TW201422216A - 醫療器械的扶持裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係為一種醫療器械的扶持裝置，其主要針對習知的扶持裝置只能將醫療器械作單一軸向的偏擺，造成微創手術的範圍受限所進行的改良，本發明適用於供一醫療器械設置，該扶持裝置主要係由一底座、一樞軸、一第一驅動單元、一樞座、一第一伸縮單元、一第二伸縮單元、一第二驅動單元、一平台、一傳動單元、一醫療器械、及一第三驅動單元所組成，藉由該第一、二、三驅動單元可使該醫療器械保持在一虛擬樞點上進行多軸向的偏擺，以增加微創手術的範圍，達到有利於微創手術進行的目的。

Description

醫療器械的扶持裝置

本發明係與醫療器械有關，特別是指一種醫療器械的扶持裝置。

由於微創手術對病患而言具有傷口小、流血少、傷口恢復快、縮短住院時間等優點，因此，被廣泛的應用在外科手術中，而為使微創手術順利的進行，通常都藉由一扶持裝置來帶動用以進行微創手術的醫療器械(例如內視鏡)，使該醫療器械得以穩定的移動。

參閱第1圖，顯示美國專利US 6723106號之手術機械手(即扶持裝置)的其中一圖式，其主要係由二驅動源(圖上未示)分別帶動一機械手11、12，且該二機械手11、12相互平行且共同接設一醫療器械13，藉由該二驅動源帶動機械手11、12位移的距離不同，而讓該醫療器械13固定在一樞點14上進行偏擺，以進行檢查或治療，然而，其於實際使用情形仍具有下述需立即改善的缺陷。

由於各該驅動源僅能帶動該機械手11、12在單一方向進行位移，因此，該醫療器械13僅能單一軸向的偏擺，而造成微創手術的範圍受限，不利於微創手術的進行。

是以，如何開發出一種醫療器械的扶持裝置，其可解決上述的缺陷即為本發明研發的動機。

本發明的目的在於提供一種醫療器械的扶持裝置，其主要藉由該扶持裝置而使醫療器械保持在一虛擬樞點上進行多軸向的偏擺，以增加微創手術的範圍，有利於微創手術的進行。

緣是，為了達成前述之目的，本發明所提供一種醫療器械的扶持裝置，適用於供一醫療器械設置，該扶持裝置包含：一底座，具有一座部及二設於該座部的樞耳；一樞軸，可樞轉地穿置於該二樞耳，並具有一第一軸向；一第一驅動單元，動力連接該樞軸，以帶動該樞軸樞轉；一樞座，具有一固設於該樞軸的樞部、及一連接該樞部的框部；一第一伸縮單元，平行該樞軸設於該框部，並具有一第一後端部、一相對該第一後端部靠近或遠離的第一前端部、及一通過該第一前端部及垂直通過該第一軸向而與該第一軸向相交於一第一交點的垂直軸；一第二伸縮單元，平行該樞軸設於該框部，並具有一第二後端部、一相對該第二後端部靠近或遠離的第二前端部、及一與該垂直軸相交於一第二交點，令通過該第二前端部與該第一前端部為第二軸向，該第二軸向與該第一軸向的相交點為虛擬樞點；一第二驅動單元，動力連接該第一後端部與第二後端部，以帶動該第一前端部與第二前端部呈不等距的位移；一平台，設於該第一、二伸縮單元之間，並具有一樞設於該第二前端部的樞孔、及一供該第一前端部滑設的條孔；一傳動單 元，設於該平台，並具有一平行於該第二軸向位移的滑塊，該滑塊係供該醫療器械固設，並使該醫療器械具有一與該第二軸向重疊的位移路徑；一第三驅動單元，動力連接該傳動單元，以帶動該滑塊滑動；以及滿足下列關係式：H1/L1=H2/L2，其中該H1為該第一交點與該第一前端部在該垂直軸上的距離；該H2為該第二交點與該第一前端部在該垂直軸上的距離；該L1為該第一交點與該虛擬樞點在該第一軸向上的距離；該L2為該第二交點與該第二前端部的直線距離。

較佳地，該第一驅動單元包含一具第一轉軸的第一馬達、一固設於該第一轉軸的第一皮帶輪、一固設於該樞軸的第二皮帶輪、及一繞設於該第一皮帶輪及該第二皮帶輪的第一皮帶。

較佳地，該第一伸縮單元更包含有一第一螺桿、一螺設於該第一螺桿一端的第一螺帽、一以一端接設於該第一螺帽的第一桿件，該第一後端部係設於該第一螺桿另一端，該第一前端部係設於該第一桿件的另一端。

較佳地，該第二伸縮單元更包含有一螺距小於該第一螺桿的第二螺桿、一螺設於該第二螺桿一端的第二螺帽、一以一端接設於該第二螺帽的第二桿件，該第二後端部係設於該第二螺桿另一端，該第二前端部係設於該第二桿件的另一端。

較佳地，該第二驅動單元包含一固設於該樞座框部且具第二轉軸的第二馬達、一固設於該第二轉軸及該第一後端部的第三皮帶輪、一固設於該第二後端部的第四皮帶輪、及一繞設於該第三皮帶輪及該第四皮帶輪的第二皮帶。

較佳地，該平台更具有二凸部，該傳動單元更包含一樞設於該二凸部之間且平行該第二軸向的傳動螺桿、二平行該傳動螺桿設於該二凸部之間的傳動導桿，該滑塊具有一螺設於該傳動螺桿及滑設於該二傳動導桿的位移部、及一連接該滑移部且供該醫療器械固接的固定部。

較佳地，該第三驅動單元包含一具第三轉軸的第三馬達、及一連接該第三轉軸及該傳動螺桿的軸連接器。

有關本發明為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他之功效，茲舉一較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如後。

參閱第2、3、4、9圖，本發明實施例所提供的一種醫療器械的扶持裝置，適用於供一醫療器械90設置，本實施例中該醫療器械係舉內視鏡為例，該扶持裝置主要係由一底座21、一樞軸30、一第一驅動單元41、一樞座23、一第一伸縮單元51、一第二伸縮單元53、一第二驅動單元43、一平台25、一傳動單元60、一醫療器械20、及一第三驅動單元45所組成，其中：該底座21，具有一座部211及二設於該座部211的樞 耳212。

該樞軸30，可樞轉地穿置於該二樞耳212，並具有一第一軸向X1。

該第一驅動單元41，動力連接該樞軸30，以帶動該樞軸30樞轉；本實施例中，該第一驅動單元41包含一具第一轉軸411的第一馬達412、一固設於該第一轉軸411的第一皮帶輪413、一固設於該樞軸30的第二皮帶輪414、及一繞設於該第一皮帶輪413及該第二皮帶輪414的第一皮帶415。

該樞座23，具有一固設於該樞軸30的樞部231、及一連接該樞部231的框部232，該樞座23係隨著該樞軸30的樞轉而繞著該第一軸向X1擺動。

該第一伸縮單元51，平行該樞軸30設於該框部232，並具有一第一後端部511、一相對該第一後端部511靠近或遠離的第一前端部512、及一通過該第一前端部512及垂直通過該第一軸向X1而與該第一軸向X1相交於一第一交點P1的垂直軸513；本實施例中，該第一伸縮單元51更包含有一第一螺桿514、一螺設於該第一螺桿514一端的第一螺帽515、一以一端接設於該第一螺帽515的第一桿件516，該第一後端部511係設於該第一螺桿514另一端，該第一前端部512係設於該第一桿件516的另一端。

該第二伸縮單元53，平行該樞軸30設於該框部232， 並具有一第二後端部531、一相對該第二後端部531靠近或遠離的第二前端部532、及一與該垂直軸513相交於一第二交點P2，令通過該第二前端部532與該第一前端部531為第二軸向X2，該第二軸向X2與該第一軸向X1的相交點為虛擬樞點P；本實施例中，該第二伸縮單元53更包含有一螺距小於該第一螺桿514的第二螺桿533，該第二螺桿533螺距與該第一螺桿514螺距的比值為1：2、一螺設於該第二螺桿533一端的第二螺帽534、一以一端接設於該第二螺帽534的第二桿件535，該第二後端部531係設於該第二螺桿533另一端，該第二前端部532係設於該第二桿件535的另一端。

該第二驅動單元43，動力連接該第一後端部511與第二後端部531，以帶動該第一前端部512與第二前端部532呈不等距的位移；本實施例中，該第二驅動單元43包含一固設於該樞座23框部232且具第二轉軸431的第二馬達432、一固設於該第二轉軸431及該第一後端部511的第三皮帶輪433、一固設於該第二後端部531的第四皮帶輪434、及一繞設於該第三皮帶輪433及該第四皮帶輪434的第二皮帶435。

該平台25，設於該第一、二伸縮單元51、53之間，並具有一樞設於該第二前端部532的樞孔251、及一供該第一前端部512滑設的條孔252；本實施例中，該平台25 更具有二凸部253。

該傳動單元60，設於該平台25，並具有一平行於該第二軸向X2位移的滑塊61，該滑塊61係供該醫療器械90固設，並使該醫療器械90具有一與該第二軸向X2重疊的位移路徑M；本實施例中，該傳動單元60更包含一樞設於該二凸部253之間且平行該第二軸向X2的傳動螺桿62、二平行該傳動螺桿62設於該二凸部253之間的傳動導桿63，該滑塊61具有一螺設於該傳動螺桿62及滑設於該二傳動導桿63的位移部611、及一連接該滑移部611且供該醫療器械60固接的固定部612。

該第三驅動單元45，動力連接該傳動單元60，以帶動該滑塊61滑動；本實施例中，該第三驅動單元45包含一具第三轉軸451的第三馬達452、及一連接該第三轉軸451及該傳動螺桿62的軸連接器453。

本實施例更滿足下列關係式：H1/L1=H2/L2，其中該H1為該第一交點P1與該第一前端部512在該垂直軸513上的距離；該H2為該第二交點P2與該第一前端部512在該垂直軸513上的距離；該L1為該第一交點P1與該虛擬樞點P在該第一軸向X1上的距離；該L2為該第二交點P2與該第二前端部532的直線距離。

以上所述即為本發明實施例各主要構件之結構及其組態 說明。藉由該第一、二、三驅動單元41、43、45可使該醫療器械90保持在該虛擬樞點P上進行多軸向的偏擺，以增加微創手術的範圍，達到有利於微創手術進行的目的，其作動方式及功效說明如下。

第一軸向運動：參閱第3、5、6圖所示，當控制該第二驅動單元43作動時，由於該第二螺桿533的螺距小於該第一螺桿514，因此該第一螺帽515帶動該第一桿件516的第一前端部512向右位移的速度大於該第二螺帽534帶動該第二桿件535的第二前端部532向右位移的速度，使得該平台25以其樞孔251為圓心而順時針樞擺一角度，同時該第二軸向X2也會以該虛擬樞點P為圓心而順時針樞擺一角度，另外，由於該醫療器械90的位移路徑M重疊於該第二軸向X2，因此該醫療器械90也會以該虛擬樞點P為圓心而順時針樞擺一角度，藉以達到讓該醫療器械90完成第一軸向運動，該醫療器械90(即第二軸向X2)的運動軌跡如第6圖所示。

第二軸向運動：參閱第2、7、8圖所示，當控制該第一驅動單元41作動時，該第一驅動單元41會帶動該樞軸30樞轉一角度，讓該樞座23隨著該樞軸30的樞轉而繞著該第一軸向X1擺動，而由於該第一軸向X1與該第二軸向X2相交一點為該虛擬樞點P，因此，該樞座23同時也繞著該虛擬樞點P擺動，其次，由於該醫療器械90間接的組設於 該樞座23上，因此該醫療器械90也會繞著該虛擬樞點P擺動，藉以達到讓該醫療器械90完成第二軸向運動，該醫療器械90(即第二軸向X2)的運動軌跡如第8圖所示。

據此，由於本發明的扶持裝置得以使該醫療器械90進行不同軸向的第一軸向運動與第二軸向運動，並保持在一虛擬樞點P上進行多軸向的偏擺，因此得以增加微創手術的範圍，達到有利於微創手術進行的目的。

值得一提的是，由於本發明特別設定H1/L1=H2/L2，因此本發明在進行第一、二軸向運動時，才能使該醫療器械90保持在該虛擬樞點P上進行多軸向的偏擺，以增加微創手術的範圍，有利於微創手術的進行。

最後，參閱第9、10圖所示，當控制該第三驅動單元45作動時，該第三驅動單元45會帶動該傳動單元60的滑塊61以平行於該第二軸向X2的方式位移，而由於設於該滑塊61的醫療器械90，其位移路徑M重疊於該第二軸向X2，因此，該醫療器械90會在該第二軸向X2上往復位移，而不會脫離該第二軸向X2上的虛擬樞點P，此狀態主要使該醫療器械90作為深淺的檢查或治療。

綜上所述，此實施例及圖示僅為本發明的較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍所作的均等變化與修飾，皆應屬本發明專利涵蓋的範圍內。

《習知》

11、12‧‧‧機械手

13‧‧‧醫療器械

14‧‧‧樞點

《本發明》

21‧‧‧底座

211‧‧‧座部

212‧‧‧樞耳

23‧‧‧樞座

231‧‧‧樞部

232‧‧‧框部

25‧‧‧平台

251‧‧‧樞孔

252‧‧‧條孔

253‧‧‧凸部

30‧‧‧樞軸

41‧‧‧第一驅動單元

411‧‧‧第一轉軸

412‧‧‧第一馬達

413‧‧‧第一皮帶輪

414‧‧‧第二皮帶輪

415‧‧‧第一皮帶

43‧‧‧第二驅動單元

431‧‧‧第二轉軸

432‧‧‧第二馬達

433‧‧‧第三皮帶輪

434‧‧‧第四皮帶輪

435‧‧‧第二皮帶

45‧‧‧第三驅動單元

451‧‧‧第三轉軸

452‧‧‧第三馬達

453‧‧‧軸連接器

51‧‧‧第一伸縮單元

511‧‧‧第一後端部

512‧‧‧第一前端部

513‧‧‧垂直軸

514‧‧‧第一螺桿

515‧‧‧第一螺帽

516‧‧‧第一桿件

53‧‧‧第二伸縮單元

531‧‧‧第二後端部

532‧‧‧第二前端部

533‧‧‧第二螺桿

534‧‧‧第二螺帽

535‧‧‧第二桿件

60‧‧‧傳動單元

61‧‧‧滑塊

611‧‧‧位移部

612‧‧‧固定部

62‧‧‧傳動螺桿

63‧‧‧傳動導桿

P‧‧‧虛擬樞點

P1‧‧‧第一交點

P2‧‧‧第二交點

X1‧‧‧第一軸向

X2‧‧‧第二軸向

M‧‧‧位移路徑

第1圖係美國專利US 6723106號的其中一圖式。

第2圖係本發明的立體圖。

第3圖係本發明的正視圖，顯示對樞座及平台剖面的狀態。

第4圖係本發明的示意圖，顯示垂直軸、第一交點、第二交點、第一軸向、第二軸向、位移路徑、虛擬樞點、第一前端部、第二前端部的狀態。

第5圖係本發明的正視圖，顯示本發明進行第二軸向運動的狀態。

第6圖係本發明的示意圖，顯示本發明進行第二軸向運動時，醫療器械(即第二軸向)的運動軌跡的狀態。

第7圖係本發明的側視圖，顯示本發明進行第一軸向運動的狀態。

第8圖係本發明的示意圖，顯示本發明進行第一軸向運動時，醫療器械(即第二軸向)的運動軌跡的狀態。

第9圖係本發明的局部放大圖。

第10圖係本發明的局部放大圖，顯示本發明進行第三軸向運動的狀態。

21‧‧‧底座

211‧‧‧座部

212‧‧‧樞耳

23‧‧‧樞座

231‧‧‧樞部

232‧‧‧框部

25‧‧‧平台

251‧‧‧樞孔

252‧‧‧條孔

253‧‧‧凸部

30‧‧‧樞軸

41‧‧‧第一驅動單元

411‧‧‧第一轉軸

412‧‧‧第一馬達

413‧‧‧第一皮帶輪

414‧‧‧第二皮帶輪

415‧‧‧第一皮帶

43‧‧‧第二驅動單元

45‧‧‧第三驅動單元

452‧‧‧第三馬達

51‧‧‧第一伸縮單元

512‧‧‧第一前端部

53‧‧‧第二伸縮單元

532‧‧‧第二前端部

60‧‧‧傳動單元

61‧‧‧滑塊

62‧‧‧傳動螺桿

63‧‧‧傳動導桿

Claims (7)

1. 一種醫療器械的扶持裝置，適用於供一醫療器械設置，該扶持裝置包含：一底座，具有一座部及二設於該座部的樞耳；一樞軸，可樞轉地穿置於該二樞耳，並具有一第一軸向；一第一驅動單元，動力連接該樞軸，以帶動該樞軸樞轉；一樞座，具有一固設於該樞軸的樞部、及一連接該樞部的框部；一第一伸縮單元，平行該樞軸設於該框部，並具有一第一後端部、一相對該第一後端部靠近或遠離的第一前端部、及一通過該第一前端部及垂直通過該第一軸向而與該第一軸向相交於一第一交點的垂直軸；一第二伸縮單元，平行該樞軸設於該框部，並具有一第二後端部、一相對該第二後端部靠近或遠離的第二前端部、及一與該垂直軸相交於一第二交點，令通過該第二前端部與該第一前端部為第二軸向，該第二軸向與該第一軸向的相交點為虛擬樞點；一第二驅動單元，動力連接該第一後端部與第二後端部，以帶動該第一前端部與第二前端部呈不等距的位移；一平台，設於該第一、二伸縮單元之間，並具有一樞 設於該第二前端部的樞孔、及一供該第一前端部滑設的條孔；一傳動單元，設於該平台，並具有一平行於該第二軸向位移的滑塊，該滑塊係供該醫療器械固設，並使該醫療器械具有一與該第二軸向重疊的位移路徑；一第三驅動單元，動力連接該傳動單元，以帶動該滑塊滑動；以及滿足下列關係式：H1/L1=H2/L2，其中該H1為該第一交點與該第一前端部在該垂直軸上的距離；該H2為該第二交點與該第一前端部在該垂直軸上的距離；該L1為該第一交點與該虛擬樞點在該第一軸向上的距離；該L2為該第二交點與該第二前端部的直線距離。
2. 如申請專利範圍第1項所述之醫療器械的扶持裝置，其中該第一驅動單元包含一具第一轉軸的第一馬達、一固設於該第一轉軸的第一皮帶輪、一固設於該樞軸的第二皮帶輪、及一繞設於該第一皮帶輪及該第二皮帶輪的第一皮帶。
3. 如申請專利範圍第1項所述之醫療器械的扶持裝置，其中該第一伸縮單元更包含有一第一螺桿、一螺設於該第一螺桿一端的第一螺帽、一以一端接設於該第一螺帽的第一桿件，該第一後端部係設於該第一螺桿另一端，該第一前端部係設於該第一桿件的另一端。
4. 如申請專利範圍第3項所述之醫療器械的扶持裝置，其中該第二伸縮單元更包含有一螺距小於該第一螺桿的第二螺桿、一螺設於該第二螺桿一端的第二螺帽、一以一端接設於該第二螺帽的第二桿件，該第二後端部係設於該第二螺桿另一端，該第二前端部係設於該第二桿件的另一端。
5. 如申請專利範圍第4項所述之醫療器械的扶持裝置，其中該第二驅動單元包含一固設於該樞座框部且具第二轉軸的第二馬達、一固設於該第二轉軸及該第一後端部的第三皮帶輪、一固設於該第二後端部的第四皮帶輪、及一繞設於該第三皮帶輪及該第四皮帶輪的第二皮帶。
6. 如申請專利範圍第1項所述之醫療器械的扶持裝置，其中該平台更具有二凸部，該傳動單元更包含一樞設於該二凸部之間且平行該第二軸向的傳動螺桿、二平行該傳動螺桿設於該二凸部之間的傳動導桿，該滑塊具有一螺設於該傳動螺桿及滑設於該二傳動導桿的位移部、及一連接該滑移部且供該醫療器械固接的固定部。
7. 如申請專利範圍第6項所述之醫療器械的扶持裝置，其中該第三驅動單元包含一具第三轉軸的第三馬達、及一連接該第三轉軸及該傳動螺桿的軸連接器。