CN105310772A - 微创手术组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微创手术组件，包括光传输单元、容置单元以及光路切换单元。光传输单元具有出光端，容置单元具有容置槽及位于容置槽内壁的第一反射面。容置槽容置出光端，第一反射面倾斜配置于光传输单元于出光端处的光轴上。光路切换单元具有凹槽及位于凹槽内壁的第二反射面，其中第二反射面相对于光轴倾斜。光路切换单元适于被切换至第一位置与第二位置，当光路切换单元被切换至第一位置时，来自出光端的光依序被第一反射面与第二反射面反射；当光路切换单元被切换至第二位置时，来自出光端的光被第一反射面反射后，从光路切换单元的一侧往外传递。本发明具有可切换的出光方向，可提升微创手术的便利性及安全性。
Description
技术领域
本发明是有关于一种手术组件，且特别是有关于一种微创手术组件。
背景技术
近年来，随着医疗技术的进步，微创手术(minimallyinvasiveprocedure)已经渐渐取代了传统的开刀手术。再随着光学技术的进步，配合适当地光源，微创手术可以通过内视镜(endoscope)和光纤(opticfiber)的搭配来照射患者体内的需要清除的软组织，要清除的软组织(softtissue)因为吸收了自光纤所发出的光束而汽化(vaporization)。
上述的通过光学来汽化软组织的手术具有出血量少、安全性高及恢复速度快的优点，并已经渐渐广泛应用到例如是泌尿外科(Urology)的手术中，其中例如是摄护腺肥大的切除。然而，因为微创手术器械在通过光纤导入外部光源所照射的光束时，光纤是沿着固定的方向(例如是内视镜正前方)照射，因此并无法在手术中视手术的需求而改变光束的照射方向(例如是内视镜的侧边)。因此，在微创手术器械的照光方向无法改变的前提下，会在手术过程中带来不便，并需要以更复杂的操作方式来处理各方向的软组织，进而增加微创手术器械在移动中所带来的不必要的伤害。
发明内容
本发明的实施例提供一种微创手术组件，其具有可切换的出光方向。
本发明的实施例所提供的微创手术组件，包括光传输单元、容置单元以及光路切换单元。光传输单元具有出光端，容置单元具有容置槽及位于容置槽的内壁的第一反射面。容置槽容置出光端，第一反射面配置于光传输单元于出光端处的光轴上，且相对于光轴倾斜。光路切换单元具有凹槽及位于凹槽的内壁的第二反射面，其中第二反射面相对于光轴倾斜。光路切换单元适于被切换至第一位置与第二位置，当光路切换单元被切换至第一位置时，来自出光端的光依序被第一反射面与第二反射面反射；当光路切换单元被切换至第二位置时，来自出光端的光被第一反射面反射后，从光路切换单元的一侧往外传递。
在本发明的一实施例中，上述的微创手术组件还包括致动器，连接至光路切换单元，且用以驱使光路切换单元在第一位置与第二位置间切换。
在本发明的一实施例中，上述的致动器为微机电系统致动器。
在本发明的一实施例中，上述的致动器包括热电式(Thermoelectric)致动器、机械式致动器、电磁式致动器、静电式致动器或其组合。
在本发明的一实施例中，上述的容置槽具有彼此相接的第一斜面、第二斜面及第三斜面，容置单元具有反射层，反射层配置于第一斜面上，以形成第一反射面，且第二斜面与第三斜面实质上平行于光传输单元于出光端处的光轴。
在本发明的一实施例中，上述的容置单元包括硅块体及反射层，硅块体具有表面、第一斜面、第二斜面及第三斜面，容置槽从表面下陷，第一斜面、第二斜面及第三斜面相对于表面倾斜，表面与第一斜面之间、表面与第二斜面之间及表面与第三斜面之间均夹有钝角，且反射层配置于硅块体上。
在本发明的一实施例中，上述的凹槽具有彼此相接的第四斜面、第五斜面及第六斜面，光路切换单元具有反射层，反射层配置于第四斜面上，以形成第二反射面，且第五斜面与第六斜面实质上平行于光传输单元于出光端处的光轴。
在本发明的一实施例中，上述的光路切换单元包括硅块体及反射层，硅块体具有表面、第四斜面、第五斜面及第六斜面，凹槽从表面下陷，第四斜面、第五斜面及第六斜面相对于表面倾斜，表面与第四斜面之间、表面与第五斜面之间及表面与第六斜面之间均夹有钝角，且反射层配置于硅块体上。
在本发明的一实施例中，上述的光传输单元为光纤。
在本发明的一实施例中，上述的微创手术组件还包括壳体，包覆容置单元、光路切换单元及出光端，壳体具有第一出光口及第二出光口，第一出光口位于光路切换单元被切换至第一位置时，来自出光端的光被第二反射面反射后的光路上，第二出光口位于光路切换被切换至第二位置时，来自出光端的光被第一反射面反射后的光路上。
基于上述，本发明的实施例所提供的微创手术组件可以通过光路切换单元的位置切换，使来自出光端的光可以往不同的方向传递。也就是说，本发明的实施例所提供的微创手术组件不需移动位置即可切换自出光端发出的光的传递方向，进而提升微创手术的便利性及安全性。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1A是本发明的第一实施例中微创手术组件的光路切换单元在第一位置的立体图；
图1B是本发明的第一实施例中微创手术组件的光路切换单元在第二位置的立体图；
图1C是图1A中根据切面线I1I1的剖面图；
图1D是图1B中根据切面线I2I2的剖面图；
图2A是本发明的第一实施例中微创手术组件的光路切换单元在第一位置的示意图；
图2B是本发明的第一实施例中微创手术组件的光路切换单元在第二位置的示意图；
图3A是本发明的第一实施例中容置单元的立体图；
图3B是图3A中根据切面线I3I3的剖面图；
图3C是图3A中根据切面线I4I4的剖面图；
图4是本发明的第一实施例中光路切换单元的立体图；
图5A是本发明的第二实施例中微创手术组件的光路切换单元在第一位置的剖面图；
图5B是本发明的第二实施例中微创手术组件的光路切换单元在第二位置的剖面图。
附图标记说明：
I1I1、I2I2、I3I3、I4I4：切面线；
L1、L2、L3：光轴；
α1、α2、β1、β2、θ1、θ2：钝角；
100、200：微创手术组件；
110：光传输单元；
112：出光端；
120：容置单元；
121、131：表面；
122：容置槽；
123：第一反射面；
124：第二斜面；
125：第三斜面；
126：第一斜面；
134：第五斜面；
135：第六斜面；
136：第四斜面；
127：加热氧化层；
128、138：反射层；
129、139：硅块体；
130：光路切换单元；
132：凹槽；
133：第二反射面；
140：致动器；
210：壳体；
212：第一出光口；
214：第二出光口。
具体实施方式
图1A是本发明的第一实施例中微创手术组件的光路切换单元在第一位置的立体图。图1B是本发明的第一实施例中微创手术组件的光路切换单元在第二位置的立体图。图1C是图1A中根据切面线I1I1的剖面图。图1D是图1B中根据切面线I2I2的剖面图。
请参照图1A至图1D，在本实施例中，微创手术组件100包括光传输单元110、容置单元120以及光路切换单元130。光传输单元110具有出光端112，容置单元120具有容置槽122及位于容置槽122的内壁的第一反射面123，其中容置槽122容置出光端112，第一反射面123配置于光传输单元110于出光端112处的光轴L1上，且相对于光轴L1倾斜。光路切换单元130具有凹槽132及位于凹槽132的内壁的第二反射面133，其中第二反射面133相对于光轴L1倾斜。光路切换单元130适于被切换至第一位置与第二位置。
请参照图1A及图1C，在本实施例中，当光路切换单元130被切换至第一位置时，请参照光轴L1，来自出光端112的光依序被第一反射面123与第二反射面133反射。请参照图1B及图1D，当光路切换单元130被切换至第二位置时，请参照光轴L2，来自出光端112的光被第一反射面123反射后，从光路切换单元130的一侧往外传递。上述的实施例中，微创手术组件100通过切换光路切换单元130的位置，可以使微创手术组件100所传递的光往不同方向传递。更具体来说，在本实施例中，光传输单元110可以将来自外部光源的光传递至出光端112并由出光端112发出，再由光路切换单元130的位置切换，使光束可以以不同的方向往外传递，藉此在微创手术中提供便利性并提升微创手术的安全性。
更具体来说，请参照图1C及图1D，在本实施例中，容置单元120具有反射层128，容置槽122具有第一斜面126，反射层128配置在第一斜面126上，形成第一反射面123，光路切换单元130具有反射层138，凹槽132具有第四斜面136，反射层138配置在第四斜面136上，形成第二反射面133。在本实施例中，反射层128及反射层138例如是由适于做为高反射层的金属材质(例如铝)镀膜而成。在本实施例中，光传输单元110例如是光纤，但不限于此。
图2A是本发明的第一实施例中微创手术组件的光路切换单元在第一位置的示意图。图2B是本发明的第一实施例中微创手术组件的光路切换单元在第二位置的示意图。请参照图2A及图2B，在本实施例中，微创手术组件100还包括致动器140，连接至光路切换单元130，且用以驱使光路切换单元130在第一位置与第二位置间切换。在本实施例中，致动器140为微机电系统致动器。更具体来说，在本实施例中，致动器140包括热电式致动器，其通过本身的温度变化来改变弯曲的角度，藉以改变容置单元120和光路切换单元130之间的相对位置，但不限于此。在其他实施例中，致动器包括热电式致动器、机械式致动器、电磁式致动器、静电式致动器或其组合。
图3A是本发明的第一实施例中容置单元的立体图。图3B是图3A中根据切面线I3I3的剖面图。图3C是图3A中根据切面线I4I4的剖面图。更详细来说，请参照图3A至图3C，在本发明的实施例中，容置槽122具有彼此相接的第一斜面126、第二斜面124及第三斜面125，容置单元120具有反射层128，反射层128配置于第一斜面126上，以形成第一反射面123，且第二斜面124与第三斜面125实质上平行于光传输单元110于出光端112处的光轴L3。
图4是本发明的第一实施例中光路切换单元的立体图。请参照图1C及图4在本实施例中，凹槽132具有彼此相接的第四斜面136、第五斜面134及第六斜面135，光路切换单元130具有反射层138，反射层138配置于第四斜面136上，以形成第二反射面133，且第五斜面134与第六斜面135实质上平行于光传输单元110于出光端112处的该光轴L1。
具体来说，请参照图3B及图3C，在本实施例中容置单元120包括硅块体129及反射层128，硅块体129具有表面121、第一斜面126、第二斜面124及第三斜面125，容置槽122从表面121下陷，第一斜面126、第二斜面124及第三斜面125相对于表面121倾斜，表面121与第一斜面126之间夹有钝角α1、表面121与第二斜面124之间夹有钝角β1、表面121与第三斜面125之间夹有钝角θ1，且反射层128配置于硅块体129上。进一步来说，本实施例的容置单元120还包括加热氧化层127，而容置槽122例如是通过湿式蚀刻(wetetching)或干式蚀刻(dryetching)在加热氧化层127所暴露的硅块体129上蚀刻而成。更具体来说，容置槽122例如是通过氢氟酸(hydrofluoricAcid,HF)蚀刻、氢氧化钾(potassiumhydroxide,KOH)蚀刻、反应离子蚀刻(reactive-ionetching,简称RIE)、四甲基氢氧化铵(tetramethylammoniumhydroxide,简称TMAH)蚀刻的其中之一或上述蚀刻方法的组合来形成。换句话说，本实施例中的容置槽122例如是通过微机电加工技术(bulkmicromachining)所制成。请参照图1C及图4，在本实施例中，光路切换单元130包括硅块体139，硅块体139具有表面131、第四斜面136、第五斜面134及第六斜面135，凹槽132从表面131下陷，第四斜面136、第五斜面134及第六斜面135相对于表面131倾斜，表面131与第四斜面136之间夹有钝角α2、表面131与第五斜面134之间夹有钝角β2、表面131与第六斜面135之间夹有钝角θ2，且反射层138配置于硅块体139上，而凹槽132的形成也可类似于上述容置槽122的形成，在此不再赘述。
在本发明的其他实施例中，上述这些硅块体所具有的容置槽或凹槽还可以不同于图3A至图3C所示的容置槽122及图4所示的凹槽132而具有其他的内壁设计。
图5A是本发明的第二实施例中微创手术组件的光路切换单元在第一位置的剖面图。图5B是本发明的第二实施例中微创手术组件的光路切换单元在第二位置的剖面图。请参照图5A及图5B，在本实施例中，光传输单元110、容置单元120及光路切换单元130类似于上述实施例的微创手术组件100中的配置，惟其不同之处在于微创手术组件200，还包括壳体210，包覆容置单元120、光路切换单元130及出光端112，壳体210具有第一出光口212及第二出光口214。第一出光口212位于光路切换单元130被切换至第一位置时，来自出光端112的光被第二反射面反射后的光路上(例如是光轴L1上)。第二出光口214位于光路切换单元被切换至第二位置时，来自出光端112的光被第一反射面反射后的光路上(例如是光轴L2上)。
综上所述，本发明的实施例所提供的微创手术组件可以通过光路切换单元的位置切换，使来自出光端的光可以往不同的方向传递。也就是说，本发明的实施例所提供的微创手术组件不需移动位置即可切换自出光端发出的光的传递方向，进而让使用者在微创手术中可以更有效率及安全的进行。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种微创手术组件，其特征在于，包括：
光传输单元，具有出光端；
容置单元，具有容置槽及位于该容置槽的内壁的第一反射面，其中该容置槽容置该出光端，该第一反射面配置于该光传输单元于该出光端处的光轴上，且相对于该光轴倾斜；以及
光路切换单元，具有凹槽及位于该凹槽的内壁的第二反射面，其中该第二反射面相对于该光轴倾斜，该光路切换单元适于被切换至第一位置与第二位置，当该光路切换单元被切换至该第一位置时，来自该出光端的光依序被该第一反射面与该第二反射面反射；当该光路切换单元被切换至该第二位置时，来自该出光端的光被该第一反射面反射后，从该光路切换单元的一侧往外传递。
2.根据权利要求1所述的微创手术组件，其特征在于，还包括致动器，连接至该光路切换单元，且用以驱使该光路切换单元在该第一位置与该第二位置间切换。
3.根据权利要求2所述的微创手术组件，其特征在于，该致动器为微机电系统致动器。
4.根据权利要求2所述的微创手术组件，其特征在于，该致动器包括热电式致动器、机械式致动器、电磁式致动器、静电式致动器或其组合。
5.根据权利要求1所述的微创手术组件，其特征在于，该容置槽具有彼此相接的第一斜面、第二斜面及第三斜面，该容置单元具有反射层，该反射层配置于该第一斜面上，以形成该第一反射面，且该第二斜面与该第三斜面实质上平行于该光传输单元于该出光端处的该光轴。
6.根据权利要求5所述的微创手术组件，其特征在于，该容置单元包括硅块体及该反射层，该硅块体具有表面、该第一斜面、该第二斜面及该第三斜面，该容置槽从该表面下陷，该第一斜面、该第二斜面及该第三斜面相对于该表面倾斜，该表面与该第一斜面之间、该表面与该第二斜面之间及该表面与该第三斜面之间均夹有钝角，且该反射层配置于该硅块体上。
7.根据权利要求1所述的微创手术组件，其特征在于，该凹槽具有彼此相接的第四斜面、第五斜面及第六斜面，该光路切换单元具有反射层，该反射层配置于该第四斜面上，以形成该第二反射面，且该第五斜面与该第六斜面实质上平行于该光传输单元于该出光端处的该光轴。
8.根据权利要求7所述的微创手术组件，其特征在于，该光路切换单元包括硅块体及该反射层，该硅块体具有表面、该第四斜面、该第五斜面及该第六斜面，该凹槽从该表面下陷，该第四斜面、该第五斜面及该第六斜面相对于该表面倾斜，该表面与该第四斜面之间、该表面与该第五斜面之间及该表面与该第六斜面之间均夹有钝角，且该反射层配置于该硅块体上。
9.根据权利要求1所述的微创手术组件，其特征在于，该光传输单元为光纤。
10.根据权利要求1所述的微创手术组件，其特征在于，还包括：
壳体，包覆该容置单元、该光路切换单元及该出光端，该壳体具有第一出光口及第二出光口，该第一出光口位于该光路切换单元被切换至该第一位置时，来自该出光端的光被该第二反射面反射后的光路上，该第二出光口位于该光路切换单元被切换至该第二位置时，来自该出光端的光被该第一反射面反射后的光路上。
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