微创手术组件.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201510116092.4 (22)申请日 2015.03.17 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 105310772 A (43)申请公布日 2016.02.10 (30)优先权数据 103213574 2014.07.31 TW (73)专利权人 郑博文 地址 中国台湾台南市公园路994巷56-9楼 (72)发明人 郑博文 (74)专利代理机构 厦门市新华专利商标代理有 限公司 35203 代理人 朱凌 (51)Int.Cl. A61B 18/28(2006.

2、01) A61B 18/22(2006.01) 审查员 张文静 (54)发明名称 微创手术组件 (57)摘要 本发明提供一种微创手术组件， 包括光传输 单元、 容置单元以及光路切换单元。 光传输单元 具有出光端， 容置单元具有容置槽及位于容置槽 内壁的第一反射面。 容置槽容置出光端， 第一反 射面倾斜配置于光传输单元于出光端处的光轴 上。 光路切换单元具有凹槽及位于凹槽内壁的第 二反射面， 其中第二反射面相对于光轴倾斜。 光 路切换单元适于被切换至第一位置与第二位置， 当光路切换单元被切换至第一位置时， 来自出光 端的光依序被第一反射面与第二反射面反射； 当 光路切换单元被切换至第二位置时，

3、来自出光端 的光被第一反射面反射后， 从光路切换单元的一 侧往外传递。 本发明具有可切换的出光方向， 可 提升微创手术的便利性及安全性。 权利要求书1页 说明书5页 附图8页 CN 105310772 B 2018.01.26 CN 105310772 B 1.一种微创手术组件， 其特征在于， 包括： 光传输单元， 具有出光端； 容置单元， 具有容置槽及位于该容置槽的内壁的第一反射面， 其中该容置槽容置该出 光端， 该第一反射面配置于该光传输单元于该出光端处的光轴上， 且相对于该光轴倾斜； 以 及 光路切换单元， 具有凹槽及位于该凹槽的内壁的第二反射面， 其中该第二反射面相对 于该光轴倾斜，

4、该光路切换单元适于被切换至第一位置与第二位置， 当该光路切换单元被 切换至该第一位置时， 来自该出光端的光依序被该第一反射面与该第二反射面反射； 当该 光路切换单元被切换至该第二位置时， 来自该出光端的光被该第一反射面反射后， 从该光 路切换单元的一侧往外传递。 2.根据权利要求1所述的微创手术组件， 其特征在于， 还包括致动器， 连接至该光路切 换单元， 且用以驱使该光路切换单元在该第一位置与该第二位置间切换。 3.根据权利要求2所述的微创手术组件， 其特征在于， 该致动器为微机电系统致动器。 4.根据权利要求2所述的微创手术组件， 其特征在于， 该致动器包括热电式致动器、 机 械式致动器、

5、 电磁式致动器、 静电式致动器或其组合。 5.根据权利要求1所述的微创手术组件， 其特征在于， 该容置槽具有彼此相接的第一斜 面、 第二斜面及第三斜面， 该容置单元具有反射层， 该反射层配置于该第一斜面上， 以形成 该第一反射面， 且该第二斜面与该第三斜面实质上平行于该光传输单元于该出光端处的该 光轴。 6.根据权利要求5所述的微创手术组件， 其特征在于， 该容置单元包括硅块体及该反射 层， 该硅块体具有表面、 该第一斜面、 该第二斜面及该第三斜面， 该容置槽从该表面下陷， 该 第一斜面、 该第二斜面及该第三斜面相对于该表面倾斜， 该表面与该第一斜面之间、 该表面 与该第二斜面之间及该表面与该

6、第三斜面之间均夹有钝角， 且该反射层配置于该硅块体 上。 7.根据权利要求1所述的微创手术组件， 其特征在于， 该凹槽具有彼此相接的第四斜 面、 第五斜面及第六斜面， 该光路切换单元具有反射层， 该反射层配置于该第四斜面上， 以 形成该第二反射面， 且该第五斜面与该第六斜面实质上平行于该光传输单元于该出光端处 的该光轴。 8.根据权利要求7所述的微创手术组件， 其特征在于， 该光路切换单元包括硅块体及该 反射层， 该硅块体具有表面、 该第四斜面、 该第五斜面及该第六斜面， 该凹槽从该表面下陷， 该第四斜面、 该第五斜面及该第六斜面相对于该表面倾斜， 该表面与该第四斜面之间、 该表 面与该第五斜

7、面之间及该表面与该第六斜面之间均夹有钝角， 且该反射层配置于该硅块体 上。 9.根据权利要求1所述的微创手术组件， 其特征在于， 该光传输单元为光纤。 10.根据权利要求1所述的微创手术组件， 其特征在于， 还包括： 壳体， 包覆该容置单元、 该光路切换单元及该出光端， 该壳体具有第一出光口及第二出 光口， 该第一出光口位于该光路切换单元被切换至该第一位置时， 来自该出光端的光被该 第二反射面反射后的光路上， 该第二出光口位于该光路切换单元被切换至该第二位置时， 来自该出光端的光被该第一反射面反射后的光路上。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 105310772 B 2 微创手术组件

8、技术领域 0001 本发明是有关于一种手术组件， 且特别是有关于一种微创手术组件。 背景技术 0002 近年来， 随着医疗技术的进步， 微创手术(minimally invasive procedure) 已经 渐渐取代了传统的开刀手术。 再随着光学技术的进步， 配合适当地光源， 微创手术可以通过 内视镜(endoscope) 和光纤(optic fiber) 的搭配来照射患者体内的需要清除的软组织， 要清除的软组织(soft tissue) 因为吸收了自光纤所发出的光束而汽化(vaporization)。 0003 上述的通过光学来汽化软组织的手术具有出血量少、 安全性高及恢复速度快的优 点

9、， 并已经渐渐广泛应用到例如是泌尿外科(Urology) 的手术中， 其中例如是摄护腺肥大 的切除。 然而， 因为微创手术器械在通过光纤导入外部光源所照射的光束时， 光纤是沿着固 定的方向( 例如是内视镜正前方) 照射， 因此并无法在手术中视手术的需求而改变光束的 照射方向( 例如是内视镜的侧边)。 因此， 在微创手术器械的照光方向无法改变的前提下， 会在手术过程中带来不便， 并需要以更复杂的操作方式来处理各方向的软组织， 进而增加 微创手术器械在移动中所带来的不必要的伤害。 发明内容 0004 本发明的实施例提供一种微创手术组件， 其具有可切换的出光方向。 0005 本发明的实施例所提供的微

10、创手术组件， 包括光传输单元、 容置单元以及光路切 换单元。 光传输单元具有出光端， 容置单元具有容置槽及位于容置槽的内壁的第一反射面。 容置槽容置出光端， 第一反射面配置于光传输单元于出光端处的光轴上， 且相对于光轴倾 斜。 光路切换单元具有凹槽及位于凹槽的内壁的第二反射面， 其中第二反射面相对于光轴 倾斜。 光路切换单元适于被切换至第一位置与第二位置， 当光路切换单元被切换至第一位 置时， 来自出光端的光依序被第一反射面与第二反射面反射； 当光路切换单元被切换至第 二位置时， 来自出光端的光被第一反射面反射后， 从光路切换单元的一侧往外传递。 0006 在本发明的一实施例中， 上述的微创手

11、术组件还包括致动器， 连接至光路切换单 元， 且用以驱使光路切换单元在第一位置与第二位置间切换。 0007 在本发明的一实施例中， 上述的致动器为微机电系统致动器。 0008 在本发明的一实施例中， 上述的致动器包括热电式(Thermoelectric) 致动器、 机 械式致动器、 电磁式致动器、 静电式致动器或其组合。 0009 在本发明的一实施例中， 上述的容置槽具有彼此相接的第一斜面、 第二斜面及第 三斜面， 容置单元具有反射层， 反射层配置于第一斜面上， 以形成第一反射面， 且第二斜面 与第三斜面实质上平行于光传输单元于出光端处的光轴。 0010 在本发明的一实施例中， 上述的容置单元

12、包括硅块体及反射层， 硅块体具有表面、 第一斜面、 第二斜面及第三斜面， 容置槽从表面下陷， 第一斜面、 第二斜面及第三斜面相对 于表面倾斜， 表面与第一斜面之间、 表面与第二斜面之间及表面与第三斜面之间均夹有钝 说 明 书 1/5 页 3 CN 105310772 B 3 角， 且反射层配置于硅块体上。 0011 在本发明的一实施例中， 上述的凹槽具有彼此相接的第四斜面、 第五斜面及第六 斜面， 光路切换单元具有反射层， 反射层配置于第四斜面上， 以形成第二反射面， 且第五斜 面与第六斜面实质上平行于光传输单元于出光端处的光轴。 0012 在本发明的一实施例中， 上述的光路切换单元包括硅块体

13、及反射层， 硅块体具有 表面、 第四斜面、 第五斜面及第六斜面， 凹槽从表面下陷， 第四斜面、 第五斜面及第六斜面相 对于表面倾斜， 表面与第四斜面之间、 表面与第五斜面之间及表面与第六斜面之间均夹有 钝角， 且反射层配置于硅块体上。 0013 在本发明的一实施例中， 上述的光传输单元为光纤。 0014 在本发明的一实施例中， 上述的微创手术组件还包括壳体， 包覆容置单元、 光路切 换单元及出光端， 壳体具有第一出光口及第二出光口， 第一出光口位于光路切换单元被切 换至第一位置时， 来自出光端的光被第二反射面反射后的光路上， 第二出光口位于光路切 换单元被切换至第二位置时， 来自出光端的光被第

14、一反射面反射后的光路上。 0015 基于上述， 本发明的实施例所提供的微创手术组件可以通过光路切换单元的位置 切换， 使来自出光端的光可以往不同的方向传递。 也就是说， 本发明的实施例所提供的微创 手术组件不需移动位置即可切换自出光端发出的光的传递方向， 进而提升微创手术的便利 性及安全性。 0016 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂， 下文特举实施例， 并配合附图作详 细说明如下。 附图说明 0017 图1A 是本发明的第一实施例中微创手术组件的光路切换单元在第一位置的立体 图； 0018 图1B 是本发明的第一实施例中微创手术组件的光路切换单元在第二位置的立体 图； 0019 图1C

15、 是图1A 中根据切面线I1I1 的剖面图； 0020 图1D 是图1B 中根据切面线I2I2 的剖面图； 0021 图2A 是本发明的第一实施例中微创手术组件的光路切换单元在第一位置的示意 图； 0022 图2B 是本发明的第一实施例中微创手术组件的光路切换单元在第二位置的示意 图； 0023 图3A 是本发明的第一实施例中容置单元的立体图； 0024 图3B 是图3A 中根据切面线I3I3 的剖面图； 0025 图3C 是图3A 中根据切面线I4I4 的剖面图； 0026 图4 是本发明的第一实施例中光路切换单元的立体图； 0027 图5A 是本发明的第二实施例中微创手术组件的光路切换单元

16、在第一位置的剖面 图； 0028 图5B 是本发明的第二实施例中微创手术组件的光路切换单元在第二位置的剖面 图。 说 明 书 2/5 页 4 CN 105310772 B 4 0029 附图标记说明： 0030 I1I1、 I2I2、 I3I3、 I4I4 ： 切面线； 0031 L1、 L2、 L3 ： 光轴； 0032 1、 2、 1、 2、 1、 2： 钝角； 0033 100、 200 ： 微创手术组件； 0034 110 ： 光传输单元； 0035 112 ： 出光端； 0036 120 ： 容置单元； 0037 121、 131 ： 表面； 0038 122 ： 容置槽； 0039

17、 123 ： 第一反射面； 0040 124 ： 第二斜面； 0041 125 ： 第三斜面； 0042 126 ： 第一斜面； 0043 134 ： 第五斜面； 0044 135 ： 第六斜面； 0045 136 ： 第四斜面； 0046 127 ： 加热氧化层； 0047 128、 138 ： 反射层； 0048 129、 139 ： 硅块体； 0049 130 ： 光路切换单元； 0050 132 ： 凹槽； 0051 133 ： 第二反射面； 0052 140 ： 致动器； 0053 210 ： 壳体； 0054 212 ： 第一出光口； 0055 214 ： 第二出光口。 具体实施方

18、式 0056 图1A 是本发明的第一实施例中微创手术组件的光路切换单元在第一位置的立体 图。 图1B 是本发明的第一实施例中微创手术组件的光路切换单元在第二位置的立体图。 图 1C 是图1A 中根据切面线I1I1 的剖面图。 图1D 是图1B 中根据切面线I2I2 的剖面图。 0057 请参照图1A 至图1D， 在本实施例中， 微创手术组件100 包括光传输单元110、 容置 单元120 以及光路切换单元130。 光传输单元110 具有出光端112， 容置单元120 具有容置 槽122 及位于容置槽122 的内壁的第一反射面123， 其中容置槽122 容置出光端112， 第一 反射面123 配

19、置于光传输单元110 于出光端112 处的光轴L1 上， 且相对于光轴L1 倾斜。 光路切换单元130 具有凹槽132 及位于凹槽132 的内壁的第二反射面133， 其中第二反射 面133 相对于光轴L1 倾斜。 光路切换单元130 适于被切换至第一位置与第二位置。 0058 请参照图1A 及图1C， 在本实施例中， 当光路切换单元130 被切换至第一位置时， 说 明 书 3/5 页 5 CN 105310772 B 5 请参照光轴L1， 来自出光端112 的光依序被第一反射面123 与第二反射面133 反射。 请参 照图1B 及图1D， 当光路切换单元130 被切换至第二位置时， 请参照光轴

20、L2， 来自出光端112 的光被第一反射面123 反射后， 从光路切换单元130 的一侧往外传递。 上述的实施例中， 微 创手术组件100 通过切换光路切换单元130 的位置， 可以使微创手术组件100 所传递的光 往不同方向传递。 更具体来说， 在本实施例中， 光传输单元110 可以将来自外部光源的光传 递至出光端112 并由出光端112 发出， 再由光路切换单元130 的位置切换， 使光束可以以 不同的方向往外传递， 藉此在微创手术中提供便利性并提升微创手术的安全性。 0059 更具体来说， 请参照图1C 及图1D， 在本实施例中， 容置单元120 具有反射层128， 容置槽122 具有第

21、一斜面126， 反射层128 配置在第一斜面126 上， 形成第一反射面123， 光 路切换单元130 具有反射层138， 凹槽132 具有第四斜面136， 反射层138 配置在第四斜面 136 上， 形成第二反射面133。 在本实施例中， 反射层128 及反射层138 例如是由适于做为 高反射层的金属材质( 例如铝) 镀膜而成。 在本实施例中， 光传输单元110 例如是光纤， 但 不限于此。 0060 图2A 是本发明的第一实施例中微创手术组件的光路切换单元在第一位置的示意 图。 图2B 是本发明的第一实施例中微创手术组件的光路切换单元在第二位置的示意图。 请 参照图2A 及图2B， 在本实

22、施例中， 微创手术组件100 还包括致动器140， 连接至光路切换单 元130， 且用以驱使光路切换单元130 在第一位置与第二位置间切换。 在本实施例中， 致动 器140 为微机电系统致动器。 更具体来说， 在本实施例中， 致动器140 包括热电式致动器， 其通过本身的温度变化来改变弯曲的角度， 藉以改变容置单元120 和光路切换单元130 之 间的相对位置， 但不限于此。 在其他实施例中， 致动器包括热电式致动器、 机械式致动器、 电 磁式致动器、 静电式致动器或其组合。 0061 图3A 是本发明的第一实施例中容置单元的立体图。 图3B 是图3A 中根据切面线 I3I3 的剖面图。 图3

23、C 是图3A 中根据切面线I4I4 的剖面图。 更详细来说， 请参照图3A 至 图3C， 在本发明的实施例中， 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， 容置单元120 具有反射层128， 反射层128 配置于第一斜面126 上， 以形成第一 反射面123， 且第二斜面124 与第三斜面125 实质上平行于光传输单元110 于出光端112 处的光轴L3。 0062 图4 是本发明的第一实施例中光路切换单元的立体图。 请参照图1C 及图4 在本 实施例中， 凹槽132 具有彼此相接的第四斜面136、 第五斜面134 及第六斜面135， 光路切换 单元13

24、0 具有反射层138， 反射层138 配置于第四斜面136 上， 以形成第二反射面133， 且第 五斜面134 与第六斜面135 实质上平行于光传输单元110 于出光端112 处的该光轴L1。 0063 具体来说， 请参照图3B 及图3C， 在本实施例中容置单元120 包括硅块体129 及反 射层128， 硅块体129 具有表面121、 第一斜面126、 第二斜面124 及第三斜面125， 容置槽122 从表面121 下陷， 第一斜面126、 第二斜面124 及第三斜面125 相对于表面121 倾斜， 表面 121 与第一斜面126 之间夹有钝角 1、 表面121 与第二斜面124 之间夹有钝

25、角 1、 表面121 与第三斜面125 之间夹有钝角 1， 且反射层128 配置于硅块体129 上。 进一步来说， 本实施 例的容置单元120 还包括加热氧化层127， 而容置槽122 例如是通过湿式蚀刻(wet etching) 或干式蚀刻(dry etching) 在加热氧化层127 所暴露的硅块体129 上蚀刻而 成。 更具体来说， 容置槽122 例如是通过氢氟酸(hydrofluoric Acid,HF) 蚀刻、 氢氧化钾 说 明 书 4/5 页 6 CN 105310772 B 6 (potassium hydroxide,KOH) 蚀刻、 反应离子蚀刻(reactive-ion e

26、tching, 简称RIE)、 四 甲基氢氧化铵(tetramethylammonium hydroxide, 简称TMAH) 蚀刻的其中之一或上述 0064 蚀刻方法的组合来形成。 换句话说， 本实施例中的容置槽122 例如是通过微机电 加工技术(bulkmicromachining) 所制成。 请参照图1C 及图4， 在本实施例中， 光路切换单 元130 包括硅块体139， 硅块体139 具有表面131、 第四斜面136、 第五斜面134 及第六斜面 135， 凹槽132 从表面131 下陷， 第四斜面136、 第五斜面134 及第六斜面135 相对于表面 131 倾斜， 表面131 与第

27、四斜面136 之间夹有钝角 2、 表面131 与第五斜面134 之间夹有 钝角 2、 表面131 与第六斜面135 之间夹有钝角 2， 且反射层138 配置于硅块体139 上， 而 凹槽132的形成也可类似于上述容置槽122 的形成， 在此不再赘述。 0065 在本发明的其他实施例中， 上述这些硅块体所具有的容置槽或凹槽还可以不同于 图3A 至图3C 所示的容置槽122 及图4 所示的凹槽132 而具有其他的内壁设计。 0066 图5A 是本发明的第二实施例中微创手术组件的光路切换单元在第一位置的剖面 图。 图5B 是本发明的第二实施例中微创手术组件的光路切换单元在第二位置的剖面图。 请 参照

28、图5A 及图5B， 在本实施例中， 光传输单元110、 容置单元120 及光路切换单元130 类似 于上述实施例的微创手术组件100 中的配置， 惟其不同之处在于微创手术组件200， 还包括 壳体210， 包覆容置单元120、 光路切换单元130 及出光端112， 壳体210 具有第一出光口212 及第二出光口214。 第一出光口212 位于光路切换单元130 被切换至第一位置时， 来自出光 端112 的光被第二反射面反射后的光路上( 例如是光轴L1 上)。 第二出光口214 位于光路 切换单元被切换至第二位置时， 来自出光端112 的光被第一反射面反射后的光路上( 例如 是光轴L2 上)。

29、0067 综上所述， 本发明的实施例所提供的微创手术组件可以通过光路切换单元的位置 切换， 使来自出光端的光可以往不同的方向传递。 也就是说， 本发明的实施例所提供的微创 手术组件不需移动位置即可切换自出光端发出的光的传递方向， 进而让使用者在微创手术 中可以更有效率及安全的进行。 0068 最后应说明的是： 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对其限制； 尽 管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通技术人员应当理解： 其依 然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分或者全部技术特征进 行等同替换； 而这些修改或者替换， 并不使相应技术方案的本质

30、脱离本发明各实施例技术 方案的范围。 说 明 书 5/5 页 7 CN 105310772 B 7 图1A 说 明 书 附 图 1/8 页 8 CN 105310772 B 8 图1B 说 明 书 附 图 2/8 页 9 CN 105310772 B 9 图1C 图1D 说 明 书 附 图 3/8 页 10 CN 105310772 B 10 图2A 图2B 说 明 书 附 图 4/8 页 11 CN 105310772 B 11 图3A 图3B 说 明 书 附 图 5/8 页 12 CN 105310772 B 12 图3C 图4 说 明 书 附 图 6/8 页 13 CN 105310772 B 13 图5A 说 明 书 附 图 7/8 页 14 CN 105310772 B 14 图5B 说 明 书 附 图 8/8 页 15 CN 105310772 B 15