳溫度參數(shù)為理論最佳溫度或理想最佳溫度。

通常以實(shí)驗(yàn)法獲取最佳熱合溫度時(shí),并未將工夾具誤差,被熱合薄膜誤差和環(huán)境誤差等因素引入綜合評(píng)價(jià)。而實(shí)際生產(chǎn)制造時(shí),由于薄膜厚度誤差,薄膜不平整,熱合工夾具誤差,受熱不均等因素的綜合影響,特別對(duì)于熱合接縫較長(zhǎng)和可熱合性較差的材料(例如熱塑性彈性體),采用理論最佳溫度進(jìn)行熱合(焊接)容易出現(xiàn)局部殘留空隙,即熱合接縫的密封完整性不達(dá)標(biāo)。對(duì)于熱合接縫較長(zhǎng)或熱合性能較差的產(chǎn)品,熱合接縫的密封完整性和熱合強(qiáng)度是相互沖突的,為確保密封完整性通常必須采用過(guò)度熱封,即必須犧牲熱合強(qiáng)度。在食品包裝和醫(yī)療包裝領(lǐng)域,其包裝的密封完整性是必須滿(mǎn)足的最關(guān)鍵指標(biāo),而熱合強(qiáng)度為次要指標(biāo)。食品包裝和醫(yī)療包裝領(lǐng)域通常以滿(mǎn)足密封完整性為最關(guān)鍵指標(biāo),在此前提條件下選擇較低的熱合溫度以獲得較好的熱合強(qiáng)度,其采用的最佳熱合溫度通常高于理論最佳溫度。以此最佳熱合溫度進(jìn)行熱合時(shí),通常同一熱合接縫的大部分區(qū)域?qū)儆谒鰳?biāo)準(zhǔn)熱合而其局部區(qū)域?qū)儆谒鲞^(guò)度熱合。

到目前為止,已披露的,對(duì)于本發(fā)明所述的腹腔鏡專(zhuān)用標(biāo)本袋的熱合研究較少,目前所述標(biāo)本袋批量熱合制造時(shí)通常沿用食品包裝和醫(yī)療包裝領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn),即采用高于理論最佳溫度進(jìn)行熱合以同時(shí)獲得密封完整性和較好的熱合強(qiáng)度,不可避免的,所述形成的同一熱合接縫的大部分區(qū)域?qū)儆谒鰳?biāo)準(zhǔn)熱合而其局部區(qū)域?qū)儆谒鲞^(guò)度熱合。參考圖7,圖8和圖11,例如所述標(biāo)本袋100在最佳熱合溫度條件下熱合時(shí),所述熱合接縫105的大部分區(qū)域?qū)儆跇?biāo)準(zhǔn)熱合(其熱合接縫圖參見(jiàn)圖8),而熱合接縫105的局部區(qū)域?qū)儆谶^(guò)度熱合(其熱合接縫圖參見(jiàn)圖11)。參考圖11,如前文所述,所述局部過(guò)度熱合導(dǎo)致所述過(guò)渡區(qū)域132局部顯著變薄,從而導(dǎo)致局部的強(qiáng)度顯著降低。

參考圖4-5,如前文所述,將標(biāo)本袋及其盛裝的病變組織或器官經(jīng)由穿刺套管或經(jīng)由皮膚切口取出時(shí),由于穿刺套管內(nèi)徑或微創(chuàng)手術(shù)切口較小,標(biāo)本袋受到很大的擠壓力,容易導(dǎo)致取物袋破裂。而局部過(guò)度熱合導(dǎo)致的強(qiáng)度顯著降低就大大的增加了標(biāo)本袋的破裂風(fēng)險(xiǎn)。一個(gè)普通的技術(shù)人員容易想到,增加薄膜厚度可增加標(biāo)本袋的強(qiáng)度,然而當(dāng)標(biāo)本袋用于前述取物器械中時(shí),由于導(dǎo)管的尺寸限制,增加薄膜厚度通常導(dǎo)致標(biāo)本袋無(wú)法收納于導(dǎo)管內(nèi)或標(biāo)本袋無(wú)法從導(dǎo)管中推出。同時(shí),由于標(biāo)本袋通常用于盛裝病變組織或器官,其密封完整性也是同等重要的,任何泄露都可能增加患者意外感染的風(fēng)險(xiǎn)或增加后續(xù)清潔處理的工作量。獲得密封完整性的熱合方法和獲得最佳熱合強(qiáng)度的熱合方法是相互沖突的,到目前為止還沒(méi)有很好的方法來(lái)解決這一沖突。

鑒于薄膜厚度尺寸受限制,而標(biāo)本袋臨床應(yīng)用時(shí)又需承受很大的擠壓力,因此對(duì)于標(biāo)本袋強(qiáng)度的追求是沒(méi)有上限的,強(qiáng)度越大越好。而且到目前為止標(biāo)本袋臨床應(yīng)用中破裂的案例仍然時(shí)有發(fā)生。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可能會(huì)了解,在本領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的最有代表性的產(chǎn)品,即以商品名Endo CatchTM和大量生產(chǎn)銷(xiāo)售和使用的取物器械,也存在一定程度的意外破裂概率。到目前為止,使用中標(biāo)本袋破裂幾乎無(wú)法避免,而且破裂通常發(fā)生在焊縫處的所述過(guò)渡區(qū)域;已披露的控制措施通常包括選擇更好的薄膜材料和更好的焊接控制熱封參數(shù),這些措施可一定程度的降低焊縫破裂概率,然而仍需繼續(xù)改進(jìn)。

圖12-14詳細(xì)描繪了本發(fā)明的第一實(shí)施例標(biāo)本袋200的結(jié)構(gòu)和組成。如前文所述,獲得密封完整性和最佳熱合強(qiáng)度的熱合方法是相互沖突的,即難以通過(guò)最佳熱合參數(shù)法來(lái)控制所述標(biāo)本袋200的熱合質(zhì)量,使其焊縫既具備密封完整性的同時(shí)又確保其焊縫全部處于標(biāo)準(zhǔn)熱合狀態(tài),以獲得最佳熱合強(qiáng)度。在本發(fā)明的一個(gè)方面,采用多焊縫法來(lái)解決前述沖突。更細(xì)致的,所述標(biāo)本袋200至少包含2條焊縫,其中最外側(cè)焊縫實(shí)現(xiàn)密封完整性,而內(nèi)側(cè)的焊縫主要實(shí)現(xiàn)良好熱合強(qiáng)度。

參考圖12,所述標(biāo)本袋200包含可打開(kāi)和收攏的袋口201,以及從所述袋口201延伸而成的袋體202。所述袋口201包含環(huán)繞袋口的隧道211,用以容納撐開(kāi)機(jī)構(gòu)20和扎線50。所述袋體202包含第一薄膜203和第二薄膜205,一種實(shí)施方案中,將兩片尺寸和外形大致相同的第一薄膜203和第二薄膜205相互重疊,然后對(duì)重疊部分的整個(gè)外邊緣進(jìn)行加熱焊接(簡(jiǎn)稱(chēng)熱合)形成第一熱合接縫204(后文簡(jiǎn)稱(chēng)為第一焊縫204),從而將第一薄膜203和第二薄膜205熱合成一個(gè)具有開(kāi)口的袋狀整體。所述第一焊縫204沿袋體的邊緣形成的熱合接縫形狀為近似U型。所述袋體202還包含第二熱合接縫208(后文簡(jiǎn)稱(chēng)為第二焊縫208),所述第二焊縫208設(shè)置在第一焊縫204的內(nèi)側(cè)。本實(shí)例中所述第二焊縫208與所述第一焊縫204大致平行,且所述第一焊縫204和第二焊縫208之間設(shè)置有空置段206。然而所述第一焊縫204和第二焊縫208也可以不平行。雖然本實(shí)例中采用加熱焊接的方式將所述第一薄膜203和第二薄膜205焊接在一起,然而也可以采用超聲波焊接,高頻焊接,輻射焊接,脈沖焊接等方式。所述薄膜203和薄膜205的材料包括但不限于聚乙烯,聚氯乙烯,聚丙烯,尼龍,特氟龍,熱固性彈性體(例如硅膠)和熱塑性彈性體(例如聚氨酯)。本實(shí)例中,所述第一薄膜203和第二薄膜205均采用聚氨酯。

為了更好的理解本方案,在此首先回顧前文所述采用加熱焊接(熱合)法制造標(biāo)本袋時(shí)的欠熱合,標(biāo)準(zhǔn)熱合和過(guò)度熱合情形,以及采用試驗(yàn)法獲得最大熱合強(qiáng)度,最佳熱合接縫和理論最佳溫度的方法。一個(gè)普通的技術(shù)人員可以想到,不同的材料,或同類(lèi)料不同的厚度,或同類(lèi)材料相同厚度但不同的硬度,采用實(shí)驗(yàn)法獲得的最大熱合強(qiáng)度,最佳熱合接縫和理論最佳溫度的差異非常大,因此本發(fā)明中不針對(duì)某一具體材料的某一具體案例進(jìn)行研究。

采用其他焊接方式時(shí),主要區(qū)別在于焊接能量的來(lái)源不同,其焊接的本質(zhì)相同。采用其他焊接方式制造標(biāo)本袋,所述相互焊接的薄膜也是在熔融狀態(tài)下,薄膜的被熱合區(qū)域表面的高分子鏈段相互擴(kuò)散、滲透,相互纏繞,使得雙片(或多片)薄膜熔接在一起。標(biāo)本袋也可更細(xì)致的劃分為薄膜基材,過(guò)渡區(qū)域和熔接區(qū)域。薄膜熱合過(guò)程中,在熱合壓力的作用下,使熱合區(qū)域的處于熔融狀態(tài)的薄膜被壓延擠出,從而形成所述過(guò)渡區(qū)域。所述過(guò)渡區(qū)域的薄膜厚度小于所述薄膜基材的厚度。其焊接接縫也可近似的分成欠熔接(等同于欠熱合),標(biāo)準(zhǔn)熔接(等同于標(biāo)準(zhǔn)熔合)和過(guò)度熔接(等同于過(guò)度熱合)。一個(gè)普通的技術(shù)人員可以理解,不同的焊接方式下,其影響焊接質(zhì)量的參數(shù)不同,使用不同的焊接參數(shù),決定了焊接接縫屬于欠熔接,標(biāo)準(zhǔn)熔接還是過(guò)度熔接。同樣,其他公知的焊接方式,也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)法獲得的最大焊接強(qiáng)度,最佳焊接接縫和理論最佳焊接參數(shù)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,雖然標(biāo)本袋在不同的材料,不同的結(jié)構(gòu),或不同的焊接方式等條件下,影響其焊接接縫質(zhì)量的因素差異很大,但可采用相同的測(cè)試方法和接受標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制其接縫質(zhì)量,同時(shí)也能采用實(shí)驗(yàn)法獲得相關(guān)控制參數(shù)。為清晰的闡述本發(fā)明的思想,在此對(duì)標(biāo)本袋焊接接縫質(zhì)量相關(guān)的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行如下定義:

欠熔接:即焊接區(qū)域的表面被熔化的、參與熔合的薄膜的厚度較薄,焊接強(qiáng)度測(cè)試時(shí)的失效模式為標(biāo)本袋的熔接區(qū)域剝離,且測(cè)試結(jié)果低于目標(biāo)值。

標(biāo)準(zhǔn)熔接:即焊接區(qū)域的表面被熔化的、參與熔合的薄膜的厚度適中,焊接強(qiáng)度測(cè)試時(shí)的失效模式為標(biāo)本袋的熔接區(qū)域剝離,且測(cè)試結(jié)果達(dá)到目標(biāo)值。

過(guò)度熔接:即焊接區(qū)域的表面被熔化的、參與熔合的薄膜的厚度太多,導(dǎo)致標(biāo)本袋熔接區(qū)域與標(biāo)本袋基材之間的過(guò)渡區(qū)域的厚度顯著的變薄,焊接強(qiáng)度測(cè)試時(shí)的失效模式為過(guò)渡區(qū)域斷裂,熱合強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果低于目標(biāo)值。

欠熔接焊縫:焊接強(qiáng)度測(cè)試表現(xiàn)為欠熔接的焊縫。

標(biāo)準(zhǔn)熔接焊縫:焊接強(qiáng)度測(cè)試表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)熔接的焊縫。

過(guò)度熔接焊縫:焊接強(qiáng)度測(cè)試表現(xiàn)為過(guò)度熔接的焊縫。

最佳焊縫:焊接強(qiáng)度測(cè)試時(shí)的失效模式為標(biāo)本袋的熔接區(qū)域剝離,且測(cè)試結(jié)果達(dá)到最大值的焊縫。理論最佳焊接參數(shù):取得最佳焊縫時(shí)的焊接參數(shù)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,依據(jù)ASTM F2029或ASTM F88進(jìn)行薄膜焊接強(qiáng)度測(cè)試時(shí),需預(yù)先將被測(cè)樣品制備成寬度為25mm,20mm或15mm的帶狀測(cè)試標(biāo)本。具有長(zhǎng)焊縫的被測(cè)樣品被制備成多個(gè)帶狀測(cè)試標(biāo)本后,其測(cè)試結(jié)果可能包含欠熔接,標(biāo)準(zhǔn)熔接和過(guò)度熔接,在此定義此類(lèi)長(zhǎng)焊縫為混合焊縫。

欠熔接和標(biāo)準(zhǔn)熔接混合焊縫:同一焊縫中同時(shí)包含欠熔接部分和標(biāo)準(zhǔn)熔接部分。

標(biāo)準(zhǔn)熔接和過(guò)度熔接混合焊縫:同一焊縫中同時(shí)包含標(biāo)準(zhǔn)熔接部分和過(guò)度熔接部分。

基于前述理論和相關(guān)定義更細(xì)致的剖析本實(shí)例,以方便教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本方案的核心技術(shù)。圖13描繪了袋體202的13-13位置的局部斷面圖。第一薄膜203從外邊緣向內(nèi)可近似劃分為第一熔接區(qū)231,第一過(guò)渡區(qū)233,第二熔接區(qū)235,第二過(guò)渡區(qū)237和標(biāo)本袋基材239。同理,第二薄膜205從外邊緣向內(nèi)可近似劃分為第一熔接區(qū)251,第一過(guò)渡區(qū)253,第二熔接區(qū)255,第二過(guò)渡區(qū)257和標(biāo)本袋基材259。圖14描繪了袋體202的第二焊縫208的14-14位置的局部斷面圖。所述第二焊縫208的局部區(qū)域可能存在一個(gè)或多個(gè)微縫隙。本實(shí)例中所述焊縫208在14-14焊縫段上包含了微縫隙262和微縫隙266。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,當(dāng)所述第一薄膜203和第二薄膜205的材料和厚度相同時(shí),任選其中一個(gè)片薄膜研究即可。當(dāng)所述第一薄膜203和第二薄膜205的材料或厚度不相同時(shí),選擇其中最薄弱的一片薄膜研究即可。本實(shí)例中選定第一薄膜203為主要研究對(duì)象。

一種實(shí)施方案中,所述第一焊縫204屬于過(guò)度熔接焊縫,或者屬于標(biāo)準(zhǔn)熔接和過(guò)度熔接混合焊縫;而第二焊縫208屬于欠熔接和標(biāo)準(zhǔn)熔接混合焊縫。一種制造方法中,所述標(biāo)本袋200以加熱焊接(熱合)的方法制造。首先采用實(shí)驗(yàn)法獲得所述第一薄膜203和第二薄膜205熱合焊接的理論最佳溫度。第一焊縫204的熱合制造過(guò)程中,確保輸出熱量的熱合模具的任意位置的溫度大于等于所述理論最佳溫度,確保所述第一焊縫204的整條焊縫上無(wú)欠熔接,即確保其密封完整性。即所述第一焊縫204全部過(guò)度熔接,或標(biāo)準(zhǔn)熔接和局部過(guò)度熔接相結(jié)合。參考圖13,如前文所述,一種實(shí)現(xiàn)方案中,所述過(guò)度熔接方式造成前述第一過(guò)渡區(qū)域233的厚度降低15%~30%;當(dāng)極端情況下第一過(guò)渡區(qū)域233的厚度降低30%時(shí),其焊縫強(qiáng)度測(cè)試時(shí)表現(xiàn)出典型的“根切”現(xiàn)象,但是由于所述第一焊縫204主要實(shí)現(xiàn)密封完整性,仍然可以接受。一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方案中,通過(guò)降低熱合溫度使第一焊縫204表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)熔接和過(guò)度熔接的混合焊縫,即在確保第一焊縫204的密封完整性的前提下使用較低的熱合溫度以減小第一過(guò)渡區(qū)域233的厚度降低程度,增強(qiáng)第一焊縫204的焊縫強(qiáng)度。而第二焊縫208的熱合制造過(guò)程中,確保輸出熱量的熱合模具的任意位置的溫度小于等于所述理論最佳溫度,并確保所述第二焊縫208的整條焊縫上無(wú)過(guò)度熔接,以增加第二焊縫208的焊縫強(qiáng)度。如前文所述,由于各種誤差因素的影響,特別對(duì)于長(zhǎng)焊縫,難以確保整條焊縫都處于標(biāo)準(zhǔn)熔接狀態(tài)(或者實(shí)現(xiàn)成本很高),因此所述第二焊縫208允許包含欠熔接和標(biāo)準(zhǔn)熔接。參考圖13,如前文所述,一種實(shí)現(xiàn)方案中,以標(biāo)準(zhǔn)熔接方式制造時(shí),所述第二過(guò)渡區(qū)域237的厚度降低控制在0~15%。其焊接強(qiáng)度測(cè)試時(shí)的失效模式為標(biāo)本袋的熔接區(qū)域208剝離而非所述第二過(guò)渡區(qū)域237斷裂。一種優(yōu)選的方案中,在確保第二焊縫208的整條焊縫上無(wú)過(guò)度熔接的前提下使用較高的熱合溫度以增強(qiáng)第二焊縫208的焊縫強(qiáng)度。由于所述第二焊縫208不允許包含過(guò)度熔接焊縫,由于各種誤差因素的影響,特別對(duì)于長(zhǎng)焊縫,則整條第二焊縫208中難免出現(xiàn)欠熔接焊縫。參考圖14所示,所述焊縫208在14-14焊縫段上包含了微縫隙262和微縫隙266。由于所述第二焊縫208不需要保證密封完整性,因此局部微縫隙(欠熔接)是可以接受的。

所述標(biāo)本袋200的原理,使用方法和優(yōu)勢(shì):如前文所述,食品包裝和醫(yī)療包裝領(lǐng)域,例如血液包裝袋,使用破裂失效時(shí)其包裝袋的焊縫受到液體傳遞的均勻的壓強(qiáng)(壓力),因此對(duì)于血液包裝袋或類(lèi)似產(chǎn)品,采用多重焊縫法幾乎沒(méi)有意義。然而標(biāo)本袋的臨床應(yīng)用和失效模式與前述血液包裝完全不一樣。標(biāo)本袋焊縫的密封完整性用以確保切割下來(lái)的病變組織或器官中的血水或體液不會(huì)滲透并泄露到患者體腔內(nèi)。參考圖4-5可見(jiàn),盛裝有病變組織的標(biāo)本袋收納并拔出時(shí),通常袋口并沒(méi)有被完全密封;由此一個(gè)普通的技術(shù)人員可以理解,所述標(biāo)本袋收納并拔出時(shí),其內(nèi)部盛裝的液體不受擠壓力或受到的擠壓力很小,否則液體將從標(biāo)本袋沒(méi)有完全密封的袋口噴射而出。因此標(biāo)本袋內(nèi)盛裝的液體穿過(guò)第二焊縫208后傳遞給第一焊縫204的壓強(qiáng)(壓力)很小。另外,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,當(dāng)標(biāo)本袋收納并拔出時(shí),其盛裝組織對(duì)于標(biāo)本袋體施加不均勻的擠壓力,進(jìn)而轉(zhuǎn)變成標(biāo)本袋袋體的內(nèi)力傳遞至第二焊縫208。由于所述病變組織不是流體,不能穿過(guò)第二焊縫208上的微縫隙并將力傳遞至第一焊縫204。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解,局部欠熔接并不會(huì)顯著的降低焊縫強(qiáng)度。塑料薄膜是典型的切口敏感性材料,局部過(guò)度熔接導(dǎo)致的根切現(xiàn)象容易導(dǎo)致焊縫受較大內(nèi)力是撕裂并快速長(zhǎng)大,從而顯著的降低了標(biāo)本袋的強(qiáng)度。同時(shí),即使局部欠熱合較大的影響了焊縫強(qiáng)度,第二焊縫的局部欠熱合處的焊縫裂開(kāi),但是薄膜并未破裂,而且還剩余第一焊縫作為下一道防線。因此,仍然能顯著的降低標(biāo)本袋破碎的概率。綜上所述,所述最外側(cè)焊縫實(shí)現(xiàn)密封完整性,而內(nèi)側(cè)的焊縫主要實(shí)現(xiàn)熱合強(qiáng)度的方案很好的滿(mǎn)足標(biāo)本袋臨床應(yīng)用需求,較好的解決了密封完整性和最佳熱封強(qiáng)度的沖突。

一種制造方案中,所述第一焊縫204和第二焊縫208分兩次熱合形成;先完成第一焊縫204的熱合再完成第二焊縫208的熱合;或者先完成成第二焊縫208的熱合再完成第一焊縫204的熱合。又一種制造方案中,所述第一焊縫204和第二焊縫208單次熱合形成。參考圖15,所述熱合設(shè)備局部?jī)蓚€(gè)獨(dú)立加溫的熱合工具,從而實(shí)現(xiàn)兩條不同焊縫的單次熱合成型。又一種制造方案中,所述第一焊縫204和第二焊縫208分采用其他公知的焊接方式分兩次焊接形成,兩次焊接的方法可以相同也可以不同。

圖16-17詳細(xì)描繪了本發(fā)明的第二實(shí)施例標(biāo)本袋300的結(jié)構(gòu)組成。所述標(biāo)本袋300與所述標(biāo)本袋200的結(jié)構(gòu)大致相同,其區(qū)別僅在于第二焊縫。所述標(biāo)本袋300包含袋口201和封閉的袋體302。所述袋口201包含環(huán)繞袋口的隧道211。所述袋體302包含第一薄膜203和第二薄膜205,所述第一薄膜203和第二薄膜205相互重疊后沿外邊緣進(jìn)行焊接,形成第一焊縫204,從而將第一薄膜203和第二薄膜205熱合成一個(gè)具有開(kāi)口的袋狀整體。所述袋體302還包含第二焊縫308,所述第二焊縫308設(shè)置在第一焊縫204的內(nèi)側(cè)。本實(shí)例中所述第二焊縫308與所述第一焊縫204大致平行,且所述第一焊縫204和第二焊縫308之間設(shè)置有空置段206。在所述袋口201的臨近區(qū)域,連接焊縫305和連接焊縫307將所述第一焊縫204和第二焊縫308連接起來(lái)。所述第二焊縫308的整個(gè)焊縫是間斷,包含多個(gè)空隙段362。所述第一焊縫204屬于過(guò)度熔接焊縫,或者屬于標(biāo)準(zhǔn)熔接和過(guò)度熔接混合焊縫;而第二焊縫208屬于欠熔接和標(biāo)準(zhǔn)熔接混合焊縫。所述標(biāo)本袋300和標(biāo)本袋200具有近似的功能和性能。

圖18-23詳細(xì)描繪了本發(fā)明的第三實(shí)施例標(biāo)本袋400的結(jié)構(gòu)和組成。如前文所述,獲得密封完整性和最佳熱合強(qiáng)度的熱合方法是相互沖突的,即難以通過(guò)最佳熱合參數(shù)法來(lái)控制所述標(biāo)本袋400的熱合質(zhì)量,使其焊縫既具備密封完整性的同時(shí)又確保其焊縫全部處于標(biāo)準(zhǔn)熱合狀態(tài),以獲得最佳熱合強(qiáng)度。在本發(fā)明的另一個(gè)方面,采用單一焊縫多重焊接的方法來(lái)解決前述沖突。更細(xì)致的,所述標(biāo)本袋400包含多次焊接形成的單一的外緣焊縫409,且所述外緣焊縫409分成典型的內(nèi)側(cè)焊縫部分和外側(cè)焊縫部分。

參考圖18-20,所述標(biāo)本袋400包含可接收組織標(biāo)本的袋口401和袋體402,所述袋口401包含環(huán)繞袋口的隧道411。所述袋體402包含中心線404,以及沿中心線404對(duì)折形成的第一袋面403和第二袋面405。所述第一袋面403和第二袋面405的尺寸和外形大致相同并相互重疊,對(duì)重疊部分的整個(gè)外邊緣進(jìn)行焊接形成外緣焊縫409,從而將第一袋面403和第二袋面405熔接成一個(gè)具有開(kāi)口的袋狀整體。

參考圖22,所述外緣焊縫409包括設(shè)置在外側(cè)的第一焊縫407和設(shè)置在內(nèi)側(cè)的第二焊縫408,所述第一焊縫407和第二焊縫408大致平行并相互融合而沒(méi)有明顯的空白或空置段。圖23描繪了袋體402的23-23位置的局部斷面圖。第一袋面403從外邊緣向內(nèi)可近似劃分為第一熔接區(qū)431,第二熔接區(qū)433,第二過(guò)渡區(qū)435和標(biāo)本袋基材437。同理,第二袋面405從外邊緣向內(nèi)可近似劃分為第一熔接區(qū)451,第二熔接區(qū)453,第二過(guò)渡區(qū)455和標(biāo)本袋基材457。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,所述第一袋面403和第二袋面405的材料和厚度相同時(shí),任選其中一個(gè)袋面研究即可。本實(shí)例中選定第一袋面403為主要研究對(duì)象。

一種可選的實(shí)施方案中,所述第一焊縫407屬于過(guò)度熔接焊縫,或者屬于標(biāo)準(zhǔn)熔接和過(guò)度熔接混合焊縫;而第二焊縫408屬于欠熔接和標(biāo)準(zhǔn)熔接混合焊縫。一種具體的實(shí)施方案中,所述標(biāo)本袋400以加熱焊接(熱合)的方法制造。首先采用實(shí)驗(yàn)法獲得熱合焊接的理論最佳溫度。第一焊縫407的熱合制造過(guò)程中,確保輸出熱量的熱合模具的任意位置的溫度大于等于所述理論最佳溫度,確保所述第一焊縫407的整條焊縫上無(wú)欠熔接,即確保其密封完整性。即所述第一焊縫407全部過(guò)度熔接,或標(biāo)準(zhǔn)熔接和局部過(guò)度熔接相結(jié)合。一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方案中,通過(guò)降低熱合溫度使第一焊縫407表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)熔接和過(guò)度熔接的混合焊縫,即在確保第一焊縫407的密封完整性的前提下使用較低的熱合溫度以減小第一過(guò)渡區(qū)域233的厚度降低程度,增強(qiáng)第一焊縫407的焊縫強(qiáng)度。而第二焊縫408的熱合制造過(guò)程中,確保輸出熱量的熱合模具的任意位置的溫度小于等于所述理論最佳溫度,并確保所述第二焊縫408 的整條焊縫上無(wú)過(guò)度熔接,以增加第二焊縫408的焊縫強(qiáng)度。如前文所述,由于各種誤差因素的影響,特別對(duì)于長(zhǎng)焊縫,難以確保整條焊縫都處于標(biāo)準(zhǔn)熔接狀態(tài)(或者實(shí)現(xiàn)成本很高),因此所述第二焊縫408允許包含欠熔接和標(biāo)準(zhǔn)熔接。參考圖23,如前文所述,一種實(shí)現(xiàn)方案中,以標(biāo)準(zhǔn)熔接方式制造時(shí),所述第二過(guò)渡區(qū)域435的厚度降低控制在0~15%。其焊接強(qiáng)度測(cè)試時(shí)的失效模式為標(biāo)本袋的熔接區(qū)域408剝離而非所述第二過(guò)渡區(qū)域435斷裂。一種優(yōu)選的方案中,在確保第二焊縫408的整條焊縫上無(wú)過(guò)度熔接的前提下使用較高的熱合溫度以增強(qiáng)第二焊縫408的焊縫強(qiáng)度。由于所述第二焊縫408不允許包含過(guò)度熔接焊縫,由于各種誤差因素的影響,特別對(duì)于長(zhǎng)焊縫,則整條第二焊縫408中難免出現(xiàn)欠熔接焊縫,甚至出現(xiàn)微縫隙。由于所述第二焊縫408不需要保證密封完整性,因此局部微縫隙(欠熔接)是可以接受的。

所述標(biāo)本袋400相對(duì)于標(biāo)本袋200具有近似的功能和性能。所述標(biāo)本袋400的第一焊縫407和第二焊縫408之間沒(méi)有明顯間隙,組成單一外緣焊縫409,能減少標(biāo)本袋的袋面(薄膜)制造過(guò)程中褶皺或卷曲,同時(shí)也能節(jié)約空間。另外,標(biāo)本袋400采用單片薄膜對(duì)折焊接,有利于減小焊縫的長(zhǎng)度,降低焊接難度,提高制成穩(wěn)定性。

所述標(biāo)本袋400有多種制造方法,一種優(yōu)選的制造步驟大體如下:

S1:首先將標(biāo)本袋400的袋口401彎折并通過(guò)焊接形成隧道411(如圖18所示);

S2:將袋體402沿中心線404對(duì)折形成的袋面403和袋面405(如圖19所示);

S3:沿袋面403和袋面405對(duì)折后重疊區(qū)的邊緣進(jìn)行第一次焊接,形成包含欠熔接和標(biāo)準(zhǔn)熔接混合焊縫,稱(chēng)為初始焊縫406(如圖20-21所示);

S4:沿所述初始焊縫406的外邊緣進(jìn)行第二次焊接,形成包含標(biāo)準(zhǔn)熔接和過(guò)度熔接的混合焊縫,或者形成單一過(guò)度熔接焊縫,稱(chēng)之為第一焊縫407。初始焊縫406中除開(kāi)外側(cè)的第一焊縫407之后,剩余的內(nèi)側(cè)部分稱(chēng)之為第二焊縫408,。第一焊縫407和第二焊縫408合稱(chēng)外緣焊縫409(如圖22-23所示)。

另一種可選的制造步驟大體如下:

S1:首先將標(biāo)本袋400的袋口401彎折并通過(guò)焊接形成隧道411(如圖18所示);

S2:將袋體402沿中心線404對(duì)折形成的袋面403和袋面405(如圖19所示);

S3:沿袋面403和袋面405對(duì)折后重疊區(qū)的邊緣的內(nèi)側(cè)進(jìn)行第一次焊接,形成包含欠熔接和標(biāo)準(zhǔn)熔接混合焊縫,稱(chēng)為第二焊縫408(如圖24-25所示);

S4:沿所述第二焊縫408外邊緣進(jìn)行第二次焊接,形成包含標(biāo)準(zhǔn)熔接和過(guò)度熔接的混合焊縫,或者形成單一過(guò)度熔接焊縫,稱(chēng)之為第一焊縫407。第一焊縫407和第二焊縫408合稱(chēng)外緣焊縫409,第一焊縫和第二焊縫之間沒(méi)有明顯的空白或空置段。

又一種可選的制造步驟大體如下:

S1:首先將標(biāo)本袋400的袋口401彎折并通過(guò)焊接形成隧道411(如圖18所示);

S2:將袋體402沿中心線404對(duì)折形成的袋面403和袋面405(如圖19所示);

S3:沿袋面403和袋面405對(duì)折后重疊區(qū)的邊緣的外側(cè)進(jìn)行第一次焊接,形成包含標(biāo)準(zhǔn)熔接和過(guò)度熔接的混合焊縫,或者形成單一過(guò)度熔接焊縫,稱(chēng)之為第一焊縫407。

S4:沿所述第二焊縫408外邊緣進(jìn)行第二次焊接,形成包含欠熔接和標(biāo)準(zhǔn)熔接混合焊縫,稱(chēng)為第二焊縫408。第一焊縫407和第二焊縫408合稱(chēng)外緣焊縫409,第一焊縫和第二焊縫之間沒(méi)有明顯的空白或空置段。

已經(jīng)展示和描述了本發(fā)明的很多不同的實(shí)施方案和實(shí)例。本領(lǐng)域的一個(gè)普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明范圍的前提下,通過(guò)適當(dāng)修改能對(duì)所述方法和器械做出適應(yīng)性改進(jìn)。例如利用其他發(fā)明中披露的標(biāo)本袋熱合接縫做簡(jiǎn)單適應(yīng)性修改,或采用不同工藝,例如采用壓力參數(shù),溫度參數(shù)或保壓時(shí)間等不同組合。好幾種修正方案已經(jīng)被提到,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),其他修正方案也是可以想到的。因此本發(fā)明的范圍應(yīng)該依照附加權(quán)利要求,同時(shí)不應(yīng)被理解為由說(shuō)明書(shū)及附圖顯示和記載的結(jié)構(gòu),材料或行為的具體內(nèi)容所限定。

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