TWM635479U - 用於區域治療的二氧化碳雷射儀 - Google Patents

Abstract

本新型提出了一種用於區域治療的二氧化碳雷射儀，其包含了一殼 體、一操作觸控面板、一二氧化碳雷射光產生器、複數個冷卻器、一導光臂、一振鏡掃描模組、一雷射光發射控制模組、一電力模組、一斷路器、一鑰匙開關、一腳動電源開關、一緊急開關及一IC卡讀卡裝置。由於有操作觸控面板與振鏡掃描模組的特殊設計，雷射光可以依照實際需求，穩定地打射到特定形狀與面積大小的皮膚上，從而解決了二氧化碳雷射儀存在的操作面積無法特定的問題。

Description

用於區域治療的二氧化碳雷射儀

本新型關於一種二氧化碳雷射儀，特別是一種用於皮膚科、整形外科以及普通外科手術中的的人體組織汽化與凝結之區域治療的二氧化碳雷射儀。

二氧化碳雷射儀，或稱光灸儀，是一種使用二氧化碳氣體分子受電激勵後所產生的雷射束(波長10.6微米，屬中紅外光)來汽化、碳化、凝固和照射人體組織，以達到治療目的醫療設備。因為水在二氧化碳雷射頻率光的照射下極容易揮發，雷射光能被皮膚細胞內的水分吸收而產生高熱能，故二氧化碳雷射儀可將皮膚細胞瞬間蒸發汽化，移除病變或老化皮膚。而當部分熱量被目標組織吸收後，殘存能量可引起凝血反應(止血)。二氧化碳雷射儀的適用對象廣泛，如凹洞型痘疤疤痕治療、毛孔鬆弛粗大治療、緊實臉部曲線、改善膚質粗糙、改善細紋、除痣等。因此，二氧化碳雷射儀是皮膚科、外科或醫療美容醫院必不可少的醫療設備。

雖然二氧化碳雷射儀是成熟的工藝產品，但在實作上還是存在使用上的不便，而需持續改善完備。例如，二氧化碳雷射儀是透過操作面板或觸控螢幕來選擇要於病患皮膚上照射雷射光的面積與形狀。受限於雷射光源的移動性，這些形狀都是固定的，如圓形、正方形、長方形等，但受治療區域往往不是完美的幾何形狀，因此醫生在操作二氧化碳雷射儀時，需要藉由他的經驗來調整雷射光照射的形狀及疊加照射範圍的控制。如果新進醫生不熟悉二氧化碳 雷射儀的操作，那麼很可能造成應該治療的皮膚區域沒有或缺乏足夠的雷射光照射，或是為了處理大片皮膚的分段雷射照射而導致部分皮膚接受了過度能量的光照，產生傷害。

為了解決前述問題，從而有本新型之用於區域治療的二氧化碳雷射儀的研發。

本段文字提取和編譯本新型的某些特點。其它特點將被揭露於後續段落中。其目的在涵蓋附加的申請專利範圍之精神和範圍中，各式的修改和類似的排列。

為了解決前述問題，本新型提出了一種新穎的用於區域治療的二氧化碳雷射儀，其包含：一殼體，保護安裝於其內的元件；一操作觸控面板，安裝於該殼體上，顯示一操作介面並將操作者依照該操作介面操作的至少一操作指令向外傳輸；一二氧化碳雷射光產生器，安裝於該殼體內，用以產生雷射光束；複數個冷卻器，安裝於該殼體內部，運轉以將該殼體內的熱量導引到該殼體外部；一導光臂，安裝於該殼體上並與該二氧化碳雷射光產生器連接，用以將該二氧化碳雷射光產生器產生的雷射光經由內部空間由一發射端傳播到一接收端；一振鏡掃描模組，安裝於該導光臂的該接收端，接收傳播的雷射光並依照一控制訊號調整該雷射光打向一短距離平面的落點形狀；一雷射光發射控制模組，安裝於該殼體中，與該操作觸控面板訊號連接並經由該導光臂與該振鏡掃描模組訊號連接，接收該至少一操作指令、將該至少一操作指令轉換為對應的該控制訊號，並將該控制訊號提供給該振鏡掃描模組；及一電力模組，安裝於該殼體內並與一外部電源、該操作觸控面板、該二氧化碳雷射光產生器、該些冷卻器、該振鏡掃描模組及該雷射光發射控制模組電連接，用以將來自該外 部電源之交流電力轉換為至少一直流工作電力並分別提供給電連接的其它元件。

所述的用於區域治療的二氧化碳雷射儀進一步包含：一斷路器，安裝於該殼體上，電連接於該電力模組與該外部電源之間，開啟以讓該外部電源的交流電力提供給該電力模組同時保護該電力模組免受過電流或短路損害；及一鑰匙開關，安裝於該殼體上並訊號連接至該電力模組，在該斷路器開啟且插入一控制鑰匙後，可以轉動該控制鑰匙以開啟該電力模組的運作。

所述的用於區域治療的二氧化碳雷射儀還進一步包含一腳動電源開關，安裝於該殼體上鄰近腳踩可觸及之高度並與該電力模組電連接，開啟以控制該電力模組向該二氧化碳雷射光產生器提供直流工作電力，及關閉以控制該電力模組終止向該二氧化碳雷射光產生器提供直流工作電力。

所述的用於區域治療的二氧化碳雷射儀又進一步包含一緊急開關，安裝於該殼體上並與該電力模組電連接，開啟以控制該電力模組停止向電連接的元件提供直流工作電力，以避免運作時的緊急危險情況。

依照本新型，該殼體由一機架、安裝於該機架外的複數個機殼，及安裝於該機架下方的複數個活動腳輪所組成。

用於區域治療的二氧化碳雷射儀更進一步包含一IC卡讀卡裝置，安裝於該殼體上並與該雷射光發射控制模組訊號連接，用以透過插入的一IC卡內的預設資料，控制該雷射光發射控制模組的運作。

依照本新型，該電力模組包含：一變壓器，將該交流電力轉換為一直流電力；一電力調控單元，將該直流電力調整為複數個各具特定電壓值與電流值的該直流工作電力；及一電力分派電路，依照需求將該至少一直流工作電力並分別提供給電連接元件。

最好，該冷卻器為冷卻氣泵、冷卻風扇或水冷循環管。

最好，該振鏡掃描模組進一步依照該控制訊號調整該雷射光打出於該短距離平面上的點密度。

最好，該振鏡掃描模組進一步依照該控制訊號調整該雷射光打出於該短距離平面上的方式為陣列方式依序發射或隨機方式無序發射。

最好，該振鏡掃描模組進一步依照該控制訊號調整該雷射光打出於該短距離平面上的能量。

由於有操作觸控面板與振鏡掃描模組的特殊設計，雷射光可以依照實際需求，穩定地打射到特定形狀與面積大小的皮膚上，從而解決了前述問題。

1:用於區域治療的二氧化碳雷射儀

10:殼體

101:機架

102:機殼

103:活動腳輪

104:通風槽

105:出風口

11:操作觸控面板

111:操作介面

12:二氧化碳雷射光產生器

13:冷卻器

14:導光臂

141:發射端

142:接收端

143:關節

15:振鏡掃描模組

16:雷射光發射控制模組

17:電力模組

171:變壓器

172:電力調控單元

173:電力分派電路

18:斷路器

19:鑰匙開關

20:腳動電源開關

21:緊急開關

22:IC卡讀卡裝置

C:IC卡

P:外部電源

圖1為依照本新型實施例之用於區域治療的二氧化碳雷射儀的立體圖。

圖2為該用於區域治療的二氧化碳雷射儀的元件方框圖。

圖3顯示該用於區域治療的二氧化碳雷射儀的前視圖，及對應該前視圖方向而由所在平面自中央處切截的剖面圖。

圖4顯示該用於區域治療的二氧化碳雷射儀的背部立體圖及局部放大圖。

圖5繪示一操作觸控面板顯示一操作介面。

圖6顯示該用於區域治療的二氧化碳雷射儀的前部立體圖及局部放大圖。

本新型將藉由參照下列的諸實施例而更具體地描述。

請見圖1與圖2，圖1為依照本新型實施例之用於區域治療的二氧化碳雷射儀1的立體圖，圖2為該用於區域治療的二氧化碳雷射儀1的元件方框圖。用於區域治療的二氧化碳雷射儀1包含了一殼體10、一操作觸控面板11、一二氧化碳雷射光產生器12、複數個冷卻器13、一導光臂14、一振鏡掃描模組15、一雷射光發射控制模組16、一電力模組17、一斷路器18、一鑰匙開關19、一腳動電源開關20、一緊急開關21及一IC卡讀卡裝置22。以下就前述技術元件進行詳細說明。

殼體10是操作人員接觸用於區域治療的二氧化碳雷射儀1的元件，其用途是保護安裝於其內的元件。請見圖3，該圖顯示用於區域治療的二氧化碳雷射儀1的前視圖，及對應該前視圖方向而由所在平面自中央處切截的剖面圖，其中因為截圖方向關係，部分的導光臂14被切除了。殼體10由一機架101、安裝於機架101外的複數個機殼102，及安裝於機架101下方的數個活動腳輪103所組成。機殼102上開設了許多的開孔，用來安裝需要露出於外部環境中的元件，以及形成散熱所需的通風槽104。依照本新型，殼體10的外觀不限於圖1的態樣，其材料也以堅固輕盈為主，比如使用熱固形塑膠、不鏽鋼、鋁合金等材料。

操作觸控面板11安裝於殼體10上。在本實施例中，操作觸控面板11是安裝於殼體10的上方靠近導光臂14處，約莫操作者的腰到胸部的高度，以方便操作者使用。操作觸控面板11顯示一操作介面111並將操作者依照該操作介面111操作的至少一操作指令向外傳輸。操作觸控面板11的操作態樣將配合振鏡掃描模組15一併於下方說明。

請復見圖3，二氧化碳雷射光產生器12安裝於殼體10內，可用以產生雷射光束。在本實施例中，二氧化碳雷射光產生器12是個射頻密封二氧化碳(RF Sealed-off CO₂)雷射光產生器，雷射光波長為10,600nm，光束模式為TEMoo。

請同時參閱圖3與圖4，圖4顯示用於區域治療的二氧化碳雷射儀1的背部立體圖及局部放大圖。依照本新型，用於區域治療的二氧化碳雷射儀1具有數個冷卻器13(本實施例中以2個為例來說明)，冷卻器13安裝於殼體10內部，運轉以將殼體10內的熱量，經由開設於其上的出風口105導引到殼體10外部。冷卻器可以是，但不限於冷卻氣泵、冷卻風扇或水冷循環管，本實施例中以冷卻風扇為例來說明。

導光臂14安裝於殼體10上並與二氧化碳雷射光產生器12連接，用以將二氧化碳雷射光產生器12產生的雷射光經由內部空間由一發射端141傳播到一接收端142。導光臂14和一個機器手臂類似，只是沒有自帶動力，只能靠操作者的施力來調整形狀。導光臂14有許多的關節143，關節143受力會轉動，從而改變導光臂14的外觀形狀。在關節143轉動的同時，導光臂14內部的光路徑也會改變，但不影響雷射光由發射端141傳播到接收端142。

振鏡掃描模組15安裝於導光臂14的接收端142，可接收傳播的雷射光並依照一控制訊號調整該雷射光打向一短距離平面的落點形狀。依照本新型，振鏡掃描模組15是控制雷射光射出的最終元件，其特點是有效距離短(約10mm)，所以在對皮膚進行治療時距離不能太遠(在短距離平面上)，但為了安全著想，又必須遠離治療區以外的人及患者皮膚。由於患者需要治療的皮膚形狀不一，振鏡掃描模組15可以控制雷射光的落點形狀，以求精準地覆蓋所欲治療區域內的皮膚。關於振鏡掃描模組15的運作，配合圖5來說明。圖5繪示 操作觸控面板11及其顯示的一操作介面111。導光臂14調整好位置，振鏡掃描模組15瞄準了治療區域內的皮膚時(振鏡掃描模組15和皮膚間的距離也在用於區域治療的二氧化碳雷射儀1的設定範圍內)，此時操作介面111上以粗虛線框標示的點陣區域便對應了該治療區域的面積。如此，操作者就可依照實際欲治療的皮膚的形狀，以觸控方式畫在粗虛線框內的範圍(圖5中以一個星形為例來說明)。設定完成後，這便產生了一個操作指令，透過雷射光發射控制模組16轉換為對應的控制訊號來控制振鏡掃描模組15發出雷射光的移動軌跡。

除了落點形狀控制，振鏡掃描模組15還可依照來自雷射光發射控制模組16的控制訊號調整雷射光打出於前述短距離平面上的點密度。點密度的定義為皮膚上每平方公分的雷射光落點數，比如225點、256點、289點、324點、361點、400點、441點、484點、529點、784點、1024點、1521點等，可以依照操作者的需求設定。此外，振鏡掃描模組15也可依照控制訊號調整雷射光打出於前述短距離平面上的方式為陣列方式依序發射或隨機方式無序發射。更甚者，振鏡掃描模組15更可依照控制訊號調整雷射光打出於前述短距離平面上的能量。在本實施例中，每個雷射光的落點處施加的能量可以控制在1~300mJ之間。依照本新形，雷射光可以是連續發射外，也可以是間斷性地發射，因此振鏡掃描模組15也可以控制雷射光輸出的單位時長與間隔，比如每一次發射的單位時長為50ms，二次發射間的間隔時間為100ms。

雷射光發射控制模組16安裝於殼體10中，與操作觸控面板11訊號連接(圖2中訊號連接以實線表示)，並經由導光臂14與振鏡掃描模組15訊號連接。雷射光發射控制模組16接收至少一操作指令、將該至少一操作指令轉換為對應的控制訊號，並將該控制訊號提供給振鏡掃描模組15以進行雷射光發射控制。依照本新型，雷射光發射控制模組16可以是個微電腦結構：可使用Samsung Exynos4412處理器或Cortex-A9 ARM架構、1.4G、雙核心行動處理型 的中央處理器；以Linux-3.0.15或Android 4.2.2為作業系統；具有8G的ROM以及2G的RAM。雖然雷射光發射控制模組16是個介於操作者介面(操作觸控面板11)與輸出端(振鏡掃描模組15)的資訊管控元件，但它也可以預設一些功能。比如落點形狀除了靠操作者自訂外，雷射光發射控制模組16也可以預設一些如圓形、橢圓形、正方形、長方形等形狀，供操作者選取操作。

電力模組17安裝於10殼體內並與一外部電源(如市電插座)、操作觸控面板11、二氧化碳雷射光產生器12、該些冷卻器13、振鏡掃描模組15及雷射光發射控制模組16電連接(圖2中以虛線表示)，用以將來自外部電源之交流電力轉換為至少一直流工作電力並分別提供給電連接的其它元件。由於每個電連接的元件在運作時需要不同的電流與電壓，所以工作直流電的態樣可以不只一個。為了達成上述目的，電力模組17進一步包含了一變壓器171、一電力調控單元172與一電力分派電路173。變壓器171的功能是將交流電力轉換為一直流電力，電力調控單元172將前述的直流電力調整為複數個各具特定電壓值與電流值的直流工作電力，電力分派電路173則依照需求將該至少一直流工作電力並分別提供給電連接元件。

由於用於區域治療的二氧化碳雷射儀1運作時的功率大，加之考慮如果操作者不嫻熟操作流程，高功率的雷射光恐會導致病患、操作者甚至是周為第三人的安全隱憂，因此本新型在於電源管控上有以下的安全設計。請見圖2與圖4，用於區域治療的二氧化碳雷射儀的斷路器18安裝於殼體10上，位於背部的機殼102下方。斷路器18電連接於電力模組17與一外部電源P之間，斷路器18開啟以讓外部電源P的交流電力提供給電力模組17，同時保護電力模組17免受過電流或短路損害。請見圖6，該圖顯示用於區域治療的二氧化碳雷射儀1的前部立體圖及局部放大圖。在操作配合上，鑰匙開關19安裝於殼體10的前方機殼102上並訊號連接至電力模組17。在斷路器18開啟且插入一控制鑰匙(未繪 示)後，可以轉動該控制鑰匙以開啟電力模組17的運作。也就是說，本新型的安全設計之一是在確保電力模組17不會因外部因素被燒壞的前提下，才讓操作者以控制鑰匙來啟動用於區域治療的二氧化碳雷射儀1。

此外，腳動電源開關20是另一種安全設計。腳動電源開關20安裝於殼體10上鄰近腳踩可觸及之高度並與電力模組17電連接。腳動電源開關20開啟時可以控制電力模組17向二氧化碳雷射光產生器12提供直流工作電力，關閉時控制電力模組17終止向二氧化碳雷射光產生器12提供直流工作電力。依照本新型，當透過操作觸控面板11設定好了所有的參數與設定值都後，在操作介面111上按下STANDY與READY按鈕，就可以透過腳動電源開關20，來做為雷射光輸出的控制。

安全設計的又一環是緊急開關21。緊急開關21安裝於殼體10上並與電力模組17電連接。緊急開關21開啟以控制電力模組17停止向電連接的元件提供直流工作電力，以避免運作時的緊急危險情況。緊急開關21可以算是用於區域治療的二氧化碳雷射儀1的緊急剎車。

IC卡讀卡裝置22安裝於殼體10的前方的機殼102上，並與雷射光發射控制模組16訊號連接，用以透過插入的一IC卡C內的預設資料，控制雷射光發射控制模組16的運作。IC卡讀卡裝置22具有引進額外功能設計的作用。

雖然本新型已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本新型之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1:用於區域治療的二氧化碳雷射儀

10:殼體

104:通風槽

11:操作觸控面板

14:導光臂

15:振鏡掃描模組

Claims (11)

1. 一種用於區域治療的二氧化碳雷射儀，包含：一殼體，保護安裝於其內的元件；一操作觸控面板，安裝於該殼體上，顯示一操作介面並將操作者依照該操作介面操作的至少一操作指令向外傳輸；一二氧化碳雷射光產生器，安裝於該殼體內，用以產生雷射光束；複數個冷卻器，安裝於該殼體內部，運轉以將該殼體內的熱量導引到該殼體外部；一導光臂，安裝於該殼體上並與該二氧化碳雷射光產生器連接，用以將該二氧化碳雷射光產生器產生的雷射光經由內部空間由一發射端傳播到一接收端；一振鏡掃描模組，安裝於該導光臂的該接收端，接收傳播的雷射光並依照一控制訊號調整該雷射光打向一短距離平面的落點形狀；一雷射光發射控制模組，安裝於該殼體中，與該操作觸控面板訊號連接並經由該導光臂與該振鏡掃描模組訊號連接，接收該至少一操作指令、將該至少一操作指令轉換為對應的該控制訊號，並將該控制訊號提供給該振鏡掃描模組；及一電力模組，安裝於該殼體內並與一外部電源、該操作觸控面板、該二氧化碳雷射光產生器、該些冷卻器、該振鏡掃描模組及該雷射光發射控制模組電連接，用以將來自該外部電源之交流電力轉換為至少一直流工作電力並分別提供給電連接的其它元件。
2. 如請求項1所述的用於區域治療的二氧化碳雷射儀，進一步包含： 一斷路器，安裝於該殼體上，電連接於該電力模組與該外部電源之間，開啟以讓該外部電源的交流電力提供給該電力模組同時保護該電力模組免受過電流或短路損害；及一鑰匙開關，安裝於該殼體上並訊號連接至該電力模組，在該斷路器開啟且插入一控制鑰匙後，可以轉動該控制鑰匙以開啟該電力模組的運作。
3. 如請求項1所述的用於區域治療的二氧化碳雷射儀，進一步包含一腳動電源開關，安裝於該殼體上鄰近腳踩可觸及之高度並與該電力模組電連接，開啟以控制該電力模組向該二氧化碳雷射光產生器提供直流工作電力，及關閉以控制該電力模組終止向該二氧化碳雷射光產生器提供直流工作電力。
4. 如請求項1所述的用於區域治療的二氧化碳雷射儀，進一步包含一緊急開關，安裝於該殼體上並與該電力模組電連接，開啟以控制該電力模組停止向電連接的元件提供直流工作電力，以避免運作時的緊急危險情況。
5. 如請求項1所述的用於區域治療的二氧化碳雷射儀，其中該殼體由一機架、安裝於該機架外的複數個機殼，及安裝於該機架下方的複數個活動腳輪所組成。
6. 如請求項1所述的用於區域治療的二氧化碳雷射儀，進一步包含一IC卡讀卡裝置，安裝於該殼體上並與該雷射光發射控制模組訊號連接，用以透過插入的一IC卡內的預設資料，控制該雷射光發射控制模組的運作。
7. 如請求項1所述的用於區域治療的二氧化碳雷射儀，其中電力模組包含：一變壓器，將該交流電力轉換為一直流電力； 一電力調控單元，將該直流電力調整為複數個各具特定電壓值與電流值的該直流工作電力；及一電力分派電路，依照需求將該至少一直流工作電力並分別提供給電連接元件。
8. 如請求項1所述的用於區域治療的二氧化碳雷射儀，其中該冷卻器為冷卻氣泵、冷卻風扇或水冷循環管。
9. 如請求項1所述的用於區域治療的二氧化碳雷射儀，其中該振鏡掃描模組進一步依照該控制訊號調整該雷射光打出於該短距離平面上的點密度。
10. 如請求項1所述的用於區域治療的二氧化碳雷射儀，其中該振鏡掃描模組進一步依照該控制訊號調整該雷射光打出於該短距離平面上的方式為陣列方式依序發射或隨機方式無序發射。
11. 如請求項1所述的用於區域治療的二氧化碳雷射儀，其中該振鏡掃描模組進一步依照該控制訊號調整該雷射光打出於該短距離平面上的能量。

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