TW415834B - Zoom laparoscope - Google Patents

Description

415834 五、發明說明（f ) 本發明之背景 內診鏡是一種可允許在空的體腔中進行目視檢查的裝 置。在醫學領域中’內診鏡的使用允許檢査器官以作爲診 斷、觀察手術位置、組織取樣或幫助其他手術器具安全操 控之目的·。腹腔鏡特別地是用在檢查腹部區的器官。典型 的腹腔鏡包含一燈管其用以照亮觀察區，至少一組透鏡組 合用以聚焦及傳達被照亮物體的影像及一用以包裹整個組 合的外殼其構造要在手術中將對組織的傷害降到最小。該 燈管能包含一光纖元件用以照亮該手術位置。該腹腔鏡外 殼包含有一遠端區的部分其能被插入體腔中及一近端的部 分其能包含一握把使操作者可握持以將該遠端放置於手術 位置附近。 現有的腹腔鏡能包含有一成像裝置，例如一電荷耦合 裝置（C CD)。此固態成像系統被用以捕捉一被觀看物 體的影像且將該影像傳送至一觀看裝置，例如監視器。 現今，現有的腹腔鏡裝置存在有數個問題。在不含一 可變焦系統的腹腔鏡裝置中，爲了使觀看者獲得一更靠近 的物體影像，觀看者必須手動地調整整個腹腔鏡的位置。 此時在手術位置移動該腹腔鏡會有一傷害或刺穿軟組織的 風險。含有可變焦透鏡的腹腔鏡裝置也有缺點。在欲觀，看 的物體上變焦後，操作者必須在該物體上調整透鏡焦距以 獲得一可觀看的影像。所以，有一需求仍繼續存在，改善 內診鏡的設計以提供更安全的、更經濟的及有效的系統用 以診斷病患。 3 本紙張尺度適用_國國家標準（CNS)A4規格<21〇χ 297公釐） 〆 I vr I (請先閱讀背面之注急事項再填寫本頁) Γ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 415834 A7 __B7____ 五、發明說明（）） 本發明之槪要 本發明關連一種內診鏡裝置，且在一較佳實施例中， 其係關連一種有一管狀物之腹腔鏡，其有一近端及一用以 插入體腔或內腔用以觀看手術位置的遠端。在一較佳實施 例中，該腹腔鏡能包含有一照明裝置、一成像裝置及一有 一組透鏡系統的護套。該管可包含有連鎖機構用以連結該 護套至該管的近端區及遠端區。 在一較佳實施例中，該照明裝置是一光纖耦合器且該 成像感測器能是一固態成像感測器，例如一電荷耦合裝置 或一二維的CMO S成像裝置。該成像裝置能被安裝在鄰 近該護套透鏡系統的遠端管處。 在另一較佳實施例中，該腹腔鏡也能包含有一護套， 其具有一透鏡組以提供一可變焦組合。該腹腔鏡有一可變 焦控制以驅動該可變焦組合。該可變焦控制能被機械式的 操作，或在另一實施例中，該可變焦能被馬達驅動。一在 握把上的手指操作式開關能操作馬達或機械地移動該可變 焦組合。- 在該護套上的前端透鏡元件可爲一有雙重用途的物鏡 。第一，它被用以依要求的解析度取得在手術位置的影像 到固態成像感測器上。第二，它提供一在該護套末端的緊 密封條。該緊密封條提供該腹腔鏡一無菌的環境。在一實 施例中，該前端透鏡元件是一繞射的透鏡。現存的腹腔鏡 的大部份的光學系統使用四到六個透鏡去取得該手術位置 4 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I------------装 ------訂·-------線！ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 415334 μ Β7 五、發明說明（勹） 的影像到一攝影機。每一透鏡表面反射多達4%的抵達該 透鏡表面的入射光。因爲這些損失是累積的，一六元件的 接物透鏡能損失多達3 6 %的來自一影像的光線。一繞射 的透鏡系統能僅使用一透鏡且能僅有8 %的來自一影像的 光線損失。 有該可變焦組合的護套能包含有一有折射率的塑膠及 一由低折射率的塑膠構成的內及外層。該護套也能包含有 一多個透鏡作爲它的可變焦組合的部件。在一特別的實施 例中，在該光學系統中有四個透鏡用作爲該可變焦組合。 在本發明的本實施例的一觀點中，該護套包含有一可移動 的內套管及一固定的內套管作爲它可變焦組合的部件。該 第二及第四透鏡被安裝到該可移動的套管且第一及第三透 鏡被安裝到該固定的套管。在變焦的過程中，該第二及第 四透鏡線性地調動，同時該第三透鏡元件在它的外殼內被 —凸輪機構帶著轉動時。本裝置的優點是其調整倍率時不 需要跟隨該可變焦透鏡組合的運動以使透鏡對焦。以此方 式該有興趣的特殊區域的影像可被放大或縮小以顯現一更 寬廣的視野而不需調整該光學系統的焦距》 在一較佳的實施例中，該透鏡能包含有一被塑造的塑 膠材料。現有的腹腔鏡在結構中併入昂貴的毛玻璃透鏡， 其是複雜的且難以去製造。因爲此原因，至對操作者而言 至今仍不可能去製造腹腔鏡或包含精密的光學腹腔鏡部件 ’該光學元件是可用完即丟棄的且經濟地可實行的。因本 發明的透鏡是塑膠製的且相對地不昂貴，該具可變焦透鏡 5 本紙張&改通用中㈣家標率（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ------ill-----— — — — — — I— ^ I I I---I , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 415834___ 五、發明說明（4) .組合的護套在一件手術過程後是可用過即丟棄的且因此降 低了對該系統消毒的需求。 本發明也能包含一用以改變內診鏡視角的護套。該護 套的遠端部位能覆蓋以改變該視角的結構。在一較佳實施 例中，本結構包含有一稜鏡。能在3 〇與4 5度間提供較 佳的視角，而其他角度仍然能被使用。 在一較佳實施例中，該腹腔鏡能包含有一握把在該系 統的近端，使操作者能用一隻手控制與操控v該握把能包 含有二個被一連接器連接的部分其緊密地封住該近端處。 該握把表面也能包含有一多個表面隆脊及凹溝。該握把允 許一腹腔鏡的近端在一手術過程中保持無菌。該握把能以 塑膠製造，能在該腹腔鏡過程完成後可以經濟的用完即丟 。該連接器能使用一壓鈕手動的釋放解開。該握把允許以 一手使用該腹腔鏡，允許該操作者空的一手執行其他的工 作。 本發明進一步地關連使用一腹腔鏡與護套組合的方法 。該方法包含放置一護套在一腹腔鏡上，放置該腹腔鏡在 手術區中·，調整一可變焦控制以觀看一目標及從該手術區 移去該腹腔鏡。然後該護套能被從該腹腔鏡中移除且以一 無菌的護套取代。隨後該方法能被重複地用在一不同的病 患，同時保持儀器的無菌。 在本發明的另一較佳實施例中，該腹腔鏡管及該護套 能是可彎曲的，以使操作者在不同的角度以一彎曲的形狀 定向該管以提供影像。本實施例能包含有一如同本文中前 6 ， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4現格（210 X 297公釐） -------------表--------訂i n n n I n f {靖先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 415334 A7 _B7 五、發明說明（<；) 述的裝配在遠端的可變焦組合其光學地耦合至一成像感測 器。該組合的護套及內套管以一具形狀記憶的可彎曲密封 的密封管製造，如此操作者能手動地操控該可彎曲部位成 想要的形狀及將遠端插入體腔而不會遺忘該形狀。該系統 也能合倂電線或其他的機械的或馬達驅動的元件，如此在 手術中當其仍在體腔中時，操作者能復位該遠端的可彎曲 部位。 附圖之簡略說明 圖1是一有一依據本發明的護套組合之一腹腔鏡的一 實施例的正視圖β 圖2是一腹腔鏡基本組件的一實施例的正視圖。 圖3是一腹腔鏡護套的正視圖。 圖4是一在標準觀看模式的一透鏡組合的側視圖。 圖5是一在完全變焦模式的一透鏡組合的側視圖。 圖6係圖示一腹腔鏡及有一可變焦組合的護套組合的 一實施例的側剖面圖。 圖7係圖示一腹腔鏡及有一可變焦組合的護套組合的 一實施例的剖面圖。 圖8係圖示一腹腔鏡及有一可變焦組合的護套組合的 一實施例的剖面圖。 圖9係描繪一有一裝配在遠端的稜鏡的腹腔鏡護套組 合的一實施例的剖面圖β 圖10係描繪一腹腔鏡遠端的一實施例的側視圖。 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） —--------—--------— — I 訂·----- --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 415834 A7 _B7_ 五、發明說明（b ) 圖11係圖示一腹腔鏡遠端的一實施例的俯視圖。 圖1 2係圖示一腹腔鏡遠端的一實施例的後視圖。 圖13係一用以使用一腹腔鏡及護套組合的方法的程 序表。 圖14係描繪一可彎曲的護套腹腔鏡系統。 本發明之前述及其它的目的、特徵及優點由以下本發 明之較佳實施例的更特別描述將更明顯，如附圖所敘述的 在其中相似的參考特點係經由不同的視圖參照相同的部件 。該圖不必要按比例繪製，取代的重點應是在描繪本發明 的原理。 元件符號說明 2 腹腔鏡及護套組合 4 腹腔鏡護套. 6 腹腔鏡基本組件 8 光源連結器 10 電源接頭 1 2 ·近端連鎖裝置 14 探測頭 16 成像裝置 18 照明耦合裝置 20 可變焦控制 2 1 近端 2 2 核心層 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------表-------- 訂----i ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 415834 _B7 五、發明說明（Ί ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 4 接目透鏡 2 5 縱向軸線 2 6 內層 2 7 外層 3 0 透鏡組 3 1 第一透鏡間距 3 2 第二透鏡元件 3 3 第二透鏡間距 3 4 第三透鏡元件 3 5 第三透鏡間距 3 6 第四透鏡元件 3 7 第四透鏡間距 4 6 IR過濾器 4 8 可變焦組合 5 0 第一內套管 5 2 第二內套管 5 4 第三透鏡元件護殼 5 6· 護套連鎖機構 5 7 第二透鏡導槽 5 8 凸輪槽 5 9 凸輪銷 6 0 桿 6 5 角度導引 7 0 握把 9 (請先閱續背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 415834 A7 ___B7_ 五、發明說明（/ ) 7 7 連接器 78 外部控制 79 光纖耦合 8 2 握把面 8 6 右握把部位 88 左握把部位 9 0 稜鏡面 9 1 環狀物 9 2 稜鏡 93 旋轉調整器 9 5 縱向軸線 9 6 輕質棒 9 7 護套 100 程序表 102 放置及鎖緊消毒過的護套在腹腔鏡上 104 準備腹腔鏡用的手術位置 106 插入有護套的腹腔鏡進入手術位置 108 觀看手術位置 110 操控可變焦距以獲得一手術位置的放大影像 112 旋轉有稜鏡護套的腹腔鏡以獲得一外科位置 之3 6 0度視野 114 從手術位置移走有護套腹腔鏡 116 從腹腔鏡移除護套 118 放置及鎖緊新的消毒過的護套在腹腔鏡上 ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 1 n a n n n I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中囷國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 五、發明說明（1 ) 120 插入有護套的腹腔鏡到不同病患的手術位置 140 腹腔鏡手術 142 可彎曲區域 144 可彎曲的探測頭 146 可彎曲護套 14 8 握把 本發明之詳述 本發明的一較佳實施例被描繪在圖1。一腹腔鏡及護 套組合2能被使用，舉例來說，在最低限度地侵入的外科 手術中其包含有腹部及腹部器官的檢查。該組合2包含一 腹腔鏡基本組件6及一腹腔鏡護套4兩者。該腹腔鏡護套 4包含一·可變焦組合，被一可變焦控制2 〇操控，其允許 操作者在一腹腔鏡外科手術中獲得一目標的放大影像而不 需要調整病患體內的該腹腔鏡的位置。 圖2係圖示一腹腔鏡基本組件6的實施例，其包含有 —探測頭或管1 4 ’一光源連結器8，一電力源接頭1 〇 ，一照明耦合裝置1 8，一近端連鎖裝置1 2可變焦 控制2 0及一成像裝置1 6。該腹腔鏡基本組件6的探測 頭1 4可以看見一體腔的內部。該探測頭1 4是中空的以 允許容納一成像裝置。在一較佳實施例中，該探測頭1 4 是由不鏽鋼構成的。在一替代的實施例中，該探測頭1 4 是由任何可與生物相容且能消毒的材質構成。該探測頭1 π C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i 兮° τ 本紙張尺度適用中囷國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 415834 A7 B7 五、發明說明（I 〇 ) 4被延伸時，其直徑範圍是6 . 8mm到7 . 2mm且胃 度是3 50mm到420mm之間。在一較佳實施例的— 例中，該探測頭1 4的長度能夠是3 9 0 mm。 在一實施例中，該腹腔鏡基本組件6包含一光源連接 器8以提供腹腔鏡組合2 —外部來的光源及包含—電力源 接頭1 0以提供腹腔鏡組合2來自外部電源的電力。該光 源連接器8被裝配在該腹腔鏡6的近端。在一較佳實施例 中，該光源連接器8被安裝至該腹腔鏡6的後面1 1且與 該探測頭1 4平行以允許容易地掌控該腹腔鏡組合2。在 一替代替代的實施例中，該腹腔鏡組合2能包含一內部的 光源及電力源。該腹腔鏡基本組件的照明裝置1 8提供光 線到該腹腔鏡與護套組合2的遠端。該照明裝置1 8被稱 合到在該腹腔鏡與護套組合2的近端的光源連接器8 -在 一較佳實施例中，該照明裝置1 8是一光纖環狀物。 在一實施例中，該近端連鎖裝置1 2被放置在該腹腔 鏡基本組件6上且關緊該護套4到該基本組件6的近端以 保持它的無菌性。在一較佳實施例中，該連鎖裝置1 2是 —分離的環狀項圏其圍繞著該護套且，當咬合時，在該護 套4上產生壓力而不會壓裂該護套4的外表面。該可變焦 控制6亦包含一可變焦控制2 0。該可變焦控制2 0允許 操作者調整該管1 4的位置，其係被連接至一透鏡組，因 此允許操作者調整被觀看目標的影像•在一實施例中，該 可變焦控制2 0被放置在該腹腔鏡基本組件6的近端以允 許在外科手術中容易使用。在一較佳實施例中，該可變焦 12 本&張尺度14用中國國家標準<CNS)A4規格（210x297公釐) — ----------i-^i------訂------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 415934 ______B7 五、發明說明（λ) 控制2 0被當作是一滑動機構手動地操作。該可變焦控制 2 0有一移動的範圍可充分的允許被觀看的目標放大及縮 小。在一替代的實施例中，一旋轉的機構能被使用。在另 一實施例中，一馬達驅動機構能表現該可變焦控制2 0的 功能。 該腹腔鏡基本組件6包含一被連接至該電力源接頭1 0的成像裝置1 6 〇該成像裝置1 6包含一二維的固態成 像感測器。在一較佳實施例中，該成像裝置1 6是一電荷 耦合裝置（C C D)攝影機。該C C D攝影機有一至少9 微米的解析度且提供被檢查的手術位置的高解析的詳細影 像。在一較佳實施例中，該成像裝置1 6被放置在該探測 頭1 4的遠端。一旦該成像裝置1 6被裝配在該探測頭1 4的遠端，能以耦合一I R過濾器至該探測頭1 4的末端 而密封該末端。經由在遠端放置該成像感測器，其縮小了 系統中的光學損失及簡化該光學儀器的設計。 圖3係描繪一該腹腔鏡護套4的實施例。該護套4包 含一核心層2 2及一內層2 6及一外層2 7。在一較佳實 施例中，該核心層2 2是由適當的折射率的塑膠所構成。 該核心層2 2傳送來自放置在該腹腔鏡基本組件6近端的 照明裝置1 8的光源至有興趣的手術位置。該核心層材質 的塑造是使用共同擠壓塑膠的技術去塑造一輕質棒2 2 β 該輕質棒2 2被工具切成一特定的長度設計用以在該棒2 2的每一端製造一透鏡>在一較佳實施例中，該輕質棒2 2是聚烯烴。該護套4的內層2 6及外層2 7是由低折射 ----— — — — — — — — — — — — — — — II ·1111111 - ' <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用_國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） A7 415834 ____B7_ 五、發明說明（n) 率的塑膠構成。在一較佳實施例中，該內層2 6及外層2 7能是鐵氟龍。因爲該護套4是由一或多個塑膠材質所組 成’該護套4是相對地不昂貴的可取代且因此是可用完即 丟棄的。在一較佳實施例中，該護套4包含一被放置在其 近端2 1的近端連鎖裝置1 2以允許一在該護套·4與該腹 腔鏡基本組件6間的關緊連結。在此較佳實施例中，該近 端連鎖裝置12也被用於使該護套4繞著它的縱向軸線2 5轉動。 在一較佳實施例中，該護套4包含一緊密地密封在其 遠端的接物透鏡2 4。該接物透鏡2 4較佳地是一繞射透 鏡元件。使用繞射透鏡元件允許使用該腹腔鏡及護套組合 2而不需一光學低通濾光片。該繞射元件的功用如同是一 過濾元件。使用一不需一光學低通濾光片的繞射透鏡元件 允許操作者更接近地以繞射透鏡貼近觀察目標。 在一較佳實施例中，該護套4包含一透鏡組3 0。圖 4及5係圖示一四片透鏡的實施例。該透鏡組3 0包含一 接物透鏡2 4，一第一透鏡間距3 1 ’ 一第二透鏡元件3 2，一第二透鏡間距3 3，一第三透鏡元件3 4 ’一第三 透鏡間距3 5，一第四透鏡元件3 6及一第四透鏡間距3 7。在一較佳實施例中，該第二透鏡元件3 2是一可變焦 元件。在另一較佳實施例中，該第三透鏡元件3 4及該第 四透鏡元件3 6是非球面透鏡。第四透鏡元件3 6被裝配 到鄰近一I R過濾器4 6 ’ I R過濾器係鄰近一成像裝置 1 6，此二者被裝配到該腹腔鏡基本組件6。圖4係描繪 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱> n n n I n n n n ^-eJi n ϋ n n I 線！ {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 415834 A7 ____B7 五、發明說明（Λ) 被排列以提供被觀察物一寬廣視野的透鏡組3 〇。在這個 特別的排列中’舉例來說，該第透鏡間距3 1是〇 ‘ 1 8 3 3 mm，該第二透鏡間距33是2 . 5919mm， 該第三透鏡間距3 5是〇 . 〇 7 0 m m及該第四透鏡間距 37是0 . 7532mni。對這個較佳的實施例而言，該 被排列的透鏡組3 0能提供一 7 5到8 5度的最大視野， 與一7 2度的較佳視野。圖5係描繪被排列以提供一被觀 察物的完全變焦視野的透鏡組3 〇。在這個特別的排列中 ，該第一透鏡間距31是3 _ 5546mm，該第二透鏡 間距3 3是0 . 0 5 9 5mm，該第三透鏡間距3 5是0 • 0 7 Omm及該第四透鏡間距3 7是2 . 7896mm 。在這實施例中’該被排列的透鏡組3 〇能提供一1 4到 1 8度的最小視野，與一1 5 . Θ度的較佳視野。比較圖 4與圖5 ’當該透鏡組3 0從一寬廣視野排列到一完全變 焦排列時，該透鏡間距3 1，3 3及3 5係會改變。 圖4與圖5也描繪一環狀物9 1。該環狀物9 1被裝 配到該透鏡組3 0的第二透鏡元件3 2及第四透鏡元件3 6。該環.狀物9 1允許該第二透鏡元件3 2及第四透鏡元 件3 6在該護套4中被一外部機構帶動旋轉。在一實施例 中，該外部機構是一第二護套其被放置在包含該透鏡組3 0及被裝配到該環狀物9 1的護套4。可轉動的該第二護 套帶動該環狀物9 1其，依序地，帶動該第二透鏡元件3 2及第四透鏡元件3 6。 圖6係描繪一腹腔鏡及護套組合2的遠端的一剖面圖 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

C Γ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 415834 B7__ 五、發明說明（β ) 。圖6係圖示一方法在此該透鏡組3 0被裝配在該護套4 之中以構成一可變焦組合4 8。在一較佳實施例中，該可 變焦組合4 8包含有該透鏡組3 0的透鏡2 4、3 2、3 4及3 6其各別有透鏡間距31、33、35及37，一 第一內套管5 0，一第二內套管5 2，一位在該第一內套 管5 0的表面的第二透鏡導槽5 7及一第三透鏡元件護殼 5 4，此護殻有一凸輪銷5 9可在一位於該第二內套管5 2的凸輪槽5 8中滑動。 圍繞該腹腔鏡管14的護套4能是一塑膠製的照明元 件，其係被光學地耦合到光纖或棒的環狀陣列以提供一光 源用以觀看該護套4的遠端。 在一較佳實施例中，該透鏡組3 0的透鏡係以光梯度 聚氨酯製作其降低了在該可變焦組合4 8中透鏡組3 0的 重量。該接物透鏡2 4與一緊密的密封被裝配到該第一內 套管5 0，其係位在該護套4遠端的內表面上。在本發明 的一較佳實施例中，該接物透鏡2 4被裝配到該護套4遠 端的內表面以構成一緊密的封環。位在該護套4遠端的緊 密封環允許該腹腔鏡基本組件6在腹腔鏡手術中保持無菌

Q 該第一內套管5 0，位在該護套4的遠端，被連接到 該接物透鏡2 4及該第三透鏡元件護殻5 4，該護殻包含 該第三透鏡元件3 4。在一較佳實施例中該第一內套管5 0是固定的。一第二內套管5 2，也位在該腹腔鏡護套4 的遠端。該第二透鏡元件3 2及第四透鏡元件3 6被裝配 16 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財1局員工消費合作社印製 · ^1 ^1 ·1 ^1 ^1 1 ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 I I Ϊ n I n n ϋ ϋ I— n I ϋ n n 1 本紙張尺度適用中國固家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 B7 415834 五、發明說明（j ) 在該第二內套管5 2上。在一較佳實施例中，該第二內套 管5 2是可調整的且被連接到一遠端的護套連鎖機構5 6 其位在該腹腔鏡基本組件6的末端上。 該腹腔鏡6有一位在該腹腔鏡6遠端的角度導引6 5 及桿6 0，其爲該遠端的護套連鎖機構5 6的一部份，。 一旦該腹腔鏡護套4置於該腹腔鏡6之上時，該角度導引 6 5及桿6 0有助於適當地引導及鎖住該護套4到該腹腔 鏡6之上。該角度導引6 5包含有一在該腹腔鏡6中的槽 以接受該腹腔鏡護套4的第二內套管5 2的近端及調動該 第二內套管5 2進入一鎖緊位置。該桿6 0側向地延伸在 該腹腔鏡6的末端的相反側。該第二內套管5 2的近端包 含鎖緊導槽用以咬合該桿6 0及鎖緊該護套4的末端到該 腹腔鏡6。該第二內套管5 2的近端滑動及”抓取”配合 於該桿6 0之上，因此鎖緊該護套4的末端到該腹腔鏡之 上。該桿最好是裝載彈簧，允許可容易地安裝及移除該護 套4。在本實施例中，該桿6 0能被操作者以一位在近端 的開關釋放。 該可變焦組合4 8被位在該腹腔鏡基本組件6的近端 的可變焦控制2 0調整。該可變焦控制接觸該腹腔鏡基本 組件6的管1 4。該可變焦控制2 0的動作使管1 4調動 。因爲該第二內套管5 2被耦合到該管1 4的遠端，該管 1 4的任何移動使第二內套管5 2延著該腹腔鏡及護套組 合2的長軸移動。這個移動，依序地，使第二透鏡元件3 2及第四透鏡元件3 6移動。在變焦的過程中，該第三透 17 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '於-----!|訂--------*線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

-I I n I I ϋ I n I I n ϋ I I n n I 本紙張尺度適用命國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 415834 A7 _B7_ 五、發明說明（4) 鏡元件3 4被迫在它的護殻5 4內轉動。位在第二內套管 5 2中之凸輪槽5 8拖曳凸輪銷5 9，該凸輪銷係被裝配 在凸輪槽5 8中且被連接到該第三透鏡元件3 4。藉由凸 輪槽5 8外型的效用，該第三透鏡元件3 4在變焦過程中 轉動。 在變焦過程中允許該第二透鏡元件3 2及第四透鏡元 件3 6移動及第三透鏡元件3 4轉動防止一旦該過程結束 後操作者需進一步對焦該透鏡組3 0的透鏡。該可變焦組 合4 8在完全視野模式或完全變焦模式保持它的焦距。在 一較佳實施例中，該可變焦組合4 8在變焦過程中行進超 過完全變焦範圍5mm到1 〇mm β 圖7係圖示一腹腔鏡及護套組合2的遠端的一剖面圖 ，係由圖6的圖示旋轉1 8 0度所得。該可變焦組合4 8 包含有該透鏡組3 0的透鏡2 4、32、34及36,其 各別有透鏡間距3 1、3 3、3 5及3 7，一第一內套管 5 ◦，一第二內套管5 2及一被裝配的第三透鏡元件護殼 5 4。該第一內套管5 0包含有該第一透鏡元件2 4及第 三透鏡元件3 4且位在該腹腔鏡護套4的遠端之中。該第 二內套管5 2包含有該第二透鏡元件3 2及第四透鏡元件 3 6且被連接到一遠端的護套連鎖機構5 6，該連鎖機構 係位在該腹腔鏡基本組件6的遠端上。 圖8係描繪當組合一腹腔鏡及護套組合2時，該護套 4及該腹腔鏡基本組件6排列的前視圖。如圖之描繪，該 護套組合2包含有一具一探測頭或管1 4的腹腔鏡基本組 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) d ----訂------- ·線f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 415834 A7 __B7 五、發明說明（) 件6，一成像裝置1 6及一遠端的護套連鎖機構5 6。該 護套組合2也包含有一護套4其包含有一輕質棒2 2其有 外部2 6及一內部2 7護套塗層及有一接物透鏡2 4，一 第一內套管5 0，一第二內套管5 2及一導槽5 7。 圖9係圖示一用於一腹腔鏡護套9 7之可替代的實施 例。在本實施例中，該腹腔鏡護套9 7包含有一被裝配到 護套遠端的稜鏡9 2及一旋轉調整器9 3。在一較佳實施 例中，該稜鏡面9 0被擺成與縱向軸線9 5有2 2 · 5到 4 5度的相對角度。當被繞著縱向軸線9 5旋轉時，該稜 鏡9 2提供操作者一被檢查的手術位置的3 6 0度視野。 在一實施例中，操作者能手動地旋轉該腹腔鏡及護套組合 2以獲取3 6 0度的視野。然而，一旋轉調整器9 3能被 用以繞著軸線9 5旋轉稜鏡護套9 7。該旋轉調整器9 3 能被裝在該護套9 7的近端且，在一較佳實施例中，當使 用一手操作時，該旋轉調整器9 3被如此放置以允許經由 操作者的拇指或手指，操作者可容易使用。 該護套9 7被以一能繞著該腹腔鏡6的軸線9 5旋轉 的環狀物9 1裝配到該腹腔鏡6 »該環狀物9 1被連接到 該透鏡組3 0的第二透鏡元件3 2及第四透鏡元件3 6。 當操作者旋轉該護套9 7，該環狀物9 1導致該第二透鏡 元件3 2及第四透鏡元件3 6旋轉。 如圖9所描繪，該稜鏡護套9 7係配合在一有可變焦 組合4 8的腹腔鏡護套上。在本發明的本實施例中，該護 套9 7能被由一輕質棒9 6組成以允許被檢查區的照明。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) C衣-----！|訂---------線— 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 本紙張尺度適用_國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 415834 A7 _B7_ 五、發明說明（β) 在一替代的實施例中，該稜鏡9 2能被直接地裝配到一有 可變焦透鏡組合4 8的腹腔鏡護套。能使用結合有稜鏡9 2及可變焦透鏡組合4 8兩者的單一護套而非使用兩件分 離的護套。一旋轉調整器9 3依然能被用於旋轉稜鏡9 2 以獲得被檢查位置的3 6 0度視野。同樣地，該護套被裝 配到一環狀物9 1其導致該透鏡組3 0的第二透鏡元件3 2及第四透鏡元件3 6跟著稜鏡9 2旋轉。 圖1 0、1 1及1 2係各別地顯示一腹腔鏡及護套組 合2的近端的側視、俯視及後視圖。在一實施例中，該護 套組合2的近端包含有一握把7 0，一電力源接頭10， 一光源連接器8，一光纖耦合7 9，一變焦調整器及一近 端連鎖裝置1 2。 該握把7 0的一目的是保持該腹腔鏡基本組件6近端 的無菌性。在一實施例中，該握把7 0是用完即可丟棄的 。該握把7 0較佳地包含有一右握把部位8 6及一左握把 部位8 8。這些握把部位8 6，8 8被一連接器7 7連結 。在一實施例中，該連接器7 7是一經由外部控制7 8觸 發的機械連接器。該握把7 0的另一目的是提供使用腹腔 鏡的方便性。在一實施例中該握把能有一刀柄狀的握把面 8 2。這個握把面8 2允許操作者在使用其右手或左手時 容易掌控腹腔鏡。該握把面8 2也允許操作者改變手持部 分的大小以舒適地掌控腹腔鏡。 該光纖耦合7 9連接該光源連接器8至腹腔鏡基本組 件6的照明裝置1 8。該光纖耦合7 9被裝配在該握把7 20 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 取---- ----訂---II----線· 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） 415834 B7 五、發明說明（j) 0之中以調適耦合7 9的旋轉運動與元件1 2的旋轉相連 動。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一可變焦控制2 0被裝配到該握把7 0且被連接到該 腹腔鏡管1 4中的透鏡系統。該可變焦控制2 0是一滑動 型控制且被造形以使操作者以其姆指或其它手指容易地且 單手地操控可變焦控制2 0。在一較佳實施例中，有一 5 mm的總行徑距離能用以可變焦控制。 該腹腔鏡及護套組合6的近端也包含有一連鎖裝置1 2。在一較佳實施例中，該連鎖裝置1 2是一軸環其環繞 該護套且，當咬合時，在該護套4上產生壓力而不會破壞 外表面。在一較佳實施例中，該連鎖裝置1 2係可由操作 者僅以單手操作拉緊或放鬆。 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 圖13係描繪一使用一腹腔鏡及護套組合的方法的程 序表1 0 0。操作者放置及鎖緊一無菌的護套在該腹腔鏡 上1 0 2。該護套容納該腹腔鏡管且在它的遠及近兩末端 連接至該腹腔鏡。一銷及一有角度的銷導槽被放置在該腹 腔鏡的遠端。這些裝置迫使該護套進入一在該腹腔鏡上的 特別方向且鎖定該護套到該管的遠端。一連鎖機構連接該 護套到該腹腔鏡的近端。操作者準備一手術位置用以做— 腹腔鏡手術1 0 4。該操作者插入有護套組合的腹腔鏡進 入一手術位置1 0 6 β該腹腔鏡提供操作者一最小侵入的 一體腔視野。然後能使用該腹腔鏡及護套組合觀看該手術 位置。一成像感測器被用以提供來自該手術位置的影丨象^ 一顯示裝置用以給操作者觀看1 0 8。依被使用的護套類 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 415834 A7 B7___ 五、發明說明（/) 型，操作者能放大被觀看的目標1 1 〇或以旋轉該護套獲 得該目標的一 3 6 0度視野。一旦完成該外科手術，該腹 腔鏡及護套組合被從該手術位置移走1 1 4。然後該護套 能被從該腹腔鏡移走1 1 6。如果需要該腹腔鏡用以做另 一外科手術，一新的無菌的護套能被放置且鎖緊在該腹腔 鏡上1 1 8。然後該腹腔鏡及護套組合能被插入一不同病 患的手術位置1 2 0。藉由使用一新的無菌的護套於每一 手術’該腹腔鏡組件在每一手術後並不需要被消毒，如果 污染物係爲限制的。當保持該腹腔鏡組件的無菌性時，本 方法可被重複用於後續的病患。 在另一實施例中，可變焦透鏡組合，稜鏡或兩者能被 裝配在一非用完即可丟棄的可重複使用的護殼中而非在一 次後可丟棄的或多次後可丟棄的的護套中。一非用完即可 丟棄的可重複使用的護殼需要該護殼在使用中被消毒。在 一較佳的實施例中，該護殻是不鏽鋼製的。 本發明的另一較佳的實施例中，該腹腔鏡1 4 0包含 有一可彎曲的探測頭1 4 4及一延伸越過該可彎曲管的可 彎ft護套1 4 6。本實施例係被描繪在圖1 4。該腹腔鏡 探測頭或管1 4 4能有一可彎曲的外表面以保持想要的形 狀。該管1 4 4及該護套1 4 6兩者能有一可彎曲區域1 4 2操作者能手動地的操控該區以達成一想要的形狀。該 管1 4 4能是一摺扇型的蓋子以提供易曲性且該護套1 4 6能被以一有形狀記憶的物質塑造，俾使操作者能彎曲該 結構以獲得一特別的角度形狀用在以不同的角度觀看人體 _22 成張尺度適財國國家標"^卿A4規格“ x 297公爱）-- (請先閲讀背面之;i意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 --------訂---------I ----------—------------- 415834 A7 B7 五、發明說明（v\) 內的手術位置。其他機械元件的機械鋼索也能被用以手動 地操控該管的角度方向。一可彎曲的被擠壓的塑膠能被用 以耦合光線從來源到該裝置的遠端。在一較佳實施例中， 該可彎曲的管1 4 4是能傳送光線的聚氨酯，由H e r C u 1 e s公司，Wi lmi ng t on，DE製造。該可 彎曲系統也能在該探測頭的遠端使用一二維固態感測器陣 列及在該護套的遠端使用一可變焦組合。該可彎曲系統也 能引用之前在該應用中被描繪的光學的及機械的耦合特性 *該握把1 4 8能是描述在本文前面中的兩片可用完即丟 棄的組合。 可選擇地，該可彎曲系統可爲一非可用完即丟棄的系 統其在每一手術後跟著消毒而被重複地使用β 同時本發明隨參照其較佳實施例已被特別地顯示及描 述，熟悉此技者將明瞭其在型態上的多樣改變且在其中可 以被詳述而不偏離附加的申請專利範圍所定義的本發明的 精神與領域。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^--------訂---------線一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 23 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 1 · 一種腹腔鏡裝置，其係包含有： 一個探測頭，其係具有一近端及一遠端，該探測頭係 包含有一照明裝置及一成像裝置，該照明裝置係從近端光 學地耦合光線到遠端；及 一個護套，其係具一條通道及一個在該護套遠端之孔 徑，該探測頭係可被插入該通道中，且光線係經由該孔徑 而被傳送，該腹腔鏡係包含有一個具有複數個透鏡的可變 焦光學系統。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之腹腔鏡，另外包含 有一鎖緊機構，其係連接該探測頭及該護套。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之腹腔鏡，另外包含 有一鎖緊機構，其係介於該探測頭上的一握把與該護套之 間。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之腹腔鏡，另外包含 有一可變焦控制裝置。 5 ·如申請專利範圍第4項所述之腹腔鏡，其中該可 變焦控制裝置係被安裝在該腹腔鏡之近端的一握把上。 6 _如申請專利範圍第4項所述之腹腔鏡，另外包含 有一手動操作的控制裝置，以啓動該可變焦組合。 7 ·如申請專利範圍第6項所述之腹腔鏡，其中該可 變焦控制裝置另外包含有一個滑動機構。 8 ·如申請專利範圍第6項所述之腹腔鏡，另外包含 有一個旋轉機構。 9 ·如申請專利範圍第4項所述之腹腔鏡，另外包含 -------------- ^------it 訂---------線| f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格mo X 297公釐）

   六、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 1 · 一種腹腔鏡裝置，其係包含有： 一個探測頭，其係具有一近端及一遠端，該探測頭係 包含有一照明裝置及一成像裝置，該照明裝置係從近端光 學地耦合光線到遠端；及 一個護套，其係具一條通道及一個在該護套遠端之孔 徑，該探測頭係可被插入該通道中，且光線係經由該孔徑 而被傳送，該腹腔鏡係包含有一個具有複數個透鏡的可變 焦光學系統。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之腹腔鏡，另外包含 有一鎖緊機構，其係連接該探測頭及該護套。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之腹腔鏡，另外包含 有一鎖緊機構，其係介於該探測頭上的一握把與該護套之 間。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之腹腔鏡，另外包含 有一可變焦控制裝置。 5 ·如申請專利範圍第4項所述之腹腔鏡，其中該可 變焦控制裝置係被安裝在該腹腔鏡之近端的一握把上。 6 _如申請專利範圍第4項所述之腹腔鏡，另外包含 有一手動操作的控制裝置，以啓動該可變焦組合。 7 ·如申請專利範圍第6項所述之腹腔鏡，其中該可 變焦控制裝置另外包含有一個滑動機構。 8 ·如申請專利範圍第6項所述之腹腔鏡，另外包含 有一個旋轉機構。 9 ·如申請專利範圍第4項所述之腹腔鏡，另外包含 -------------- ^------it 訂---------線| f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格mo X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 AS 415834_I_ 六、申請專利範圍 有一個馬達，以啓動該可變焦組合。 1 〇 _如申請專利範圍第1項所述之腹腔鏡，其中該 照明裝置係包含有一個光纖耦合器。 1 1 ·如申請專利範圍第1項所述之腹腔鏡，其中該 成像裝置係包含有一個二維固態成像感測器。 1 2 ·如申請專利範圍第1項所述之腹腔鏡，其中該 護套另外包含有一第一種折射率之塑膠的核心層和一內層 及一外層，每一層係包含有一折射率較該核心層低的塑膠 9 1 3 ·如申請專利範圍第1項所述之腹腔鏡，其中該 護套係包含有一個傳送光線的材質。 1 4 ·如申請專利範圍第1項所述之腹腔鏡，另外包 含有一個裝配在該護套遠端的接物透鏡。 1 5 ·如申請專利範圍第1項所述之腹腔鏡，另外包 含有一個裝配在該護套遠端的稜鏡。 1 6 ·如申請專利範圍第1項所述之腹腔鏡，其中該 光學系統係包含有一組至少爲四片的透鏡，其中係包含有 一個第一透鏡元件、一個第二透鏡元件、一個第三透鏡元 件及一個第四透鏡元件。 1 7 *如申請專利範圍第1 6項所述之腹腔鏡，其中 該第一透鏡元件係包含有一個接物透鏡。 1 8 ·如申請專利範圍第1 6項所述之腹腔鏡，其中 該第一透鏡元件係包含有一個繞射元件。 1 9 ·如申請專利範圍第1項所述之腹腔鏡，其中該 2 -------- 仏--------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 8888 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 等透鏡之至少一者係包含有一個塑膠材質。 2 0 *如申請專利範圍第1項所述之腹腔鏡，另外包 含有一個可移動的內套管及一個固定的內套管。 2 1 ·如申請專利範圍第2 0項所述之腹腔鏡，另外 包含有被固定在該管遠端的該可移動的內套管》 2 2 ‘如申請專利範圍第2 0項所述之腹腔鏡，另外 包含有至少一個透鏡元件被安裝至該固定的內套管》 2 3 ·如申請專利範圍第2 0項所述之腹腔鏡，另外 包含有該第一透鏡元件及該第三透鏡元件被安裝至該固定 的內套管。 2 4 ·如申請專利範圍第2 0項所述之腹腔鏡，另外 包含有至少一個透鏡元件被安裝至該可移動的內套管。 2 5 ·如申請專利範圍第2 0項所述之腹腔鏡，另外 包含有該第二透鏡元件及該第四透鏡元件被安裝至該可移 動的內套管。 2 6 ·如申請專利範圍第2 0項所述之腹腔鏡，其中 在變焦過程中，該第三透鏡元件會轉動。 2 7 ·如申請專利範圍第2 0項所述之腹腔鏡，其中 在變焦過程中，該第一透鏡元件及該第三透鏡元件係在5 m m到1 0 m m之間移動。 2 8 _如申請專利範圍第1項所述之腹腔鏡，另外包 含有一個可用完即丟棄的握把。 2 9 ·如申請專利範圍第2 8項所述之腹腔鏡，另外 包含有一個握把釋放機構。 3 — — — — — — — — — — — — ^ ·!ΙΙΙί! — ^ <1111111 . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 本紙張尺度適用令國囷家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 415834 題 D8 六、申請專利範圍 3 0 _如申請專利範圍第2 8項所述之腹腔鏡，其中 該握把係包含有一個塑膠材質。 3 1 ·如申請專利範圍第2 8項所述之腹腔鏡，其中 該握把係包含有一個以連接器相連之第一握把部位及一個 第二握把部位。 3 2 ·如申請專利範圍第3 1項所述之腹腔鏡，其中 該連接器係藉由一開關而被釋放。 3 3 ·如申請專利範圍第2 8項所述之腹腔鏡，另外 包含有複數個表面隆脊及凹溝在該握把上。 3 4 種腹腔鏡護套，其係包含有： 一個護套，其係具有一近端及一遠端：及 一個光學裝置，其係位在該護套的遠端，該光學裝置 係包含有一個可變焦透鏡元件。 3 5 ·如申請專利範圍第3 4項所述之腹腔鏡護套， 另外包含有一有適當折射率的塑膠核心層及一內層及一外 層，該每一層係包含有一具有低折射率的塑膠。 3 6 ·如申請專利範圍第3 4項所述之腹腔鏡護套， 另外包含有一個稜鏡，其係被裝配於該護套的末端。 3 7 ·如申請專利範圍第3 4項所述之腹腔鏡護套， 其中該複數個透鏡係包含有四片一組的透鏡，該透鏡組係 包含有一個第一透鏡元件，一個第二透鏡元件，一個第三 透鏡元件及一個第四透鏡元件a 3 8 ·如申請專利範圍第3 4項所述之腹腔鏡護套， 其中該第一透鏡元件係包含有一接物透鏡，其係被裝配至 4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I - - Jn ^^1· ff _Ti it 一 1 nv It tt 4i 線 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 415834 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該護套的遠端。 3 9 ·如申請專利範圍第3 4項所述之腹腔鏡護套， 其中該第一透鏡元件係包含有一個繞射元件。 4 0 ·如申請專利範圍第3 4項所述之腹腔鏡護套， 其中該可變焦裝置另外包含有一個至少具有一個透鏡元件 的可移動內套管及一個至少具有一個透鏡元件的固定內套 管。 4 1 ·如申請專利範圍第3 8項所述之腹腔鏡護套， 另外包含有一個可移動的內套管，其係可被固定至一探測 頭的遠端，該探測頭係可被插入該護套中的一條通道。 4 2 ·如申請專利範圍第3 4項所述之腹腔鏡護套， 其中在變焦過程中，該第三透鏡元件係會轉動。 4 3 ·如申請專利範圍第3 4項所述之腹腔鏡護套， 另外包含有一個第二護套，其係延伸超過該腹腔鏡護套的 遠端。 4 4 · 一種將一護套裝配至一腹腔鏡的方法，其中係 包含有： 提供一個腹腔鏡； 提供一個具有可變焦組合及一條通道之護套； 將該腹腔鏡插入該護套之通道內：及 將該護套裝配至該腹腔鏡。 4 5 ·如申請專利範圍第4 4項所述之方法，其中該 將護套裝配至該腹腔鏡之步驟係包含有使用一個鎖緊機構 以將該護套固鎖至該腹腔鏡。 d 5 — — — — — —— — — —— —^· — 1 I — — — —^* — — — — — — (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 8888 ABCD 415834 六、申請專利範圍 4 6 _如申請專利範圍第4 4項所述之方法，另外包 含有： 提供一個第二護套，其中在該第二護套之遠端係裝配 有一個稜鏡；及 將該腹腔鏡及護套放置在該第二護套之內。 4 7 ·如申請專利範圍第4 4項所述之方法，另外包 含有= 提供一個第二護套；及 將該腹腔鏡及護套放置在該第二護套之內。 4 8 ·如申請專利範圍第4 4項所述之方法，另外包 含有= 提供一個第二護套； 從該腹腔鏡移除該護套；及 以該第二護套取代該護套。 ------：------.取--------訂---------線 (請先閱讀背面之注急事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國0家標準（CNS)A4規格（21ϋχ 297公釐）