CN108201472B - 非侵入头戴式立体定位辅助装置 - Google Patents
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Abstract
一种非侵入头戴式立体定位辅助装置，包含一框架单元、一导引单元。该框架单元包括一具有两个彼此相对且相间隔的连接臂的框架组、一连接于所述连接臂之间且靠近所述连接臂自由端处的支架组、一可移动地套设于该支架组的第一定位件、及两分别设置在所述连接臂且彼此相对的第二定位件。该导引单元包括一跨接于所述连接臂且可相对所述连接臂旋转的载架、及一可移动地套设于该载架的导引模块，该导引模块具有一可移动地套设于该载架的移动件、及一连接该移动件且可相对该移动件旋转的导引件，该导引件用以设置一医疗用具。本发明不仅能显著地减少术前准备时间且无须侵入患者的头部而能避免产生不适感。
Description
技术领域
本发明涉及一种头戴式装置，特别是涉及一种非侵入头戴式立体定位辅助装置。
背景技术
开颅手术是治疗出血性脑中风的外科手术之一，是通过二维的电脑断层(Computed Tomography，简称CT)扫描估计脑出血量，且经医师多年的临床经验评估手术风险后再决定是否能进行。其做法是先在病患的头颅上标记血肿中心位置的投影记号，接着切口、剪开硬脑膜、穿刺定位，最后再伸入手术器械清除血肿。以开颅手术治疗脑内疾病的手术过程中，几乎都伴随有医源性手术外伤(Iatrogenic Surgical Trauma)，亦即，手术器械对病患造成的伤害。医源性手术外伤可能导致病患其他脑神经功能缺损，更甚至危及性命。因此，若不能妥善地进行手术以减少医源性手术外伤，对于病患来说开颅手术反而是一种极大的伤害。
为了减少医源性手术外伤，现今大多采用微创手术(Minimally InvasiveProcedures)来治疗脑部疾病，相较于在手术过程中会严重破坏脑组织的开颅手术，微创手术的风险不仅较低，手术后的复原期也相对较短。立体定位手术(Stereotactic Surgery)是微创手术的一种，其做法是将一个特殊设计的头戴式装置锁固于病患的颅骨并且通过该头戴式装置建立病患头部的立体空间坐标系统，再搭配由电脑断层扫描或是磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，简称MRI)而精确地定位出病灶位置，医师再依据病灶位置规划手术路径。医师可将脑部影像、病灶位置以及手术路径整合至该立体空间坐标系统中，以在手术过程中指引手术器械沿着相对安全的路径前往病灶位置，藉此减少伤害病患的重要脑部组织。
虽然立体定位手术相较开颅手术有着较小的侵害性，也不需使用全身麻醉，但是术前准备时间较长，须延迟约数小时以上才能正式进行手术。原因是施行立体定位手术需要将该头戴式装置通过钛钉锁固于病患头部，过程十分繁琐耗时，因此对于出血过多而立即有生命危险的病患而言较不适用。此外，在将钛钉锁入病患颅骨时会使病患产生极大的不适感。因此，设计出一种能简单快速地被固定且不需侵入病患头部的立体定位辅助装置，为此技术领域中相关技术人员待解决的问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种能简单且快速地被固定在病患头部的非侵入头戴式立体定位辅助装置。
本发明非侵入头戴式立体定位辅助装置在一些实施态样中，适用于装戴于一患者的头部，该非侵入头戴式立体定位辅助装置包含一框架单元、一连接该框架单元的导引单元。该框架单元包括一具有两个彼此相对且相间隔的连接臂的框架组、一连接于所述连接臂之间且靠近所述连接臂自由端处的支架组、一可移动地套设于该支架组的第一定位件、以及两分别设置在所述连接臂且彼此相对的第二定位件，该第一定位件用以设置于该患者的鼻部处，且所述第二定位件用以分别设置于该患者的两耳部处。该导引单元包括一跨接于所述连接臂且可相对所述连接臂旋转的载架、以及一可移动地套设于该载架的导引模块，该导引模块具有一可移动地套设于该载架的移动件、以及一连接该移动件且可相对该移动件旋转的导引件，该导引件用以设置一医疗用具。
本发明所述的非侵入头戴式立体定位辅助装置，该框架单元的框架组还具有一概呈U形的U形架，且所述连接臂分别连接于该U形架的两端并与该U形架的两臂部同向延伸。
本发明所述的非侵入头戴式立体定位辅助装置，该导引模块的导引件具有一连接该移动件且可沿一垂直于该移动件的第一轴线旋转的第一旋转部、以及一连接该第一旋转部且可沿一平行于该移动件的第二轴线旋转的第二旋转部。
本发明所述的非侵入头戴式立体定位辅助装置，该导引件的第二旋转部具有一桥接部、以及两分别自该桥接部两端朝同一方向延伸的凸部，所述凸部其中之一沿该第二轴线可旋转地连接该第一旋转部且每一凸部具有一穿设孔，所述穿设孔相互对应以供一棒状物穿设。
本发明所述的非侵入头戴式立体定位辅助装置，该导引单元还包括两分别连接框架组的所述连接臂的旋转盖，每一旋转盖具有固定于对应的连接臂的一本体与一自该本体朝向该框架组凸出的套设部，载架的所述延伸部分别套设所述套设部且与所述套设部呈松配合。
本发明所述的非侵入头戴式立体定位辅助装置，还包含一连接该框架单元的传动单元，该传动单元可使该支架组沿框架组的所述连接臂的长度方向移动，且可使所述第二定位件相向或反向移动。
本发明所述的非侵入头戴式立体定位辅助装置，该框架单元的支架组具有一两端分别连接框架组的所述连接臂且供该第一定位件套设的第一杆体，该传动单元包括两分别设置在该第一杆体两端的第一齿轮、一套设该第一杆体且与第一齿轮中的一第一齿轮相间隔的第二齿轮、一与该第二齿轮相啮合的第一蜗杆、两分别连接所述连接臂且与对应的第一齿轮相啮合的第一齿条，转动该第一蜗杆使该第二齿轮带动该第一杆体转动，以通过所述第一齿轮于对应的第一齿条上转动而使该第一杆体沿所述连接臂的长度方向移动。
本发明所述的非侵入头戴式立体定位辅助装置，该框架单元的支架组还具有一在框架组的所述连接臂的长度方向上与该第一杆体相间隔且供该第一定位件套设的第二杆体，且每一连接臂具有一在该支架组的长度方向上与对应的第一齿条相间隔的第三杆体，该传动单元还包括两分别套设该第二杆体两端的第二蜗杆、两分别连接所述第二定位件的第二齿条、两分别穿设所述第三杆体且与对应的第二蜗杆相啮合的第三齿轮、两分别设置在所述第三杆体邻近该第二定位件的一端且与对应的第二齿条相啮合的第四齿轮，转动该第二杆体使一第三齿轮沿一第一旋转方向转动且使另一第三齿轮沿一相反于该第一旋转方向的第二旋转方向转动，以通过所述第四齿轮带动所述第二齿条而使所述第二定位件相向或反向移动。
本发明的有益效果在于：通过用以设置在该患者的鼻部处的该第一定位件、以及用以分别设置在该患者的两耳部处的第二定位件能够快速且简易地将该非侵入头戴式立体定位辅助装置固定于该患者的头部，不仅能显著地减少术前准备时间且无须侵入该患者的头部而能避免产生不适感。
附图说明
图1是本发明非侵入头戴式立体定位辅助装置的一实施例的一立体图；
图2是该实施例的一部分立体分解图；
图3是该实施例的一部分立体分解图；
图4是该实施例的一不完整的部分立体分解图；以及
图5是一示意图，说明该实施例固定在一患者头部的态样。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明进行详细说明。
参阅图1、图2、图4，是本发明非侵入头戴式立体定位辅助装置的一实施例适用于装戴于一患者4(如图5所示)的头部，该实施例包含一框架单元1、一连接该框架单元1的导引单元2以及一连接该框架单元1的传动单元3(如图4所示)。该框架单元1包括一框架组11、一连接该框架组11的支架组12、一连接该支架组12的第一定位件13、以及两连接该支架组12的第二定位件14。该框架组11包括两彼此相对且相间隔的连接臂111、以及一概呈U形的U形架112，该等连接臂111分别连接该U形架112的两端并且与该U形架112的两臂部同向延伸。该支架组12连接于框架组11的该等连接臂111之间且靠近该等连接臂111的自由端处，由于该框架组11以及该支架组12的细部元件与该传动单元3相配合动作，待提及该传动单元3的相关段落时再一并说明。该第一定位件13可移动地套设于该支架组12，而该等第二定位件14分别设置在该等连接臂111且彼此相对。该第一定位件13以及该等第二定位件14分别设置在该患者4头部上的器官(见图5)以配合电脑断层摄影或是核磁共振成像等解剖性影像诊断技术而利用该框架单元1在该患者4的头部建构出一立体空间坐标系统，其中，该第一定位件13用以设置在该患者4的鼻部处且该等第二定位件14用以分别设置在该患者4的两耳部处，如此则无须通过锁固于该患者4的头骨的方式且可快速且简易地将该框架单元1装戴于该患者4的头部。需特别说明的是，虽然本实施例的该第一定位件13以及该等第二定位件14设置于该患者4特定的器官，但是在其他实施态样中，该第一定位件13不限于设置在鼻部处且该等第二定位件14不限于设置在两耳部处，该第一定位件13也可以设置在该患者4的头部中央特定处例如将该第一定位件13使用夹持等方式固定在该患者4的门牙处、门牙上缘的齿槽处，或是下颚骨突处(未图示)等；该等第二定位件14也可以设置在该患者4的头部两侧特定处例如将该等第二定位件14分别抵靠该患者4的两侧颧骨处，或是两侧太阳穴处(未图示)而固定。
参阅图2、图3，该导引单元2包括一跨接于该等连接臂111且可相对该等连接臂111旋转的载架21、一可移动地套设于该载架21的导引模块22、以及两分别连接框架组11的该等连接臂111的旋转盖23。该载架21具有两朝远离该框架组11的方向延伸的延伸部211、以及一两端分别连接该等延伸部211且供该导引模块22可滑动地套设的滑动部212。该导引模块22具有一可滑动地套设于该载架21的滑动部212的移动件221、以及一连接该移动件221且可相对该移动件221旋转的导引件222，该导引件222用以设置一例如手术刀、手术显微镜等医疗用具5(见图5)以便医护人员稳固地操作该医疗用具5，该医疗用具5可以通过该移动件221沿着该载架21的滑动部212移动并且通过该导引件222旋转，其能够旋转的方向详述如下。该导引件222具有一连接该移动件221且可沿一垂直于该移动件221的第一轴线L1旋转的第一旋转部223、以及一连接该第一旋转部223且可沿平行于该移动件221的第二轴线L2旋转的第二旋转部224。该第二旋转部224具有一桥接部225、以及两分别自该桥接部225两端朝同一方向延伸的凸部226，其中，该等凸部226其中之一沿该第二轴线L2可旋转地连接该第一旋转部223且每一凸部226具有一穿设孔227，且该等穿设孔227相互对应以供该呈棒状的医疗用具5穿设。需特别说明的是，其他无法穿设于该等穿设孔227的医疗用具5可以依靠夹持或是锁固于该第二旋转部224等方式设置在该导引件222上，所以适用于该导引单元2的医疗用具5并不以棒状物为限制。每一旋转盖23具有固定于对应的连接臂111的一本体231以及一自该本体231朝向该框架组11凸出的套设部232，载架21的该等延伸部211分别套设该等套设部232且与该等套设部232呈松配合，如此即可使该载架21相对该等连接臂111旋转。
参阅图1、图4，该传动单元3可使该支架组12沿框架组11的该等连接臂111的长度方向移动，且可使该等第二定位件14相向或是反向移动，如此可使该非侵入头戴式立体定位辅助装置适用于不同头部尺寸的患者4，首先说明该传动单元3带动该支架组12移动的机构。该支架组12具有一两端分别连接框架组11的该等连接臂111且供该第一定位件13可移动地套设的第一杆体121，而该传动单元3包括两分别设置在该第一杆体121两端的第一齿轮31、一套设该第一杆体121且与其中一第一齿轮31相间隔的第二齿轮32、一与该第二齿轮32相啮合的第一蜗杆33、两分别连接该等连接臂111且与对应的第一齿轮31相啮合的第一齿条34。转动该第一蜗杆33使该第二齿轮32带动该第一杆体121转动，以通过该等第一齿轮31于对应的第一齿条34上转动而使该第一杆体121沿该等连接臂111的长度方向移动。接续说明该传动单元3带动该等第二定位件14移动的机构，该框架单元1的支架组12还具有一在框架组11的该等连接臂111的长度方向上与该第一杆体121相间隔且供该第一定位件13可移动地套设的第二杆体122，且每一连接臂111具有一在该支架组12的长度方向上与对应的第一齿条34相间隔的第三杆体113，该传动单元3还包括两分别套设该第二杆体122两端的第二蜗杆35、两分别连接该等第二定位件14的第二齿条36、两分别穿设该等第三杆体113且与对应的第二蜗杆35相啮合的第三齿轮37、以及两分别设置在该等第三杆体113邻近该第二定位件14的一端且与对应的第二齿条36相啮合的第四齿轮38。转动该第二杆体122使该其中的一第三齿轮37沿一第一旋转方向转动且使该其中另一第三齿轮37沿一相反于该第一旋转方向的第二旋转方向转动，以通过该等第四齿轮38带动该等第二齿条36而使该等第二定位件14相向或反向移动。需特别说明的是上述齿轮组合除了该第一蜗杆35之外皆为对称的，故仅只示出其中一边的配置。
综上所述，本实施例非侵入头戴式立体定位辅助装置，通过用以设置在该患者4的鼻部处的该第一定位件13、以及用以分别设置在该患者4的两耳部处的第二定位件14能够快速且简易地将该非侵入头戴式立体定位辅助装置固定于该患者4的头部，不仅能显著地减少术前准备时间且无须侵入该患者4的头部而能避免产生不适感，故确实能达成本发明的目的。此外，该导引模块22可供该医疗用具5设置以便医护人员稳固地操作该医疗用具5，且能提供该医疗用具5多种旋转方式以适用于不同的手术路径。再者，该传动单元3可使该支架组12沿框架组11的该等连接臂111的长度方向移动，且可使该等第二定位件14相向或是反向移动，而可使该非侵入头戴式立体定位辅助装置适用于不同头部尺寸的患者4。
以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (8)
1.一种非侵入头戴式立体定位辅助装置，适用于装戴于患者的头部，其特征在于，该非侵入头戴式立体定位辅助装置包含：
框架单元，包括具有两个彼此相对且相间隔的连接臂的框架组、连接于所述连接臂之间且靠近所述连接臂自由端处的支架组、可移动地套设于该支架组的第一定位件、以及两分别设置在所述连接臂且彼此相对的第二定位件，该第一定位件用以设置于该患者的头部中央特定处，且所述第二定位件用以分别设置于该患者的头部两侧特定处，该框架单元的支架组具有两端分别连接框架组的所述连接臂且供该第一定位件套设的第一杆体；
导引单元，包括跨接于所述连接臂且能够相对所述连接臂旋转的载架、以及可移动地套设于该载架的导引模块，该导引模块具有可移动地套设于该载架的移动件、以及连接该移动件且能够相对该移动件旋转的导引件，该导引件用以设置医疗用具；及
传动单元，连接该框架单元并能够使该支架组沿框架组的所述连接臂的长度方向移动，且能够使所述第二定位件相向或反向移动，该传动单元包括两分别设置在该第一杆体两端的第一齿轮、套设该第一杆体且与所述第一齿轮之一相间隔的第二齿轮、与该第二齿轮相啮合的第一蜗杆、两分别连接所述连接臂且与对应的第一齿轮相啮合的第一齿条，转动该第一蜗杆使该第二齿轮带动该第一杆体转动，以通过所述第一齿轮于对应的第一齿条上转动而使该第一杆体沿所述连接臂的长度方向移动。
2.如权利要求1所述的非侵入头戴式立体定位辅助装置，其特征在于：该第一定位件用以设置于该患者的鼻部处，且所述第二定位件用以分别设置于该患者的两耳部处。
3.如权利要求1所述的非侵入头戴式立体定位辅助装置，其特征在于：该框架单元的框架组还具有呈U形的U形架，且所述连接臂分别连接于该U形架的两端并与该U形架的两臂部同向延伸。
4.如权利要求1所述的非侵入头戴式立体定位辅助装置，该导引单元的载架具有两朝远离该框架组的方向延伸的延伸部、以及两端分别连接所述延伸部且供该导引模块的移动件可滑动地套设的滑动部。
5.如权利要求4所述的非侵入头戴式立体定位辅助装置，其特征在于：该导引模块的导引件具有连接该移动件且能够沿垂直于该移动件的第一轴线旋转的第一旋转部、以及连接该第一旋转部且能够沿平行于该移动件的第二轴线旋转的第二旋转部。
6.如权利要求5所述的非侵入头戴式立体定位辅助装置，其特征在于：该导引件的第二旋转部具有桥接部、以及两分别自该桥接部两端朝同一方向延伸的凸部，所述凸部其中之一沿该第二轴线可旋转地连接该第一旋转部且每一凸部具有穿设孔，所述穿设孔相互对应以供棒状物穿设。
7.如权利要求6所述的非侵入头戴式立体定位辅助装置，其特征在于：该导引单元还包括两分别连接框架组的所述连接臂的旋转盖，每一旋转盖具有固定于对应的连接臂的本体与自该本体朝向该框架组凸出的套设部，载架的所述延伸部分别套设所述套设部且与所述套设部呈松配合。
8.如权利要求1所述的非侵入头戴式立体定位辅助装置，其特征在于：该框架单元的支架组还具有在框架组的所述连接臂的长度方向上与该第一杆体相间隔且供该第一定位件套设的第二杆体，且每一连接臂具有在该支架组的长度方向上与对应的第一齿条相间隔的第三杆体，该传动单元还包括两分别套设该第二杆体两端的第二蜗杆、两分别连接所述第二定位件的第二齿条、两分别穿设所述第三杆体且与对应的第二蜗杆相啮合的第三齿轮、两分别设置在所述第三杆体邻近该第二定位件的一端且与对应的第二齿条相啮合的第四齿轮，转动该第二杆体使所述第三齿轮中的一第三齿轮沿第一旋转方向转动且使所述第三齿轮中的另一第三齿轮沿相反于该第一旋转方向的第二旋转方向转动，以通过所述第四齿轮带动所述第二齿条而使所述第二定位件相向或反向移动。
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