TWI386189B

TWI386189B - Minimally invasive surgery for stereotactic devices

Info

Publication number: TWI386189B
Application number: TW98121776A
Authority: TW
Original assignee: Univ Chang Gung
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2013-02-21
Also published as: TW200944178A

Description

微創手術的立體定位裝置

本發明係一種有關於手術的立體定位裝置之技術領域，尤指一種微創手術的立體定位裝置。

近幾年來醫療手術方式已逐漸朝向傷口較小的微創手術發展，例如頭顱腫瘤電燒手術、脊椎骨釘植入手術、人工植牙植入手術等，微創手術的優點為傷口小癒合快、感染機會與失血量較少。然而也因為傷口較小，增加醫師手術時侵入並固定治療儀器或植入物方位的困難度，因此必須擁有更佳的定位裝置，方能提高手術成功率。

其中以頭顱腫瘤電燒手術為例，按，腦部常見疾病有腦瘤、帕金森氏症、癲癇等疾病，這些疾病會使病患身體產生不由自主顫抖、頭痛、嘔吐、視覺障礙、神智不清或肢體動作能力喪失等症狀，因此導致病患的生活機能品質大幅降低，更甚者會直接危害到病患的生命。又，此類病患在經過保守性治療，如藥物或復健等，仍無法改善其身體狀況時，則需以侵入式外科手術作為治療方式。

在傳統手術上，醫師必須先藉由二維的電腦斷層掃描影像及多年的臨床經驗，以判斷出病灶位置，接著，利用燒灼針定位頭架將燒灼針固定於頭顱，進而侵入至病灶處，以達到清除病灶的目的。

此外，由於近年來電腦功能日益增強，目前已發展結合三維影像及輔助定位導引的系統，其亦可輔助上述侵入式外科手術之執行。習用之電腦輔助頭顱手術流程分述如下，病患(110)於手術前就必須帶上框架底座並拍攝電腦斷層，經過電腦影像處理後可以得知框架底座、頭顱與病灶的三度空間相對位置，醫師亦規劃燒灼針侵入頭顱的方位與深度，並以電腦計算出該機構各活動元件需要的旋轉角度或位移距離，此時需注意框架底座均未移除。直到手術時，將框架底座加上光球利用攝影機拍攝，或是利用發光二極體發射訊號配合接受器，讓電腦獲得目前框架底座的位置，如此也同時得到頭顱與病灶的位置，之後在外部平台上移動另一件框架定位裝置到達醫師之前規劃的方位並固定，並且將此定位裝置搬移至病患(110)的框架底座上方，最後放置燒灼針並將燒灼針侵入至病灶處以進行治療(如第十二圖所示)。

惟，目前習知之立體定位頭架結構，如利用方型框架及半圓之外型設計頭架，其藉由方型框架及半圓設計以進行直線與圓弧運動到達所需位置。然而，使用此結構時必須涵蓋整個頭顱，其將減少醫師可利用的空間。再者，無燒灼針微調侵入設計，必須徒手控制燒灼針位置，侵入深度與速度無法掌控。

另外，習知之立體定位頭架，其亦可利用連桿機構執行燒灼針之移動與固定。然而，此頭架之結構雖提供燒灼針較大的運動範圍，但也因此造成整體體積過於龐大的問題，手術時除了將減少醫師可利用的空間之外，更因連桿機構而易造成整體剛性不佳的問題。

又另有一種習知之可藉由上、下主體作旋轉運動之立體定位頭架，其利用上、下主體作旋轉運動，其中上主體為半圓弧狀，可作圓弧移動。此種頭架可達成體積小且只需將頭架直接固定於頭顱傷口上，並可利用旋鈕設計微調燒灼針進入病灶處。然而，此種設計體積雖較小但也導致刻度無法放大，造成實際操作時，不易調控刻度的位置，同時此種頭架零件較多，在組裝時較為費時。

簡言之，首先，習用的頭顱手術定位裝置存在有刻度對位不夠精準、精密度低、剛性不足與定位不夠準確等問題。再者，請參閱第十二圖所示，習用的頭顱手術定位裝置(100)調整方向較多，如包括升降的調整方向(D)，而且可供移動之方向愈多，精度愈不容易確保，操作方式與結構相對複雜，造成操作困難且不便，同時也存在實作困難、體積龐大而笨重等問題。其次，習用的頭顱手術定位裝置係於頭顱手術過程進行對位動作，導致手術時間長，容易衍生造成手術失敗的風險提高，危及病患之生命安全。由此可見，習用的頭顱手術定位裝置仍存在諸多的問題，實有改良之必要。

習用的微創手術定位裝置存在有刻度對位不夠精準、精密度低與定位不夠準確等問題。再者，習用的微創手術定位裝置方向較多、操作方式與結構相當複雜，造成操作困難且不便，同時也存在實作困難、體積龐大而笨重等問題。其次，習用的微創手術定位裝置係於微創手術過程中進行對位動作，導致手術時間長，容易衍生造成手術失敗的風險提高，危及病患之生命安全。由此可見，習用的微創手術定位裝置仍存在諸多的問題。

提供一種微創手術的立體定位裝置，係包括：一座體、兩角度定位組件、一定位架、一滑座定位組件、一對位組件、一對位調整組件與一微調組件。其中，該座體係包括兩第一架體與兩第二架體，各第二架體的兩端係分別與連接該兩第一架體，各第一架體各固設有一樞接部；各角度定位組件係分別樞設於各第一架體的各樞接部上；該定位架包括一滑軌部，該定位架的兩端係分別與各角度定位組件相固接；該滑座定位組件係可依預定病灶方位滑移固定於該定位架的該滑軌部上；該對位組件係可依預定病灶方位調整固定於該第二架體上；該對位調整組件係組設於該對位組件上；該微調組件係組設於該對位調整組件上。

其中，該兩第一架體係彼此概呈平行狀。

其中，該兩第二架體係彼此概呈平行狀。

其中，各第一架體與各第二架體係概呈直角相交。

其中，各樞接部上更包括一刻度。

其中，各角度定位組件係包括一連動塊、一外蓋、兩彈簧、兩夾緊塊與兩按壓塊，該連動塊具有兩壓抵部，該外蓋具有兩鏤空槽，該連動塊係與該定位架固接，該外蓋係容設有該連動塊、該兩彈簧、該兩夾緊塊與該兩按壓塊，各壓抵部與各夾緊塊之間分別夾設有該彈簧，該夾緊塊係與該按壓塊相固接，各按壓塊係分別限位於各鏤空槽內，透過按壓該兩按壓塊，可旋轉定位該定位架。

其中，該定位架更包括兩刻度指針，各刻度指針係分別位於該定位架的兩端上，各刻度指針係鄰設於各角度定位組件且位於各角度定位組件的上方。

其中，該滑座定位組件係包括一定位件、一迫緊元件、一接合塊與一迫緊塊，該迫緊元件係穿經該迫緊塊、該滑軌部與該接合塊進行結合，藉由該迫緊元件而可迫緊該迫緊塊與該滑軌部，而可固定於該定位架的該滑軌部上。

其中，該對位組件係包括一固定塊、一第一對位螺桿、一傳動塊、一第二對位螺桿與一防呆傳動塊，該對位組件係透過該固定塊調整固定於該第二架體上，該固定塊具有一第一導槽，該傳動塊具有一第二導槽，該第一對位螺桿係可連動該傳動塊，該第二對位螺桿係可連動該防呆傳動塊。

其中，該對位調整組件係包括一調整座、一滑動塊、一滑動座、兩卡掣片與兩鎖緊塊，該鎖緊塊係穿設於該滑動座上，該調整座係包括一弧形部，透過鎖緊該鎖緊塊，可推擠該卡掣片去擠壓該滑動塊與該調整座的該弧形部，使得該滑動座固定於該弧形部上。

其中，該微調組件係包括一電燒針與一導螺桿，該導螺桿係可連動該電燒針。

一、本發明透過3D微創手術定位機構的設計，可以有效提升精密度，使得微創手術定位更精準，有效提高手術的成功率。

二、本發明的可供調整移動方向較少，定位參數計算更簡便，且操作方式更為簡單便利，結構簡單、容易實作且體積小而輕巧。

有關本發明所採用之技術、手段及其功效，茲舉較佳實施例並配合圖式詳細說明如后，相信本發明上述之目的、構造及其特徵，當可由之得一深入而具體的瞭解。

請參閱第一圖至第十一圖所示，本發明係提供一種微創手術的立體定位裝置，係包括：一座體(10)、兩角度定位組件(20)、一定位架(30)、一滑座定位組件(40)、一對位組件(50)、一對位調整組件(60)與一微調組件(70)。其中，該座體(10)係包括兩第一架體(11)與兩第二架體(12)，各第二架體(12)的兩端係分別與連接該兩第一架體(11)，各第一架體(11)各固設有一樞接部(111)；各角度定位組件(20)係分別樞設於各第一架體(11)的各樞接部(111)上；該定位架(30)包括一滑軌部(31)，該定位架(30)的兩端係分別與各角度定位組件(20)相固接；該滑座定位組件(40)係可依預定病灶方位滑移固定於該定位架(30)的該滑軌部(31)上；該對位組件(50)係可依預定病灶方位調整固定於該第二架體(12)上；該對位調整組件(60)係組設於該對位組件(50)上；該微調組件(70)係組設於該對位調整組件(60)上。

其中，該兩第一架體(11)係彼此概呈平行狀。

其中，該兩第二架體(12)係彼此概呈平行狀。

其中，各第一架體(11)與各第二架體(12)係概呈直角相交。

其中，各樞接部(111)上更包括一刻度。

其中，各角度定位組件(20)係包括一連動塊(21)、一外蓋(22)、兩彈簧(23)、兩夾緊塊(24)與兩按壓塊(25)，該連動塊(21)具有兩壓抵部(211)，該外蓋(22)具有兩鏤空槽(221)，該連動塊(21)係與該定位架(30)固接，該外蓋(22)係容設有該連動塊(21)、該兩彈簧(23)、該兩夾緊塊(24)與該兩按壓塊(25)，各壓抵部(211)與各夾緊塊(24)之間分別夾設有該彈簧(23)，該夾緊塊(24)係與該按壓塊(25)相固接，各按壓塊(25)係分別限位於各鏤空槽(221)內，透過按壓該兩按壓塊(25)，可旋轉定位該定位架(30)。

其中，該定位架(30)更包括兩刻度指針(32)，各刻度指針(32)係分別位於該定位架(30)的兩端上，各刻度指針(32)係鄰設於各角度定位組件(20)且位於各角度定位組件(20)的上方。

其中，該滑座定位組件(40)係包括一定位件(41)、一迫緊元件(42)、一接合塊(43)與一迫緊塊(44)，該迫緊元件(42)係穿經該迫緊塊(44)、該滑軌部(31)與該接合塊(43)進行結合，藉由該迫緊元件(42)而可迫緊該迫緊塊(44)與該滑軌部(31)，而可固定於該定位架(30)的該滑軌部(31)上。

其中，該對位組件(50)係包括一固定塊(51)、一第一對位螺桿(52)、一傳動塊(53)、一第二對位螺桿(54)與一防呆傳動塊(55)，該對位組件(50)係透過該固定塊(51)調整固定於該第二架體(12)上，該固定塊(51)具有一第一導槽(511)，該傳動塊(53)具有一第二導槽(531)，該第一對位螺桿(52)係可連動該傳動塊(53)，該第二對位螺桿(54)係可連動該防呆傳動塊(55)。

其中，該對位調整組件(60)係包括一調整座(61)、一滑動塊(62)、一滑動座(63)、兩卡掣片(64)與兩鎖緊塊(65)，該鎖緊塊(65)係穿設於該滑動座(63)上，該調整座(61)係包括一弧形部(611)，透過鎖緊該鎖緊塊(65)，可推擠該卡掣片(64)去擠壓該滑動塊(62)與該調整座(61)的該弧形部(611)，使得該滑動座(63)固定於該弧形部(611)上。

其中，該微調組件(70)係包括一電燒針(71)與一導螺桿(72)，該導螺桿(72)係可連動該電燒針(71)。

請參閱第四圖所示，調整角度方位時，位於上方的該定位件(41)需要完全深入該滑座定位組件(40)內，向下延伸插進該對位調整組件(60)，此時上部位機構的運動才可以帶動該對位調整組件(60)，達成定位的功能。

本發明使用時係將機構裝置如第二圖所示，完成方位確定並固定後將該定位件(41)取起，置換成如第一圖所示，便可將該對位調整組件(60)與微調組件(70)取下，裝設在病患(80)患部的一定位框(90)上進行手術(如第十、十一圖所示)。

另外，本發明機構設計之可動方向係如第三圖所示。本發明透過較少調整移動方向的設計，使得結構設計更為簡單，操作更方便，也使得定位的精密度更容易掌握與確保。

總結而言，首先，本發明透過3D微創手術定位機構的設計，可以有效提升精密度，使得微創手術定位更精準，有效提高手術的成功率。再者，本發明可供調整移動的方向較少，操作方式更為簡單便利，結構簡單、容易實作且體積小而輕巧。

前文係針對本發明之可行實施例為本發明之技術特徵進行具體說明；惟，熟悉此項技術之人士當可在不脫離本發明之精神與原則下對本發明進行變更與修改，而該等變更與修改，皆應涵蓋於如下申請專利範圍所界定之範疇中。

‧習用部份‧

(100)．．．習用的頭顱手術定位裝置

(110)．．．病患

(D)．．．升降的調整方向

‧本發明部份‧

(10)．．．座體

(11)．．．第一架體

(111)．．．樞接部

(12)．．．第二架體

(20)．．．角度定位組件

(21)．．．連動塊

(211)．．．壓抵部

(22)．．．外蓋

(221)．．．鏤空槽

(23)．．．彈簧

(24)．．．夾緊塊

(25)．．．按壓塊

(30)．．．定位架

(31)．．．滑軌部

(32)．．．刻度指針

(40)．．．滑座定位組件

(41)．．．定位件

(42)．．．迫緊元件

(43)．．．接合塊

(44)．．．迫緊塊

(50)．．．對位組件

(51)．．．固定塊

(511)．．．第一導槽

(52)．．．第一對位螺桿

(53)．．．傳動塊

(531)．．．第二導槽

(54)．．．第二對位螺桿

(55)．．．防呆傳動塊

(60)．．．對位調整組件

(61)．．．調整座

(611)．．．弧形部

(62)．．．滑動塊

(63)．．．滑動座

(64)．．．卡掣片

(65)．．．鎖緊塊

(70)．．．微調組件

(71)．．．電燒針

(72)．．．導螺桿

(80)．．．病患

(90)．．．定位框

第一圖：係本發明可行實施例之立體外觀示意圖。

第二圖：係本發明可行實施例之另一立體外觀示意圖。

第三圖：係本發明可行實施例之可動方向立體示意圖。

第四圖：係本發明可行實施例之角度調整示意圖。

第五圖：係本發明可行實施例之局部爆炸示意圖。

第六圖：係本發明可行實施例之另一局部放大示意圖。

第七圖：係本發明可行實施例之再一局部爆炸示意圖。

第八圖：係本發明可行實施例之又一局部爆炸示意圖。

第九圖：係本發明可行實施例之又一局部示意圖。

第十圖：係本發明可行實施例之裝設於患部前示意圖。

第十一圖：係本發明可行實施例之裝設於患部後示意圖。

第十二圖：係習用頭顱手術定位裝置之立體外觀示意圖。