TW589170B - Endoscopic device - Google Patents

Description

589170 案號 91137254 $>年彳月？曰 修正 五、發明說明（1) [發明所屬之技術領域] 本發明係關於一種内視鏡裝置，其係作為醫學上檢查 人體中之體腔内的情形之工具。 [先前技術] 按一般内視鏡係為一條特製的管子，主要由攝影裝置 及光源構成，接上顯示器後可將身體内部的構造顯示在螢 幕上。醫師藉由螢幕上的影像診斷受檢者的疾病。身體内 部的器官，只要有孔道與身體外面相通，就可以利用内視 鏡來檢查，例如喉内視鏡（檢查聲帶、咽喉等）係經由鼻置 入内視鏡；上消化道内視鏡（檢查食道、胃及十二指腸）係 經口置入；大腸鏡則經由肛門等。若無孔道，也可藉由手 術，建立孔道來達成，例如腹腔鏡檢查需在腹部打洞；關 節鏡需切開關節周圍皮膚等。 基本上内視鏡檢查是一種稍具侵襲性的檢查方式，在 内視鏡通過的過程中常會引起受檢者的不適，嚴重者甚至 會導致休克；而體内的器官柔軟又脆弱，稍一不慎就可能 被内視鏡管子碰傷。再者，由於習知之内視鏡所費不貲， 故每次使用後皆須清洗、消毒以供下一位受檢者使用，不 過仍有因消毒不徹底而造成患者交叉感染之病例發生。故 如何使内視鏡的使用「更不引起痛苦」、「更易操作」、 「無交叉感染之虞」一直是亟待業界克服之瓶頸。 近年來由於影像技術及纖維光學儀器的突破，使得内 視鏡不論是在體積上或是柔軟度上皆有顯著的進步，甚至 已發展出可操控彎曲角度之内視鏡，如美國專利第6，4 3 2, 0 4 3號。該專利揭示一種用於插入氣管之内視鏡，該内視

16834田德揚.ptc 第5頁 589170 _案號91137254 年〒月？日 修正_ 五、發明說明（2) 鏡除了插入部分、把手操作部分外，進一步包括操控彎曲 之機制以及使插入部分彎曲之機制。該彎曲機制包含一長 形彈性構件，此彈性構件之一端係位於插入部分之末端， 另一端則固定在操控彎曲之機制中的L形把手之一端。彈 性構件係在内視鏡管内隨著插入部分延伸，而L形把手則 是短邊端在管内，長邊端在管外。醫療人員藉由握著管外 部分的把手以推-拉之方式來操控内視鏡插入部分之彎曲 角度。不過以此方式控制之彎曲角度仍有其限制，而無法 一窺欲檢視器官内部之全貌。 此外，在腸胃道之内視鏡檢查方面，當内視鏡插入體 内後，需對該内視鏡施力，俾使内視鏡之插入部分沿著消 化管道前進，當内視鏡之前端遇到消化管的轉彎處時，常 會對消化管内壁造成傷害，例如易造成穿孔。為了解決此 等問題，而發展出無線内視鏡，例如美國專利第 6，4 0 2，6 8 6、6，4 0 2，6 8 7以及 6，4 2 8，4 6 9號所揭示者。其中 美國專利第6，4 2 8，4 6 9號揭示一種「膠囊内視鏡」，其包 括影像單位、連接至影像單位之控制單位，以及連接至控 制單位之電源供應。當以此「膠囊内視鏡」進行檢查時， 受檢者必需先呑食該内視鏡，並長時間隨身穿戴厚重之感 應器，以接收由進入體内並隨消化管道前進之膠囊内視鏡 傳回的影像，同時儲存至硬碟中，待檢查結束後，即可使 用電腦科看所拍攝之影像，以進行診斷。由於此「膠囊内 視鏡」之電源係依賴内置之電池，所以當電池之電力耗盡 後（約8小時）就無法繼續拍攝消化道内之情形。又，該膠 囊内視鏡係循人體消化管道持續前進，故無法來回重複觀

16834田德揚.ptc 第6頁 589170 _案號91137254_年,月？曰 修正_ 五、發明說明（3) 看同一部位，且亦有可能發生膠囊卡在腸道内等問題。同 時，長時間穿戴厚重之感應器亦造成受檢者之負擔與不 適。此外，倘若受檢者途中因故脫下感應器，則會中斷影 像之儲存，導致影像無法連貫，進而影響檢查結果與病情 診斷。再者，此種「膠囊内視鏡」之造價不菲，再加上前 述種種使用上的問題，使得迄今仍難以遍及。 [發明内容] 為減緩上述習知之内視鏡在進行檢查時，受檢者所產 生之嚴重的異物感以及醫療人員於觀察管腔内部時，受限 於内視鏡之彎曲角度而有無法觀察到之死角等上述諸多缺 點，本發明人經潛心構思與不斷研究後，終於完成可1 8 0 °旋轉，且成本低廉，每次使用後即可拋棄之内視鏡裝 置。 因此，本發明之目的為提供一種醫學上之内視鏡裝 置，該内視鏡裝置可伸入人體内之體腔中進行檢查，係包 括： 具有攝影及傳送影像功能之頭部； 與該頭部相連且於鄰接該相連處之部位經常保持彎曲 狀態之形態記憶性中空導管；以及 可藉由在該形態記憶性中空導管上之移動而改變該形 態記憶性中空導管之彎曲角度之形態記憶性控制元件。 此外，本發明之内視鏡裝置可適用於耳、腦、腦下垂 體、鼻竇、氣管、口腔、食道、胃、小腸、大腸、直腸、 膽、泌尿器官（尿道、膀胱、輸尿管）、乳房、女性生殖器 官（卵巢、輸卵管、陰道、子宮）、睪丸、血管、骨隨、腹 —^1

16834田德揚.ptc 第7頁 589170 -—— -?月 j 日 條正 五、發明說明（4) --— ___ 腔、胸腔、以及關節之檢視。 以下鉍依據所附圖式進一步說明本發明之特點及 方法。 K用 [實施方式] 乂第1圖係本發明内視鏡裝置10之第一實施例，頭部】】 係位於内視鏡裝置1 〇之前端，並與形態記憶性中空導技C 120相連接，且形態記憶性中空導管12Q於與頭们目 之處呈u形彎曲。形態記憶性中空導管12〇之材質並無妾 限制，只要是可依照所需塑型出任意之彎曲形狀…2 相容性且可用於體内手術之材質皆可。慮及衛生性^避、^ 可能之感染，宜採用適於作為拋棄式之材質（例如聚氣乙 烯（PolyVinyl Chloride，PVC)或熱塑性聚胺聚曱酸酯 (Thermoplastic polyurethane，TPU)等塑膠材料)〇 頭部1 1 0包含位於前端之透明視窗1 1 1，透明視窗1 1 1 上有一導引線孔1 1 2 (其可使導引線1 2 1穿過）以及影像單元 1 1 3。自頭部1 1 0連接出來之通用序列匯排流（U n i v e r s a 1 Serial Bus，USB)線123 (其具有提供電源及影像傳輸之 功能）穿過形態記憶性中空導管1 2 0並且連接至電腦2 0。 如第1圖所示，本發明内視鏡裝置1 0係使用導引線1 2 1 來控制頭部11 〇彎曲之角度。首先將導引線121插置於形態 記憶性中空導管1 2 0之中空部分，當導引線1 2 1未穿過穿過 頭部11 〇時，本發明内視鏡裝置1 〇與形態記憶性中空導管 1 2 0鄰接之處係呈原始之彎曲狀態；持續將導引線1 2 1向前 推進，使其穿過頭部11 〇上之導引線孔112而使得彎曲之形 態記憶性中空導管1 2 0伸直，此時可藉由操控導引線1 2 1向

16834田德揚.ptc 第8頁 589170 修正 ___案號 91137254 五、發明說明（5) 前或往後移動之程度以及旋轉形態記憶性中空導管丨2〇來 控制頭部11 0旋轉之角度，俾使醫療人員可完整地觀察體 腔内部。再者，若有需要，亦可選擇在頭部丨丨0之前端開 設導引線孔1 ，俾令導引線丨2 i得由該導引線孔丨丨2向外 伸出。如有/投藥治療之需求亦可經由該頭部i丨〇上之導引 線孔11 2對受檢部位中之患部直接投予藥物，或者可經由 導引線孔11 2對受檢部位抽取或放出氣體、抽取液體或放 出水、用機械手抓取組織以達到治療或採取檢體之目的。 第2圖係說明本發明内視鏡裝置中，構成影像單元i i 3 之要件，包括電源分配器丨丨3丨、照明系統i丨3 2、攝影系統 11 3 3以及傳訊系統11 3 4。電源分配器丨丨3丨係提供電力給照 明系統11 3 2、攝影系統11 3 3及傳訊系統11 3 4。照明系統 11 3 2負責提供光，使攝影系統丨丨3 3可拍攝到體腔中之影 像。本發明中之光源並無特殊限制，可為白光或紅外線， 亦可混使用。通常，光源為發光二極管（Light Emitting Diode，LED)，並且將3至4個發光二極管設置在攝影系統 1 1 3 3之周圍。傳訊系統丨丨3 4則係將攝影系統丨丨3 3所拍攝之 影像經由訊號傳送線1 2 3傳送至電腦2 0中，一方面醫療人 員可透過電腦螢幕觀看攝影系統丨丨3 3所拍攝之影像以觀察 受檢者之體腔内的情形，另一方面電腦亦可即時錄下所拍 攝之影像，若醫療人員需要可反覆觀看此影片，以做出最 正確的診斷。 第3A至C圖係本發明内視鏡裝置中之影像單元π 3之具 體實施例，其中包括通用序列匯排流連接處丨丨3丨a、發光 一極I 1132a、鏡頭1133a、影像感應器（CMOS Sensor)與

16834田德揚ptc 第9頁 589170 _案號 91137254_^ 年月 j 曰__ 五、發明說明（6) 數位訊號處理（Digital Signal Process) 1134a。此外亦 包括第一印刷電路板1 1 3 5 a、第二印刷電路板1 1 3 5 b、第三 印刷電路板1 1 35c及第四印刷電路板1 1 35d以及軟式排線 1 1 3 6。第3 A圖係影像單元1 1 3之展開圖，其顯示出於第一 印刷電路板1 1 3 5 a上装設有發光二極體1 1 3 2 a (位於第一印 刷電路板1 1 3 5 a之另一側）；第二印刷電路板1 1 3 5 b上裝設 有鏡頭1 1 3 3 a、影像感應器與數位訊號處理1 1 3 4 a ;第三印 刷電路板1 1 3 5 c上裝設有數位訊號處理元件；第四印刷電 路板1135d上裝設有通用序列匯排流連接處1131a (位於第 四印刷電路板1 1 3 5 d之另一側）；以及用以連接四個印刷電 路板之軟式排線1 1 3 6。第3 B圖係影像單元1 1 3之另一側的 展開圖，其中顯示出位於第一印刷電路板1 1 3 5 a上之發光 二極管1 1 3 2 a以及位於第四印刷電路板1 1 3 5 d上之通用序列 匯排流連接處1 1 3 1 a。第3 C圖係將第3 A圖（或第3 B圖）摺疊 後之立體圖，亦即影像單元1 1 3之立體圖，其中前端為發 光二極管1 1 3 2 a，接著為鏡頭1 1 33 a、影像感應器與數位訊 號處理1 1 34a以及通用序列匯排流連接處！丨3丨a。該影像單 元1 1 3係藉由自通用序列匯排流連接處丨丨3丨a提供該影像單 元1 1 3中之各個要件可所需之電力，以使照明系統1丨3 2、 攝影系統1 1 3 3以及傳訊系統1 1 3 4發揮作用。 第4A至C圖係本發明内視鏡裝置之第二實施例，其中 係使用導引套管1 2 2來控制頭部1 1 〇彎曲之角度。首先將導 引套管1 2 2自形態記憶性中空導管1 2 〇後端套入，再向前推 至頭部1 1 0與形態記憶性中空導管1 2 〇相連接之處，使彎曲 之形態記憶性中空導管1 2〇伸直，此時可藉由操控導引套

16834田德揚.ptc 第10頁 589170 _案號91137254 ^，年9月》日 修正_ 五、發明說明（7) 管1 2 2向前或往後移動之程度來控制頭部1 1 0旋轉之角度。 再者，第4A至C圖亦為具有各種不同彎曲形狀之本發明内 視鏡裝置，第4A圖為U形彎曲之内視鏡裝置；第4B圖為SB 彎曲之内視鏡裝置；以及第4 C圖為0形彎曲之内視鏡裝 置。 導引線1 2 1及導引套管1 2 2之材質並無特別限制，只要 是具組織相容性，可用於體内手術之材質皆可。慮及衛生 性及避免可能之感染，宜採用適於作為拋棄式之材質。相 對於形態記憶性中空導管1 2 0，導引線1 2 1與導引套管1 2 2 具有較大之堅韌度而可將原本為彎曲狀之形態記憶性中空 導管1 2 0伸直。此外，為使導引線1 2 1可滑順地於形態記憶 性中空導管1 2 0中前後移動，遂於導引線之外層塗覆一層 自潤性物質，例如鐵氟龍。 根據第5 A至D圖，以檢查胃為例，說明本發明内視鏡 裝置1 0之使用方法。於進行内視鏡檢查前先將導引套管 1 2 2自形態記憶性中空導管1 2 0後端套入，向前推至頭部 1 1 0與形態記憶性中空導管1 2 0鄰接之處，使彎曲之形態記 憶性中空導管1 2 0伸直。自口經由食道將本發明内視鏡裝 置1 0插入胃中，如第5A圖。當醫療人員欲觀察胃内之其他 區域時，可在口腔外將導引套管向上拉，使部分形態記憶 性中空導管1 2 0回復其原本彎曲之狀態，亦即藉由形態記 憶性中空導管1 2 0回復彎曲之程度來調整本發明内視鏡裝 置1 0中攝影系統1 1 33可拍攝之角度，如第5B至D圖，圖中 空心箭頭所指之方向表示導引套管1 2 2移動之方向，空心 箭頭之大小表示導引套管1 2 2之移動程度。而當醫療人員

16834田德揚.ptc 第11頁 589170 案號 91137254 月 曰 修正 五、發明說明（8) 内右半部時，尸、需於口腔外稍微旋轉形態記憶性 :di2:即可。因此’本發明内視鏡裝置1〇可藉由操 空導管1 ? L 其向耵推或往後拉來控制形態記憶性中 ^2。進而使：J二曲：程度以及旋轉形態記憶性中空導管 部。 X月之内視鏡裝置10可全方位地觀察體腔内 於手術2呈亦可選擇將本發明之内視鏡裝置10設置或安裝 之内視於=ί，或將微型化手術工具設置或安裝於本發明 子、鑽^ i f上。該等手術工具可為手術刀、剪刀、鉗 子鑽頭或其他手術用之各種工呈。 如第6圖姘- . 八 脖私主n M ^不’係將本發明之内視鏡裝置1 0設置或安 P々陰从 ⑽上，此時可選擇將本發明内視鏡裝置1 0之形 本發明 凡件’略不用。當進行手術時，醫師可透過 二之内視鏡裝置於電腦螢幕上清楚地看見手術中之微 小區域，能、、1、 '、視差之問題，提供無視差影像，輔助醫師精 確地進行丰& ~

τ (例如切除腫瘤或需要仔細地去除不良組 織），以避备L 、ee Μ μ 兄因手術失誤而對病人造成傷害。同時，亦可 選擇將手彳片、風 侦丁過裎透過本發明内視鏡裝置丨〇存錄於電腦中以 供曰後參考私4¾々# 敦子或其他目的之用。 β 建說明後’可顯見本發明之内視鏡裝置具有拍 作^ =角^本發明内視鏡裝置之拍攝範圍可達1 8 0。）、操 七2早、可使用一般電腦記錄所拍攝之影像、成本低廉， t Γ，用後即可拋棄以及可安裝於手術工具上以輔助手術 進灯寺諸多優點。 工所述者，僅係本發明之較佳具體實施例，並非 惟以卜^

第12頁 纖I 16834田德揚.ptc 589170 案號 91137254 年^月3曰 修正 五、發明說明（9) 用以限定本發明之可實施範圍，其他未悖離本發明所揭示 之精神及原理下所完成之等效改變或修飾，例如以其他彎 曲形狀取代前述各種位於形態記憶性中空導管鄰接該頭部 處之彎曲形狀等，均應仍包含於下述之專利範圍内。

16834田德揚.ptc 第13頁 589170 案號 91137254 年1月彳曰 修正 圖式簡單說明 [圖式簡單說明] 第1圖示本發明内視鏡裝置第一實施例之外觀圖； 第2圖示本發明内視鏡裝置中構成影像單元之要件； 第3 A至C圖示本發明内視鏡裝置中之影像單元1 1 3之具 體實施例； 第4A至C圖示本發明内視鏡裝置之第二實施例； 第5 A至D圖係以胃為例，說明本發明内視鏡裝置之使 用情形；以及 第6圖示將本發明之内視鏡裝置設置或安裝於手術工 具上之實施例。 10 内視鏡裝置 3 0 手術刀 111 透明視窗 113 影像單元 1 1 3 1 a通用序列匯排流連接 1 132 照明系統 1 1 3 3 攝影系統 1 134 傳訊系統 1 1 3 4 a影像感應器與數位訊號 1 1 3 5 a第一印刷電路板 1 1 3 5 c第三印刷電路板 1136 軟式排線 121 導引線 123 通用序列匯排流線 20 電腦 110 頭部 112 導引線孔 1131 電源分配器 1 1 3 2 a發光二極管 1 1 3 3 a鏡頭 處理 1 1 3 5 b第二印刷電路板 1 1 3 5 d第四印刷電路板 120 形態記憶性中空導管 122 導引套管

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Claims (1)

1. 589170 _案號91137254 ^年η月 ?曰 修正_ 六、申請專利範圍 1. 一種内視鏡裝置，包括： 具有攝影及傳送影像功能之頭部； 與該頭部相連且於鄰接該相連處之部位經常保持 彎曲狀態之形態記憶性中空導管；以及 可藉由在該形態記憶性中空導管上之移動而改變 該形態記憶性中空導管之彎曲角度之形態記憶性控制 元件。 2. 如申請專利範圍第1項之内視鏡裝置，其中，該控制元 件為可套置於該形態記憶性中空導管外圍之導引套 管。 3. 如申請專利範圍第1項之内視鏡裝置，其中，該控制元 件為可插置於該形態記憶性中空導管之中空部分中之 導引線。 4. 如申請專利範圍第1項之内視鏡裝置，其中，該控制元 件之堅韌度係優於該形態記憶性中空導管之堅韌度。 5. 如申請專利範圍第1項之内視鏡裝置，其中，該頭部内 設有傳訊系統、攝影糸統及照明糸統。 6. 如申請專利範圍第5項之内視鏡裝置，其中，該頭部内 之照明系統係以發光二極管為光源。 7. 如申請專利範圍第5項之内視鏡裝置，其中，該頭部内 之照明系統係以紅外線為光源。 8. 如申請專利範圍第5項之内視鏡裝置，其中，該頭部内 之照明系統係以發光二極管及紅外線為光源。 9. 如申請專利範圍第6至8項中任一項之内視鏡裝置，其

   16834田德揚.ptc 第15頁 589170 修正 案號 91137254 六、申請專利範圍 中，該光源係設置於該攝影系統周圍。 1 0 .如申請專利範圍第5項之内視鏡裝置，其中，該形態記 憶性中空導管内置有與該頭部相連之電源線以及分別 連接該頭部與電腦之訊號傳送線。 1 1.如申請專利範圍第1 0項之内視鏡裝置，其可經由傳訊 系統將自攝影系統所拍攝之影像透過訊號傳送線直接 顯示於電腦螢幕上。 1 2 .如申請專利範圍第1 0項之内視鏡裝置，其可經由傳訊 系統將自攝影系統所拍攝之影像透過訊號傳送線直接 儲存於電腦中。 1 3 .如申請專利範圍第1項之内視鏡裝置，其中，該形態記 憶性中空導管係具備可承載該頭部在人體體内自由移 動及轉動之整體柔軟度及堅韌度。 1 4 .如申請專利範圍第3項之内視鏡裝置，其中，該導引線 之外層可塗覆自潤性物質，使該導引線得於該形態記 憶性中空導管内移動自如。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之内視鏡裝置，其中，該自潤 性物質為鐵氟龍。 1 6 .如申請專利範圍第1項之内視鏡裝置，係製成可拋棄之 形式。 1 7.如申請專利範圍第1項之内視鏡裝置，係可安裝於手術 工具上。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之内視鏡裝置，其中，該手術 工具為手術刀。

   16834田德揚.ptc 第16頁 589170 _案號91137254 〒>年？月3曰 修正_ 六、申請專利範圍 1 9 .如申請專利範圍第1 7項之内視鏡裝置，其中，該手術 工具為剪刀。 2 0 .如申請專利範圍第1 7項之内視鏡裝置，其中，該手術 工具為钳子。 2 1 .如申請專利範圍第1 7項之内視鏡裝置，其中，該手術 工具為鑽頭。 2 2 .如申請專利範圍第1項之内視鏡裝置，其可適用於耳、 腦、腦下垂體、鼻竇、氣管、口腔、食道、胃、小腸 、大腸、直腸、膽、泌尿器官（尿道、膀胱、輸尿管） 、乳房、女性生殖器官（卵巢、輸卵管、陰道、子宮） 、睪丸、血管 '骨隨、腹腔、胸腔、以及關節之檢視 〇 2 3 .如申請專利範圍第1項之内視鏡裝置，其中，該頭部復 包括導引線孔。 2 4 .如申請專利範圍第2 3項之内視鏡裝置，其中，可經由 該導引線孔對受檢部位投予藥物、抽取或放出氣體、 抽取液體或放出水、用機械手抓取組織。 2 5 .如申請專利範圍第1項之内視鏡裝置，其中，該内視鏡 裝置上復可安裝微型化手術工具。

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