TWI511700B - 手術扶持裝置 - Google Patents

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TWI511700B
TWI511700B TW102142006A TW102142006A TWI511700B TW I511700 B TWI511700 B TW I511700B TW 102142006 A TW102142006 A TW 102142006A TW 102142006 A TW102142006 A TW 102142006A TW I511700 B TWI511700 B TW I511700B
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Chin Hsing Kuo
Shao Jung Lai
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Univ Nat Taiwan Science Tech
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Description

手術扶持裝置
本案有關一種手術扶持裝置，尤指一種應用於腹腔鏡之手術扶持裝置。
隨著微創手術之醫療技術的成熟，腹腔鏡手術所需的相關手術器械發展亦相當蓬勃。在腹腔鏡手術的過程中，通常需要一位助手協助醫師扶持腹腔鏡，並調整腹腔鏡之位置、方位及角度，讓醫師能夠順利執行手術。為解決此問題，遂有腹腔鏡扶持裝置的出現，藉由扶持裝置取代助手位置，除了可減少人力需求外，亦可避免因人為扶持不當導致手術失敗的風險。
目前市面上的腹腔鏡扶持裝置可分為主動式及被動式。主動式腹腔鏡扶持裝置裝設有馬達，用以控制腹腔鏡的位置、方位及角度。雖藉由馬達的輔助可方便操作腹腔鏡，但是其整體結構較為笨重且成本高。被動式腹腔鏡扶持裝置則是由醫師手動操作，整體結構上較輕巧且成本低，操控上亦較直觀。惟目前市面上的被動式腹腔鏡扶持裝置，都必須透過機械式鎖附接頭來進行鎖定或釋放的動作，才能進行腹腔鏡的位置、方位及角度的控制。詳言之， 在手術過程中，醫師將被動式腹腔鏡扶持裝置調整至所需之位置、方位及角度後，還要再進行一道鎖定動作，或是鎖定後要再調整位置、方位或角度時，則必須先將鎖定的接頭予以釋放，才能夠進行調整。此一操作步驟對於醫師來說，使用上無疑充滿著不便利性。
此外，傳統的腹腔鏡扶持裝置多以病患身體作為支點來操作腹腔鏡，在手術器械以手術切口為支點進行大角度轉動時，容易造成病人腹壁上的側向力增加，而有增加腹壁上的傷害、擴大傷口的可能。
據此，實有必要提供一種手術扶持裝置，在移動前後皆不需透過傳統上機械式鎖附接頭或是任何驅動馬達來進行鎖定/釋放的動作，便能靜止地停留在所需位置、方位及角度上，以利手術進行。此外，亦有必要使該手術扶持裝置能限制扶持裝置於手術切口之橫向位移，降低因增加病人腹壁之側向力而有擴大傷口的可能。
鑑於上述問題，本案之主要目的提供一種手術扶持裝置，採靜平衡機構設計方法，不需任何機械式鎖附接頭或是驅動馬達，即可將手術扶持裝置定位在所需的位置、方位及角度上，且該手術扶持裝置更可限制其於手術切口之橫向位移。除了可簡化手術時的操作程序外，亦可除去傳統上腹腔鏡扶持裝置對病人腹壁的負擔，整體使用上更加便利且成本低。
為達上述目的或其他目的，本案係提供一種手術扶持 裝置，其包含：基座單元，具有一主桿；第一定位單元，其一端樞接該主桿，且該第一定位單元內設有第一彈性元件；第二定位單元，其一端樞接該第一定位單元之另一端，且該第二定位單元內設有第二彈性元件；連接單元，其一端樞接該第二定位單元之另一端，該連接單元之另一端包含具有第一軸孔之第一部件及具有第二軸孔之第二部件，其中，該第一部件及該第二部件夾有一角度，以使該第一軸孔之軸心方向與該第二軸孔之軸心方向相交於一點；第一定向單元，包含第一定向桿、第一平行連桿組、第三虛擬接地桿及第一支撐桿，該第一定向桿具有樞接該第一軸孔之第一軸桿，該第一平行連桿組之一端樞接該第一定向桿，該第一平行連桿組之另一端樞接該第三虛擬接地桿及該第一支撐桿，且該第一定向單元內設有複數個第三彈性元件；以及第二定向單元，包含第二定向桿，第二平行連桿組、第四虛擬接地桿及第二支撐桿，該第二定向桿具有樞接該第二軸孔之第二軸桿，該第二平行連桿組之一端樞接該第二定向桿，該第二平行連桿組之另一端樞接該第四虛擬接地桿及該第二支撐桿，且該第二定向單元內設有複數個第四彈性元件；其中，該第一彈性元件、該第二彈性元件、該些第三彈性元件及該些第四彈性元件使該手術扶持裝置能達到靜平衡狀態。
於一實施型態中，該第一定位單元更包括第一連桿、第一輔助桿及至少一第一虛擬接地桿，該第一連桿之一端及該第一輔助桿之一端分別樞接該主桿，該第一虛擬接地 桿之二端分別樞接該第一連桿及該第一輔助桿，其中，該第一連桿平行於該第一輔助桿，該第一虛擬接地桿平行於該主桿，且該主桿之軸向平行於重力方向。
於一實施型態中，該第一彈性元件之二端係分別連接該第一虛擬接地桿之質心位置及該第一輔助桿之質心位置。
於一實施型態中，該第二定位單元更包括第二連桿、第二輔助桿及至少一第二虛擬接地桿，該第二連桿之一端樞接該第一連桿之另一端，該第二輔助桿之一端樞接該第一輔助桿之另一端，該第二虛擬接地桿之二端分別樞接該第二連桿及該第二輔助桿，其中，該第二連桿平行於該第二輔助桿，該第二虛擬接地桿平行於該主桿。
於一實施型態中，該第二彈性元件之二端係分別連接該第二虛擬接地桿之質心位置及該第二輔助桿之質心位置。
於一實施型態中，該手術扶持裝置更包含複數個樞接元件，該些樞接元件用以樞接該主桿、該第一連桿、該第一輔助桿、該第一虛擬接地桿、該第二連桿、該第二輔助桿、該第二虛擬接地桿及該連接單元，且該些樞接元件之軸向彼此平行。
於一實施型態中，該第一平行連桿組包含用以樞接之複數個第一樞接件，該些第一樞接件之軸向彼此平行，該第二平行連桿組包含用以樞接之複數個第二樞接件，該些第二樞接件之軸向彼此平行，其中，未樞接該第一平行連 桿組之該第一支撐桿之一端具有第一扶持桿，該第一扶持桿之軸向平行該些第一樞接件之軸向，未樞接該第二平行連桿組之該第二支撐桿之一端具有第二扶持桿，該第二扶持桿之軸向平行該些第二樞接件之軸向。
於一實施型態中，該手術扶持裝置更包含表面具有滑槽之套筒，該第一扶持桿及該第二扶持桿抵接該滑槽並能在該滑槽中滑動，其中，該套筒之軸心方向、該第一軸孔之軸心方向與該第二軸孔之軸心方向相交於一點。
於一實施型態中，該第一彈性元件、該第二彈性元件、該些第三彈性元件及該些第四彈性元件為彈簧。
於一實施型態中，該些第三彈性元件之每一者分別設置於該第一平行連桿組及該第一定向桿之垂直部之間、該第三虛擬接地桿及該第一支撐桿之間，該些第四彈性元件之每一者分別設置於該第二平行連桿組及該第二定向桿之垂直部之間、該第四虛擬接地桿及該第二支撐桿之間，其中，該第三虛擬接地桿平行該第一定向桿之垂直部，該第四虛擬接地桿平行該第二定向桿之垂直部。
1‧‧‧基座單元
11‧‧‧主桿
2‧‧‧第一定位單元
21‧‧‧第一連桿
22‧‧‧第一輔助桿
23‧‧‧第一虛擬接地桿
24‧‧‧第一彈性元件
25‧‧‧橫桿
3‧‧‧第二定位單元
31‧‧‧第二連桿
32‧‧‧第二輔助桿
33‧‧‧第二虛擬接地桿
34‧‧‧第二彈性元件
35‧‧‧橫桿
4‧‧‧連接單元
41‧‧‧第一部件
411‧‧‧第一軸孔
412‧‧‧第一軸心方向
42‧‧‧第二部件
421‧‧‧第二軸孔
422‧‧‧第二軸心方向
43‧‧‧第三部件
θ‧‧‧角度
5‧‧‧第一定向單元
51‧‧‧第一定向桿
511‧‧‧第一軸桿
512‧‧‧第一垂直部
52‧‧‧第一平行連桿組
521‧‧‧第三連桿
522‧‧‧第三輔助桿
53‧‧‧第三虛擬接地桿
54‧‧‧第一支撐桿
541‧‧‧第一扶持桿
55‧‧‧第三彈性元件
56‧‧‧第一樞接件
6‧‧‧第二定向單元
61‧‧‧第二定向桿
611‧‧‧第二軸桿
612‧‧‧第二垂直部
62‧‧‧第二平行連桿組
621‧‧‧第四連桿
622‧‧‧第四輔助桿
63‧‧‧第四虛擬接地桿
64‧‧‧第二支撐桿
641‧‧‧第二扶持桿
65‧‧‧第四彈性元件
66‧‧‧第二樞接件
7‧‧‧樞接元件
8‧‧‧套筒
81‧‧‧滑槽
82‧‧‧套筒軸向
83‧‧‧環狀體
9‧‧‧交會點
第1圖為本案手術扶持裝置之整體示意圖；第2圖為本案手術扶持裝置之基座單元、第一定位單元、第二定位單元及連接單元之元件分解圖；第3圖為本案手術扶持裝置之連接單元、第一定向單元、第二定向單元及套筒之元件分解圖；第4圖為本案手術扶持裝置中第一定位單元及第二定 位單元內之彈性元件安裝示意圖；以及第5圖為本案手術扶持裝置中第一定向單元內之彈性元件安裝示意圖。
以下藉由特定之具體實施例加以說明本案之實施方式，而熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本案之其他優點和功效，亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用。因此，以下本案所涵蓋本文揭示的任何特定實施例之任何部件或方法，可與本文揭示的任何其他實施例之任何部件或方法相結合。
第1圖為本案手術扶持裝置之整體示意圖，如圖所示，本案之手術扶持裝置包含基座單元1、第一定位單元2、第二定位單元3、連接單元4、第一定向單元5及第二定向單元6。基座單元1包含一主桿11，該基座單元1係用以穩定該手術扶持裝置之重心，而該主桿11必須以主桿11之軸向平行於該重力方向設置於該基座單元1上。請同時參閱第1、2圖，第一定位單元2包含第一連桿21、第一輔助桿22及至少一第一虛擬接地桿23。第二定位單元3包含第二連桿31、第二輔助桿32及至少一第二虛擬接地桿33。第一定位單元2之一端樞接該主桿11，即以該第一連桿21、第一輔助桿22之一端分別透過樞接元件7以樞接該主桿11，因此，第一連桿21則可相對於樞接該主桿11之樞接元件7進行作動，而能調整第一連桿21之位置，第一輔助桿22亦是如此。第一連桿21及第一輔助桿22兩 者之長度相同，第一連桿21與第一輔助桿22係相隔一定距離來樞接在主桿11上，此段距離係等於第一虛擬接地桿23之長度。該第一虛擬接地桿23之二端係分別透過樞接元件7以樞接該第一連桿21及該第一輔助桿22，且由於第一連桿21與第一輔助桿22樞接在主桿11上之間隔距離，等於第一虛擬接地桿23之長度，又第一連桿21及第一輔助桿22兩者之長度相同，故可透過第一虛擬接地桿23樞接該第一連桿21及該第一輔助桿22之位置，讓主桿11、第一連桿21、第一輔助桿22及第一虛擬接地桿23實質上形成平行四連桿。而於第一定位單元2內所有的樞接元件7之軸向係彼此平行。換言之，即是讓第一連桿21係平行於第一輔助桿22，第一虛擬接地桿23係平行於該主桿11。如此一來，由於主桿11、第一連桿21、第一輔助桿22及第一虛擬接地桿23為平行四連桿，因此第一連桿21及第一輔助桿22相對於主桿11進行作動時，第一虛擬接地桿23不論在哪個位置總是能平行該主桿11，即第一虛擬接地桿23在手術扶持裝置作動時，永遠與重力方向平行。
第二定位單元3之一端樞接該第一定位單元2之另一端，即以第二定位單元3中的第二連桿31之一端透過樞接元件7樞接該第一連桿21中未樞接主桿11之一端，以第二定位單元3中的第二輔助桿32之一端透過樞接元件7樞接該第一輔助桿22中未樞接主桿11之一端。而第二連桿31與第二輔助桿32兩者之長度相同，且第二虛擬接地 桿33之長度亦相同於第一虛擬接地桿23，在第二虛擬接地桿33之二端分別透過樞接元件7樞接該第二連桿31及第二輔助桿32後，使得第二虛擬接地桿33、第二連桿31、第二輔助桿32之間亦具有平行四連桿運作之效果，即第二連桿31平行於第二輔助桿32，第二虛擬接地桿33平行於主桿11及第一虛擬接地桿23。而用於第二定位單元3內所有的樞接元件7，該些樞接元件7之軸向亦彼此平行且平行於用於第一定位單元2內的樞接元件7。在第二連桿31及第二輔助桿32相對於第一定位單元2或基座單元1進行作動時，第二虛擬接地桿33不論在哪個位置亦能平行第一虛擬接地桿23及主桿11，即第二虛擬接地桿33在手術扶持裝置作動時，永遠與重力方向平行。
第一虛擬接地桿23及第二虛擬接地桿33分別至少為一個以上。於一實施例中，可利用二個第一虛擬接地桿23及二個第二虛擬接地桿33進行設置，而二個第一虛擬接地桿23之間更包含有一橫桿25以連接二個第一虛擬接地桿23，又二個第二虛擬接地桿33之間更包含有一橫桿35以連接二個第二虛擬接地桿33。但本案並不限制第一虛擬接地桿23或第二虛擬接地桿33的個數。
連接單元4係樞接第二定位單元3之另一端，即連接單元4之第三部件43係透過二個樞接元件7分別樞接第二連桿31及第二輔助桿32。詳言之，連接單元4之第三部件43係透過樞接元件7樞接第二連桿31中未樞接第一連桿21之一端，連接單元4之第三部件43亦透過樞接元件 7樞接第二輔助桿32中未樞接第一輔助桿22之一端，且連接單元4之第三部件43上樞接第二連桿31及第二輔助桿32之二個樞接點的距離亦相同於第二虛擬接地桿33之長度。此外，用於連接單元4內所有的樞接元件7，該些樞接元件7之軸向彼此平行且平行於用於第一定位單元2、第二定位單元3內的樞接元件7。因此，連接單元4之第三部件43、第二虛擬接地桿33、第二連桿31及第二輔助桿32亦具有平行四連桿運作之效果。換言之，連接單元4之第三部件43在手術扶持裝置作動時，永遠與重力方向平行。
綜上，用以樞接主桿11、第一連桿21、第一輔助桿22、第一虛擬接地桿23、第二連桿31、第二輔助桿32、第二虛擬接地桿33及連接單元4之複數個樞接元件7中，該些樞接元件7之軸向彼此平行。
該連接單元4未樞接第二定位單元3之一端包含第一部件41及第二部件42，第一部件41及第二部件42夾有一角度θ。第三部件43係垂直於第一部件41及第二部件42，但本案並不以此為限。而第一部件41具有第一軸孔411，該第一軸孔411有第一軸心方向412，第二部件42具有第二軸孔421，該第二軸孔421有第二軸心方向422。第一軸孔411之第一軸心方向412與第二軸孔421之第二軸心方向422會相交於一點，即交會點9，因此，角度θ不可能等於180度，必須小於180度，如此一來才能使第一軸心方向412及第二軸心方向422交會於交會點9。
請同時參閱第1、3圖，第一定向單元5包含第一定向桿51、第一平行連桿組52、第三虛擬接地桿53及第一支撐桿54。第二定向單元6包含第二定向桿61、第二平行連桿組62、第四虛擬接地桿63及第二支撐桿64。第一定向桿51、第一平行連桿組52、第三虛擬接地桿53及第一支撐桿54係透過複數個第一樞接件56以形成該第一定向單元5。第二定向桿61、第二平行連桿組62、第四虛擬接地桿63及第二支撐桿64係透過複數個第二樞接件66以形成該第二定向單元6。第一定向單元5實質上與第二定向單元6整體對稱。
第一定向單元5中的第一定向桿51具有第一軸桿511及第一垂直部512，第一垂直部512係垂直該第一軸桿511及該第一定向桿51。第一軸桿511係用以樞接至連接單元4之第一軸孔411，因此，第一定向桿51能相對於連接單元4於第一軸心方向412上進行旋轉。第二定向單元6中的第二定向桿61亦具有第二軸桿611及第二垂直部612，第二垂直部612亦垂直該第二軸桿611及該第二定向桿61。第二軸桿611係用以樞接至連接單元4之第二軸孔421，因此，第二定向桿61能相對於連接單元4於第二軸心方向422上進行旋轉。
第一平行連桿組52之一端樞接該第一定向桿51，即第一平行連桿組52中的第三連桿521及第三輔助桿522之一端係分別透過二個第一樞接件56樞接至第一定向桿51上。而第三連桿521及第三輔助桿522之另一端則分別透 過二個第一樞接件56樞接第三虛擬接地桿53，第一平行連桿組52所會用到的複數個第一樞接件56，該些第一樞接件56之軸向係彼此平行。第三連桿521與第三輔助桿522兩者之長度相同，且第三連桿521與第三輔助桿522兩者係平行設置，使得第三連桿521、第三輔助桿522、第一定向桿51及第三虛擬接地桿53之間亦具有平行四連桿運作之效果，第三虛擬接地桿53在作動的過程中，會平行第一定向桿51之第一垂直部512。第一支撐桿54係透過第一樞接件56與第三輔助桿522及第三虛擬接地桿53樞接在一起，而未樞接於第三輔助桿522的第一支撐桿54之一端具有第一扶持桿541。具體而言，第一扶持桿541係樞接於第一支撐桿54上。第一扶持桿541之軸向亦平行該些第一樞接件56。套筒8表面具有滑槽81並設有與該滑槽81相對應之環狀體83，環狀體83能在滑槽81內滑動，滑槽81於套筒8表面的延伸方向垂直於套筒軸向82，而第一扶持桿541係透過該環狀體83抵接該滑槽81，使得第一扶持桿541能相對於該滑槽81中進行滑動。
第二平行連桿組62之一端樞接該第二定向桿61，即第二平行連桿組62中的第四連桿621及第四輔助桿622之一端係分別透過二個第二樞接件66樞接至第二定向桿61上。而第四連桿621及第四輔助桿622之另一端則分別透過二個第二樞接件66樞接第四虛擬接地桿63，第二平行連桿組62所會用到的複數個第二樞接件66，該些第二樞接件66之軸向係彼此平行。第四連桿621與第四輔助桿 622兩者之長度相同，且第四連桿621與第四輔助桿622兩者係平行設置，使得第四連桿621、第四輔助桿622、第二定向桿61及第四虛擬接地桿63之間亦具有平行四連桿運作之效果，第四虛擬接地桿63在作動的過程中，會平行第二定向桿61之第二垂直部612。第二支撐桿64係透過第二樞接件66與第四輔助桿622及第四虛擬接地桿63樞接在一起，而未樞接於第四輔助桿622的第二支撐桿64之一端具有第二扶持桿641。具體而言，第二扶持桿641係樞接於第二支撐桿64上。第二扶持桿641之軸向亦平行該些第二樞接件66。而第二扶持桿641亦透過該環狀體83抵接該套筒8之滑槽81，使得第二扶持桿641亦能相對於該滑槽81中進行滑動。套筒8內部係用以裝設內視鏡，由於環狀體83能相對於套筒8之滑槽81內滑動，因此裝設在套筒8內部的內視鏡則能沿著套筒軸向82進行視角的旋轉。而環狀體83分別連接第一扶持桿541及第二扶持桿641，而第一扶持桿541及第二扶持桿641又分別樞接第一支撐桿54及第二支撐桿64，因此套筒8能透過第一定向單元5及第二定向單元6於連接單元4上進行作動，即套筒8能藉由第一軸孔411、第二軸孔421而相對於連接單元4進行左右擺動而具有一第一偏擺角，該套筒8亦能藉由第一平行連桿組52、第二平行連桿組62進行前後擺動而具有一第二偏擺角。然而不論套筒8前後、左右擺動，套筒軸向82仍會通過第一軸孔411之第一軸心方向412與第二軸孔421與第二軸心方向422所交會的交會點9，此 一交會點9即是遠端運動中心(Remote center-of-motion,RCM)點，且由於滑槽81於套筒8表面的延伸方向垂直於套筒軸向82，使得套筒8透過滑槽81於套筒軸向82進行旋轉時，仍能讓套筒軸向82不會偏離交會點9。RCM點乃空間中的一固定點，套筒8可永遠繞著該點旋轉或沿著該點平移，此意味著裝設於套筒8內部的內視鏡亦能夠永遠繞著該點旋轉。在腹腔鏡手術中，若手術切口與RCM點重合，則內視鏡只能繞著手術切口旋轉及深度給進，不會因為醫師的操作失誤移動了內視鏡(橫向位移)而擴大傷口。
第一定位單元2及第二定位單元3為了能在移動前後皆不需透過傳統上機械式鎖附接頭或是任何驅動馬達來進行鎖定/釋放的動作，並能達到靜平衡狀態，請同時參閱第2、4圖，第一定位單元2內設有第一彈性元件24，第二定位單元3內設有第二彈性元件34。第一彈性元件24及第二彈性元件34具體為彈簧，彈簧可為拉伸彈簧或扭轉彈簧，本案並不以此為限。第一彈性元件24係設置在第一虛擬接地桿23及第一輔助桿22之間。詳言之，第一彈性元件24之一端係連接該第一輔助桿22之一處，具體可為第一輔助桿22之質心位置。而第一彈性元件24之另一端係連接該第一虛擬接地桿23之一處，具體可為第一虛擬接地桿23之質心位置。該第二彈性元件34係設置在第二虛擬接地桿33及第二輔助桿32之間。詳言之，第二彈性元件34之一端係連接該第二輔助桿32之一處，具體可為第二輔助桿32之質心位置。而第二彈性元件34之另一端係連 接該第二虛擬接地桿33之一處，具體可為第二虛擬接地桿33之質心位置，於一實施例中，第一虛擬接地桿23之質心位置，即為橫桿25所在位置，第二虛擬接地桿之質心位置，即為橫桿35所在位置。而第一彈性元件24及第二彈性元件34除了可為彈簧外，亦可使用彈簧搭配繩索來模擬理想彈簧，進而達到零自由長度之彈簧，本案並不以此為限。
第一彈性元件24、第二彈性元件34之彈性係數，則可藉由靜平衡基礎理論來加以求出。當手術扶持裝置需要在任意構形下皆保持靜平衡時，係使用彈簧的彈性位能去補償機構改變構形時的重力位能變化量，即機構的總位能在任意構形下皆不變，如下式所示：G all +E =constant
G all 表示機構整體之重力位能，E 表示彈簧的彈性位能。假設彈簧的彈性係數為k s ，彈簧一端所連接的連桿質量為m ，該連桿之另一端與彈簧另一端之間的距離為h ，連桿長度為b ，且連桿質心位置距離連桿之另一端為a ，角度為θ時機構以x軸為基準的重力位能與彈簧的彈性位能分別為：G all =-mga cos θ
為了能於任何狀態中皆能達到靜平衡狀態，必須使上述二式總位能皆不變，故可得下列此式：
因為在作動過程中，只有角度θ會變動，為了使總位能永遠為一定值，可使與θ相關的項目總和為零，即：-mga cos θ+k s bh cos θ=0
藉由上述式子，即可求出彈簧的彈性係數。
因此，第一定位單元2及第二定位單元3能夠分別藉由第一彈性元件24及第二彈性元件34於任何構形中達到靜平衡狀態。另第一定向單元5及第二定向單元6，亦能藉由彈性元件的輔助，來使手術扶持裝置於任何構形中亦能達到靜平衡狀態。
請同時參閱第3、5圖，第5圖係顯示第一定向單元5內的彈性元件安裝示意圖。第一定向單元5內設有複數個第三彈性元件55。於一實施例中，第三彈性元件55係為二個，其中一個係設置於第一平行連桿組52及第一定向桿51之第一垂直部512之間，另一個係設置於第三虛擬接地桿53及第一支撐桿54之間。詳言之，其一之第三彈性元件55之二端係分別連接在第三輔助桿522及第一垂直部512之間，具體可為第三輔助桿522之質心位置與第一垂直部512之質心位置。於另一實施例中，第三彈性元件55之二端亦可分別連接在第三連桿521及第一垂直部512之間，具體可為第三連桿521之質心位置與第一垂直部512之質心位置，本案並不以此為限。另一之第三彈性元件55 之二端係分別連接在第三虛擬接地桿53及第一支撐桿54之間，具體可為第三虛擬接地桿53之質心位置及第一支撐桿54之質心位置。但本案並不限制第三彈性元件55必須設於質心位置。而第三彈性元件55之彈性係數，則可透過上述之靜平衡基礎理論來加以求出。第三彈性元件55除了可為彈簧外，亦可使用彈簧搭配繩索來模擬理想彈簧，進而達到零自由長度之彈簧，本案並不以此為限。
由於第一定向單元5與第二定向單元6係為對稱，因此於第二定向單元6內的彈性元件之安裝亦相同於第一定向單元5。以下簡略說明第二定向單元6內的彈性元件之構成。第二定向單元6內設有複數個第四彈性元件65。於一實施例中，第四彈性元件65係為二個，其中一個係設置於第二平行連桿組62及第二定向桿61之第二垂直部612之間，另一個係設置於第四虛擬接地桿63及第二支撐桿64之間。詳言之，其一之第四彈性元件65之二端係分別連接在第四輔助桿622及第二垂直部612之間，具體可為第四輔助桿622之質心位置與第二垂直部612之質心位置。於另一實施例中，第四彈性元件65之二端亦可分別連接在第四連桿621及第二垂直部612之間，具體可為第四連桿621之質心位置與第二垂直部612之質心位置，本案並不以此為限。另一之第四彈性元件65之二端係分別連接在第四虛擬接地桿63及第二支撐桿64之間，具體可為第四虛擬接地桿63之質心位置及第二支撐桿64之質心位置。但本案並不限制第四彈性元件65必須設於質心位置。 而第四彈性元件65之彈性係數，則可透過上述之靜平衡基礎理論來加以求出。第四彈性元件65除了可為彈簧外，亦可使用彈簧搭配繩索來模擬理想彈簧，進而達到零自由長度之彈簧，本案並不以此為限。因此，第一定向單元5及第二定向單元6能夠分別藉由複數個第三彈性元件55及複數個第四彈性元件65於任何構形中達到靜平衡狀態。
綜上所述，本案之手術扶持裝置，能夠藉由第一彈性元件、第二彈性元件、第三彈性元件及第四彈性元件使該手術扶持裝置達到靜平衡狀態。而「定位」之第一定位單元與第二定位單元，以及「定向」之連接單元、第一定向單元與第二定向單元，此種「定位」及「定向」分離概念使得本案之手術扶持裝置在使用上更為方便。在進行腹腔鏡手術時，醫護人員能夠先操作「定位」之第一定位單元與第二定位單元，將裝設於手術扶持裝置上的內視鏡移動到病患腹壁的切口上，並且使RCM點與該切口重合。接著則可在「定向」之連接單元、第一定向單元與第二定向單元的配合下，手術扶持裝置上的內視鏡僅會於該RCM點上移動，而不會造成「定位」之第一定位單元與第二定位單元進行移動，以避免手術扶持裝置於手術切口產生橫向位移，而增加病人腹壁之側向力，導致有擴大傷口的可能。且藉由彈性元件的協助，在醫護人員將手術扶持裝置完成定位或定向後，雙手離開手術扶持裝置仍可保持手術扶持裝置在所需位置、方位及角度上，不需透過傳統上機械式鎖附接頭或是任何驅動馬達來進行鎖定或釋放的動作，以 利手術進行。
上述實施形態僅為例示性說明本案之技術原理、特點及其功效，並非用以限制本案之可實施範疇，任何熟習此技術之人士均可在不違背本案之精神與範疇下，對上述實施形態進行修飾與改變。然任何運用本案所教示內容而完成之等效修飾及改變，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。而本案之權利保護範圍，應如下述之申請專利範圍所列。
1‧‧‧基座單元
11‧‧‧主桿
2‧‧‧第一定位單元
3‧‧‧第二定位單元
4‧‧‧連接單元
412‧‧‧第一軸心方向
422‧‧‧第二軸心方向
5‧‧‧第一定向單元
6‧‧‧第二定向單元
7‧‧‧樞接元件
8‧‧‧套筒
81‧‧‧滑槽
82‧‧‧套筒軸向
83‧‧‧環狀體
9‧‧‧交會點

Claims (10)

  1. 一種手術扶持裝置，其包含：基座單元，具有一主桿；第一定位單元，其一端樞接該主桿，且該第一定位單元內設有第一彈性元件；第二定位單元，其一端樞接該第一定位單元之另一端，且該第二定位單元內設有第二彈性元件；連接單元，其一端樞接該第二定位單元之另一端，該連接單元之另一端包含具有第一軸孔之第一部件及具有第二軸孔之第二部件，其中，該第一部件及該第二部件夾有一角度，以使該第一軸孔之軸心方向與該第二軸孔之軸心方向相交於一點；第一定向單元，包含第一定向桿、第一平行連桿組、第三虛擬接地桿及第一支撐桿，該第一定向桿具有樞接該第一軸孔之第一軸桿，該第一平行連桿組之一端樞接該第一定向桿，該第一平行連桿組之另一端樞接該第三虛擬接地桿及該第一支撐桿，且該第一定向單元內設有複數個第三彈性元件；以及第二定向單元，包含第二定向桿，第二平行連桿組、第四虛擬接地桿及第二支撐桿，該第二定向桿具有樞接該第二軸孔之第二軸桿，該第二平行連桿組之一端樞接該第二定向桿，該第二平行連桿組之另一端樞接該第四虛擬接地桿及該第二支撐桿，且該第二定向單元內設有複數個第四彈性元件； 其中，該第一彈性元件、該第二彈性元件、該些第三彈性元件及該些第四彈性元件使該手術扶持裝置能達到靜平衡狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之手術扶持裝置，該第一定位單元更包括第一連桿、第一輔助桿及至少一第一虛擬接地桿，該第一連桿之一端及該第一輔助桿之一端分別樞接該主桿，該第一虛擬接地桿之二端分別樞接該第一連桿及該第一輔助桿，其中，該第一連桿平行於該第一輔助桿，該第一虛擬接地桿平行於該主桿，且該主桿之軸向平行於重力方向。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之手術扶持裝置，其中，該第一彈性元件之二端係分別連接該第一虛擬接地桿之質心位置及該第一輔助桿之質心位置。
  4. 如申請專利範圍第2或3項所述之手術扶持裝置，該第二定位單元更包括第二連桿、第二輔助桿及至少一第二虛擬接地桿，該第二連桿之一端樞接該第一連桿之另一端，該第二輔助桿之一端樞接該第一輔助桿之另一端，該第二虛擬接地桿之二端分別樞接該第二連桿及該第二輔助桿，其中，該第二連桿平行於該第二輔助桿，該第二虛擬接地桿平行於該主桿。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之手術扶持裝置，其中，該第二彈性元件之二端係分別連接該第二虛擬接地桿之質心位置及該第二輔助桿之質心位置。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之手術扶持裝置，該手術 扶持裝置更包含複數個樞接元件，該些樞接元件用以分別樞接該主桿、該第一連桿、該第一輔助桿、該第一虛擬接地桿、該第二連桿、該第二輔助桿、該第二虛擬接地桿及該連接單元，且該些樞接元件之軸向彼此平行。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之手術扶持裝置，其中，該第一平行連桿組包含用以樞接之複數個第一樞接件，該些第一樞接件之軸向彼此平行，該第二平行連桿組包含用以樞接之複數個第二樞接件，該些第二樞接件之軸向彼此平行，其中，未樞接該第一平行連桿組之該第一支撐桿之一端具有第一扶持桿，該第一扶持桿之軸向平行該些第一樞接件之軸向，未樞接該第二平行連桿組之該第二支撐桿之一端具有第二扶持桿，該第二扶持桿之軸向平行該些第二樞接件之軸向。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之手術扶持裝置，該手術扶持裝置更包含表面具有滑槽之套筒，該第一扶持桿及該第二扶持桿抵接該滑槽並能在該滑槽中滑動，其中，該套筒之軸心方向、該第一軸孔之軸心方向與該第二軸孔之軸心方向相交於一點。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之手術扶持裝置，其中，該第一彈性元件、該第二彈性元件、該些第三彈性元件及該些第四彈性元件為彈簧。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之手術扶持裝置，其中，該些第三彈性元件之每一者分別設置於該第一平行連 桿組及該第一定向桿之垂直部之間、該第三虛擬接地桿及該第一支撐桿之間，該些第四彈性元件之每一者分別設置於該第二平行連桿組及該第二定向桿之垂直部之間、該第四虛擬接地桿及該第二支撐桿之間，其中，該第三虛擬接地桿平行該第一定向桿之垂直部，該第四虛擬接地桿平行該第二定向桿之垂直部。
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