TWM493973U - 微創手術模組 - Google Patents

Description

微創手術模組

本新型創作是有關於一種手術模組，且特別是有關於一種微創手術模組。

近年來，隨著醫療技術的進步，微創手術(minimally invasive procedure)已經漸漸取代了傳統的開刀手術。再隨著光學技術的進步，配合適當地光源，微創手術可以藉由內視鏡(endoscope)和光纖(optic fiber)的搭配來照射患者體內的需要清除的軟組織，要清除的軟組織(soft tissue)因為吸收了自光纖所發出的光束而汽化(vaporization)。

上述的藉由光學來汽化軟組織的手術具有出血量少、安全性高及恢復速度快的優點，並已經漸漸廣泛應用到例如是泌尿外科(Urology)的手術中，其中例如是攝護腺肥大的切除。然而，因為微創手術器械在透過光纖導入外部光源所照射的光束時，光纖是沿著固定的方向(例如是內視鏡正前方)照射，因此並無法在手術中視手術的需求而改變光束的照射方向(例如是內視鏡的側邊)。因此，在微創手術器械的照光方向無法改變的前提下，會 在手術過程中帶來不便，並需要以更複雜的操作方式來處理各方向的軟組織，進而增加微創手術器械在移動中所帶來的不必要的傷害。

本新型創作的實施例提供一種微創手術模組，其具有可切換的出光方向。

本新型創作的實施例所提供的微創手術模組，包括一光傳輸單元、一容置單元以及一光路切換單元。光傳輸單元具有一出光端，容置單元具有一容置槽及位於容置槽的內壁的一第一反射面。容置槽容置出光端，第一反射面配置於光傳輸單元於出光端處的光軸上，且相對於光軸傾斜。光路切換單元具有一凹槽及位於凹槽的內壁的一第二反射面，其中第二反射面相對於光軸傾斜。光路切換單元適於被切換至一第一位置與一第二位置，當光路切換單元被切換至第一位置時，來自出光端的光依序被第一反射面與第二反射面反射；當光路切換單元被切換至第二位置時，來自出光端的光被第一反射面反射後，從光路切換單元的一側往外傳遞。

在本新型創作的一實施例中，上述的微創手術模組更包括一致動器，連接至光路切換單元，且用以驅使光路切換單元在第一位置與第二位置間切換。

在本新型創作的一實施例中，上述的致動器為一微機電 系統致動器。

在本新型創作的一實施例中，上述的致動器包括熱電式(Thermoelectric)致動器、機械式致動器、電磁式致動器、靜電式致動器或其組合。

在本新型創作的一實施例中，上述的容置槽具有彼此相接的一第一斜面、一第二斜面及一第三斜面，容置單元具有一反射層，反射層配置於第一斜面上，以形成第一反射面，且第二斜面與第三斜面實質上平行於光傳輸單元於出光端處的光軸。

在本新型創作的一實施例中，上述的容置單元包括一矽塊體及反射層，矽塊體具有一表面、第一斜面、第二斜面及第三斜面，容置槽從表面下陷，第一斜面、第二斜面及第三斜面相對於表面傾斜，表面與第一斜面之間、表面與第二斜面之間及表面與第三斜面之間均夾有鈍角，且反射層配置於矽塊體上。

在本新型創作的一實施例中，上述的凹槽具有彼此相接的一第四斜面、一第五斜面及一第六斜面，光路切換單元具有一反射層，反射層配置於第四斜面上，以形成第二反射面，且第五斜面與第六斜面實質上平行於光傳輸單元於出光端處的光軸。

在本新型創作的一實施例中，上述的光路切換單元包括一矽塊體及反射層，矽塊體具有一表面、第四斜面、第五斜面及第六斜面，凹槽從表面下陷，第四斜面、第五斜面及第六斜面相對於表面傾斜，表面與第四斜面之間、表面與第五斜面之間及表面與第六斜面之間均夾有鈍角，且反射層配置於矽塊體上。

在本新型創作的一實施例中，上述的光傳輸單元為光纖。

在本新型創作的一實施例中，上述的微創手術模組更包括一殼體，包覆容置單元、光路切換單元及出光端，殼體具有一第一出光口及一第二出光口，第一出光口位於光路切換單元被切換至第一位置時，來自出光端的光被第二反射面反射後的光路上，第二出光口位於光路切換被切換至第二位置時，來自出光端的光被第一反射面反射後的光路上。

基於上述，本新型創作的實施例所提供的微創手術模組可以藉由光路切換單元的位置切換，使來自出光端的光可以往不同的方向傳遞。也就是說，本新型創作的實施例所提供的微創手術模組不需移動位置即可切換自出光端發出的光的傳遞方向，進而提昇微創手術的便利性及安全性。

為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

I1I1、I2I2、I3I3、I4I4‧‧‧切面線

L1、L2、L3‧‧‧光軸

α₁ 、α₂ 、β₁ 、β₂ 、θ₁ 、θ₂ ‧‧‧鈍角

100、200‧‧‧微創手術模組

110‧‧‧光傳輸單元

112‧‧‧出光端

120‧‧‧容置單元

121、131‧‧‧表面

122‧‧‧容置槽

123‧‧‧第一反射面

124、125、126、134、135、136‧‧‧斜面

127‧‧‧加熱氧化層

128、138‧‧‧反射層

129、139‧‧‧矽塊體

130‧‧‧光路切換單元

132‧‧‧凹槽

133‧‧‧第二反射面

140‧‧‧致動器

210‧‧‧殼體

212‧‧‧第一出光口

214‧‧‧第二出光口

圖1A是本新型創作的第一實施例中微創手術模組的光路切換單元在第一位置的立體圖。

圖1B是本新型創作的第一實施例中微創手術模組的光路切換單元在第二位置的立體圖。

圖1C是圖1A中根據切面線I1I1的剖面圖。

圖1D是圖1B中根據切面線I2I2的剖面圖。

圖2A是本新型創作的第一實施例中微創手術模組的光路切換單元在第一位置的示意圖。

圖2B是本新型創作的第一實施例中微創手術模組的光路切換單元在第二位置的示意圖。

圖3A是本新型創作的第一實施例中容置單元的立體圖。

圖3B是圖3A中根據切面線I3I3的剖面圖。

圖3C是圖3A中根據切面線I4I4的剖面圖。

圖4是本新型創作的第一實施例中光路切換單元的立體圖。

圖5A是本新型創作的第二實施例中微創手術模組的光路切換單元在第一位置的剖面圖。

圖5B是本新型創作的第二實施例中微創手術模組的光路切換單元在第二位置的剖面圖。

圖1A是本新型創作的第一實施例中微創手術模組的光路切換單元在第一位置的立體圖。圖1B是本新型創作的第一實施例中微創手術模組的光路切換單元在第二位置的立體圖。圖1C是圖1A中根據切面線I1I1的剖面圖。圖1D是圖1B中根據切面線12I2的剖面圖。

請參照圖1A至圖1D，在本實施例中，微創手術模組100包括一光傳輸單元110、一容置單元120以及一光路切換單元 130。光傳輸單元110具有一出光端112，容置單元120具有一容置槽122及位於容置槽122的內壁的一第一反射面123，其中容置槽122容置出光端112，第一反射面123配置於光傳輸單元110於出光端112處的光軸L1上，且相對於光軸L1傾斜。光路切換單元130具有一凹槽132及位於凹槽132的內壁的一第二反射面133，其中第二反射面133相對於光軸L1傾斜。光路切換單元130適於被切換至一第一位置與一第二位置。

請參照圖1A及圖1C，在本實施例中，當光路切換單元130被切換至第一位置時，請參照光軸L1，來自出光端112的光依序被第一反射面123與第二反射面133反射。請參照圖1B及圖1D，當光路切換單元130被切換至第二位置時，請參照光軸L2，來自出光端112的光被第一反射面123反射後，從光路切換單元130的一側往外傳遞。上述的實施例中，微創手術模組100藉由切換光路切換單元130的位置，可以使微創手術模組100所傳遞的光往不同方向傳遞。更具體來說，在本實施例中，光傳輸單元110可以將來自外部光源的光傳遞至出光端112並由出光端112發出，再由光路切換單元130的位置切換，使光束可以以不同的方向往外傳遞，藉此在微創手術中提供便利性並提昇微創手術的安全性。

更具體來說，請參照圖1C及圖1D，在本實施例中，容置單元120具有一反射層128，容置槽122具有一第一斜面126，反射層128配置在第一斜面126上，形成第一反射面123，光路切 換單元130具有一反射層138，凹槽132具有一第四斜面136，反射層138配置在第四斜面136上，形成第二反射面133。在本實施例中，反射層128及反射層138例如是由適於做為高反射層的金屬材質(例如鋁)鍍膜而成。在本實施例中，光傳輸單元110例如是光纖，但不限於此。

圖2A是本新型創作的第一實施例中微創手術模組的光路切換單元在第一位置的示意圖。圖2B是本新型創作的第一實施例中微創手術模組的光路切換單元在第二位置的示意圖。請參照圖2A及圖2B，在本實施例中，微創手術模組100更包括一致動器140，連接至光路切換單元130，且用以驅使光路切換單元130在第一位置與第二位置間切換。在本實施例中，致動器140為一微機電系統致動器。更具體來說，在本實施例中，致動器140包括熱電式致動器，其藉由本身的溫度變化來改變彎曲的角度，藉以改變容置單元120和光路切換單元130之間的相對位置，但不限於此。在其他實施例中，致動器包括熱電式致動器、機械式致動器、電磁式致動器、靜電式致動器或其組合。

圖3A是本新型創作的第一實施例中容置單元的立體圖。圖3B是圖3A中根據切面線I3I3的剖面圖。圖3C是圖3A中根據切面線I4I4的剖面圖。更詳細來說，請參照圖3A至圖3C，在本新型創作的實施例中，容置槽122具有彼此相接的第一斜面126、第二斜面124及第三斜面125，容置單元120具有一反射層128，反射層128配置於第一斜面126上，以形成第一反射面123， 且第二斜面124與第三斜面125實質上平行於光傳輸單元110於出光端112處的光軸L3。

圖4是本新型創作的第一實施例中光路切換單元的立體圖。請參照圖1C及圖4在本實施例中，凹槽132具有彼此相接的一第四斜面136、一第五斜面134及一第六斜面135，光路切換單元130具有一反射層138，反射層138配置於第四斜面136上，以形成第二反射面133，且第五斜面134與第六斜面135實質上平行於光傳輸單元110於出光端112處的該光軸L1。

具體來說，請參照圖3B及圖3C，在本實施例中容置單元120包括一矽塊體129及反射層128，矽塊體129具有一表面121、第一斜面126、第二斜面124及第三斜面125，容置槽122從表面121下陷，第一斜面126、第二斜面124及第三斜面125箱對於表面121傾斜，表面121與第一斜面126之間夾有鈍角α₁ 、表面121與第二斜面124之間夾有鈍角β₁ 、表面121與第三斜面125之間夾有鈍角θ₁ ，且反射層128配置於矽塊體129上。進一步來說，本實施例的容置單元120更包括加熱氧化層127，而容置槽122例如是藉由溼式蝕刻(wet etching)或乾式蝕刻(dry etching)在加熱氧化層127所暴露的矽塊體129上蝕刻而成。更具體來說，容置槽122例如是藉由氫氟酸(hydrofluoric Acid,HF)蝕刻、氫氧化鉀(potassium hydroxide,KOH)蝕刻、反應離子蝕刻(reactive-ion etching,RIE)、四甲基氫氧化銨(tetramethylammonium hydroxide,TMAH)蝕刻的其中之一或上 述蝕刻方法的組合來形成。換句話說，本實施例中的容置槽122例如是藉由微機電加工技術(bulk micromachining)所製成。請參照圖1C及圖4，在本實施例中，光路切換單元130包括矽塊體139，矽塊體139具有一表面131、第四斜面136、第五斜面134及第六斜面135，凹槽132從表面131下陷，第四斜面136、第五斜面134及第六斜面135相對於表面131傾斜，表面131與第四斜面136之間夾有鈍角α₂ 、表面131與第五斜面134之間夾有鈍角β₂ 、表面131與第六斜面135之間夾有鈍角θ₂ ，且反射層138配置於矽塊體139上，而凹槽132的形成亦可類似於上述容置槽122的形成，在此不再贅述。

在本新型創作的其他實施例中，上述這些矽塊體所具有的容置槽或凹槽更可以不同於圖3A至圖3C所繪示的容置槽122及圖4所繪示的凹槽132而具有其他的內壁設計。

圖5A是本新型創作的第二實施例中微創手術模組的光路切換單元在第一位置的剖面圖。圖5B是本新型創作的第二實施例中微創手術模組的光路切換單元在第二位置的剖面圖。請參照圖5A及圖5B，在本實施例中，光傳輸單元100、容置單元120及光路切換單元130類似於上述實施例的微創手術模組100中的配置，惟其不同之處在於微創手術模組200，更包括一殼體210，包覆容置單元120、光路切換單元130及出光端112，殼體210具有一第一出光口212及一第二出光口214。第一出光口212位於光路切換單元130被切換至第一位置時，來自出光端112的光被第 二反射面反射後的光路上(例如是光軸L1上)。第二出光口214位於光路切換單元被切換至第二位置時，來自出光端112的光被第一反射面反射後的光路上(例如是光軸L2上)。

綜上所述，本新型創作的實施例所提供的微創手術模組可以藉由光路切換單元的位置切換，使來自出光端的光可以往不同的方向傳遞。也就是說，本新型創作的實施例所提供的微創手術模組不需移動位置即可切換自出光端發出的光的傳遞方向，進而讓使用者在微創手術中可以更有效率及安全的進行。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

L1‧‧‧光軸

α₂ ‧‧‧鈍角

100‧‧‧微創手術模組

110‧‧‧光傳輸單元

112‧‧‧出光端

120‧‧‧容置單元

122‧‧‧容置槽

123‧‧‧第一反射面

126、136‧‧‧斜面

128、138‧‧‧反射層

130‧‧‧光路切換單元

132‧‧‧凹槽

133‧‧‧第二反射面

Claims (10)

1. 一種微創手術模組，包括：一光傳輸單元，具有一出光端；一容置單元，具有一容置槽及位於該容置槽的內壁的一第一反射面，其中該容置槽容置該出光端，該第一反射面配置於該光傳輸單元於該出光端處的光軸上，且相對於該光軸傾斜；以及一光路切換單元，具有一凹槽及位於該凹槽的內壁的一第二反射面，其中該第二反射面相對於該光軸傾斜，該光路切換單元適於被切換至一第一位置與一第二位置，當該光路切換單元被切換至該第一位置時，來自該出光端的光依序被該第一反射面與該第二反射面反射；當該光路切換單元被切換至該第二位置時，來自該出光端的光被該第一反射面反射後，從該光路切換單元的一側往外傳遞。
2. 如申請專利範圍第1項所述的微創手術模組，更包括一致動器，連接至該光路切換單元，且用以驅使該光路切換單元在該第一位置與該第二位置間切換。
3. 如申請專利範圍第2項所述的微創手術模組，其中該致動器為一微機電系統致動器。
4. 如申請專利範圍第2項所述的微創手術模組，其中該致動器包括熱電式致動器、機械式致動器、電磁式致動器、靜電式致動器或其組合。
5. 如申請專利範圍第1項所述的微創手術模組，其中該容置 槽具有彼此相接的一第一斜面、一第二斜面及一第三斜面，該容置單元具有一反射層，該反射層配置於該第一斜面上，以形成該第一反射面，且該第二斜面與該第三斜面實質上平行於該光傳輸單元於該出光端處的該光軸。
6. 如申請專利範圍第5項所述的微創手術模組，其中該容置單元包括一矽塊體及該反射層，該矽塊體具有一表面、該第一斜面、該第二斜面及該第三斜面，該容置槽從該表面下陷，該第一斜面、該第二斜面及該第三斜面相對於該表面傾斜，該表面與該第一斜面之間、該表面與該第二斜面之間及該表面與該第三斜面之間均夾有鈍角，且該反射層配置於該矽塊體上。
7. 如申請專利範圍第1項所述的微創手術模組，其中該凹槽具有彼此相接的一第四斜面、一第五斜面及一第六斜面，該光路切換單元具有一反射層，該反射層配置於該第四斜面上，以形成該第二反射面，且該第五斜面與該第六斜面實質上平行於該光傳輸單元於該出光端處的該光軸。
8. 如申請專利範圍第7項所述的微創手術模組，其中該光路切換單元包括一矽塊體及該反射層，該矽塊體具有一表面、該第四斜面、該第五斜面及該第六斜面，該凹槽從該表面下陷，該第四斜面、該第五斜面及該第六斜面相對於該表面傾斜，該表面與該第四斜面之間、該表面與該第五斜面之間及該表面與該第六斜面之間均夾有鈍角，且該反射層配置於該矽塊體上。
9. 如申請專利範圍第1項所述的微創手術模組，其中該光傳 輸單元為光纖。
10. 如申請專利範圍第1項所述的微創手術模組，更包括：一殼體，包覆該容置單元、該光路切換單元及該出光端，該殼體具有一第一出光口及一第二出光口，該第一出光口位於該光路切換單元被切換至該第一位置時，來自該出光端的光被該第二反射面反射後的光路上，該第二出光口位於該光路切換單元被切換至該第二位置時，來自該出光端的光被該第一反射面反射後的光路上。