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TWI391124B - 手術定位裝置 - Google Patents

手術定位裝置 Download PDF

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TWI391124B
TWI391124B TW099115203A TW99115203A TWI391124B TW I391124 B TWI391124 B TW I391124B TW 099115203 A TW099115203 A TW 099115203A TW 99115203 A TW99115203 A TW 99115203A TW I391124 B TWI391124 B TW I391124B
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Shih Tseng Lee
Wen Yo Lee
Heng Liang Liu
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Univ Chang Gung
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
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  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

手術定位裝置
    本發明是有關於一種手術定位裝置，特指一種可協助手術工具精準定位於固定點之裝置。
    隨著醫學知識的進步，許多人體內部的病變、傷損處皆可以透過手術之方式進行諸如切除、修補等等醫療動作。
    然而在現今的醫學領域中，具有許多在精確度上有相當程度要求的手術，例如在患部手術部位開口之寬度、深度、長度、角度等等，很可能極小的誤差便影響手術的成功與否，而手術中僅透過人為的感覺及判斷其實並不易達到高精準無誤差之作業，且如我們所知，在很多肉眼無法清楚直觀的部位更是必須透過醫師的經驗，方能拿捏手術的精確程度，而在目前醫學界中並未有能夠有效率輔助醫師於手術中掌控手術精準度之器材，實為可惜，基於上述原因考量，本發明之發明人遂思索並設計一種手術定位裝置，以期針對現有技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。
    有鑑於上述習知之問題，本發明之主要目的就是在提供一種手術定位裝置，以期克服現有技術之難點。

    為達到上述目的，本發明所採用之技術手段為設計一種手術定位裝置其包含:

    一承架，其為一內部設有一容置空間之直立架體；一橫向線性驅動組件，其對應設於該承架之該容置空間中，其為一可受訊號驅控而選擇性於橫向作直線水平位移之電子裝置，其具有一第一軌道件及一第一驅動件，其中該第一軌道件呈橫向地水平配置於該承架上，且其中該第一驅動件對應設於該第一軌道件上，且該第一驅動件可受一第一馬達裝置驅動進而順延該第一軌道件作橫向的水平線性移動，而該第一馬達裝置或可電性連接於一自動控制電路上；一垂直線性驅動組件，其對應設於該第一驅動件上，並與該第一驅動件呈連動關係，該垂直線性驅動組件為一可受訊號驅控而選擇性於垂直向作直線位移之電子裝置，且其具有一第二軌道件及一第二驅動件，該第二軌道件呈垂直向地對應設於該第一驅動件上，而其中該第二驅動件對應設於該第二軌道件上，且可受一第二馬達裝置驅動進而順延該第二軌道件作垂直線性移動，而該第二馬達裝置或可電性連接於該自動控制電路上；一水平旋轉驅動組件，其對應設於該第二驅動件上並與該第二驅動件呈連動關係，且該水平旋轉驅動組件為一可受訊號驅控而選擇性於水平向作旋轉之電子裝置，其具有一第一基座及一第一旋轉件，該第一基座對應固定於該第二驅動件上，而該第一旋轉件對應設於該第一基座上，且該第一旋轉件可受一第三馬達裝置驅動而相對於該第一基座作水平向旋轉，且該第三馬達裝置或可電性連接於該自動控制電路上；一垂直旋轉驅動組件，其對應設於該第一旋轉件上並與該第一旋轉件呈連動關係，且該垂直旋轉驅動組件為一可受訊號驅控而選擇性於垂直向作旋轉之電子裝置，其具有一第二基座及一第二旋轉件，該第二基座對應固定於該第一旋轉件上，而該第二旋轉件對應設於該第二基座上，且該第二旋轉件可受一第四馬達裝置驅動而相對於該第二基座作垂直向旋轉，且該第四馬達裝置或可電性連接於該自動控制電路上；一縱向線性驅動組件，其對應設於該第二旋轉件上並與該第二旋轉件呈連動關係，且該縱向線性驅動組件為一可受訊號驅控而選擇性於縱向作水平直線位移之電子裝置，其具有一第三軌道件及一第三驅動件，該第三軌道件對應呈縱向地水平配置於該第二旋轉件上，而該第三驅動件對應設於該第三軌道件上，且該第三驅動件可受一第五馬達裝置驅動而順延於該第三軌道件作縱向之水平線性移動，且該第五馬達裝置或可電性連接於該自動控制電路上；及一手術工具端，其對應固定於該第三驅動件上，其上可設有一手術工具，該手術工具或可為一鑽具、刀具或夾具，以因應手術之需求做工具替換。

    而本發明之手術定位裝置可視手術之需要替換以不同之手術工具，且可於手術中提供三維空間之線性位移的自由度以及垂直、水平旋轉上之自由度，讓該手術工具可隨需求位移至任一特定之手術位置、角度上以利手術之進行，此外，更可進一步藉由自動控制之手段針對三維空間之線性位移以及垂直、水平向之旋轉做高精準度的驅控作動，進而達到在特定位置上之高定位精準度。
    為利貴審查員瞭解本發明之發明特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係侷限本發明於實際實施上的專利範圍，合先敘明。
    請配合參看第一至三圖所示，本發明係為一種手術定位裝置，其於一較佳之實施方式中包含一承架(10)、一橫向線性驅動組件(20)、一垂直線性驅動組件(30)、一水平旋轉驅動組件(40)、一垂直旋轉驅動組件(50)、一縱向線性驅動組件(60)及一手術工具端(70)。
    前述之承架(10)為一內部設有一容置空間之直立架體。
    前述之橫向線性驅動組件(20)對應設於該承架(10)之該容置空間中，其為一可受訊號驅控而選擇性於橫向作直線水平位移之電子裝置，其可進一步包含一第一軌道件(21)及一第一驅動件(22)，其中該第一軌道件(21)呈橫向地水平配置於該承架(10)上，且其中該第一驅動件(22)可移動地對應設於該第一軌道件(21)上，且該第一驅動件(22)可受一第一馬達裝置(23)驅動進而順延該第一軌道件(21)作橫向的水平線性移動，而該第一馬達裝置(23)或可電性連接於一自動控制電路上。
    前述之垂直線性驅動組件(30)對應設於該第一驅動件(22)上，並與該第一驅動件(22)呈連動關係，該垂直線性驅動組件(30)為一可受訊號驅控而選擇性於垂直向作直線位移之電子裝置，且其進一步包含一第二軌道件(31)及一第二驅動件(32)，該第二軌道件(31)呈垂直向地對應設於該第一驅動件(22)上，而其中該第二驅動件(32)可移動地對應設於該第二軌道件(31)，且可受一第二馬達裝置(33)驅動進而順延該第二軌道件(31)作垂直線性移動，而該第二馬達裝置(33)或可電性連接於該自動控制電路上。
    前述之水平旋轉驅動組件(40)對應設於該第二驅動件(32)上並與該第二驅動件(32)呈連動關係，且該水平旋轉驅動組件(40)為一可受訊號驅控而選擇性於水平向作旋轉之電子裝置，其具有一第一基座(41)及一第一旋轉件(42)，該第一基座(41)對應固定於該第二驅動件(32)上，而該第一旋轉件(42)對應可旋轉地設於該第一基座(41)上，且該第一旋轉件(42)可受一第三馬達裝置(43)驅動而相對於該第一基座(41)作水平向旋轉，且該第三馬達裝置(43)或可電性連接於該自動控制電路上。
    前述之垂直旋轉驅動組件(50)對應設於該第一旋轉件(42)上並與該第一旋轉件(42)呈連動關係，且該垂直旋轉驅動組件(50)為一可受訊號驅控而選擇性於垂直向作旋轉之電子裝置，其具有一第二基座(51)及一第二旋轉件(52)，該第二基座(51)對應固定於該第一旋轉件(42)上，而該第二旋轉件(52)對應可旋轉地設於該第二基座(51)上，且該第二旋轉件(52)可受一第四馬達裝置(53)驅動而相對於該第二基座(51)作垂直向旋轉，且該第四馬達裝置(53)或可電性連接於該自動控制電路上。
    前述之縱向線性驅動組件(60)對應設於該第二旋轉件(52)上並與該第二旋轉件(52)呈連動關係，且該縱向線性驅動組件(60)為一可受訊號驅控而選擇性於縱向作直線水平位移之電子裝置，其具有一第三軌道件(61)及一第三驅動件(62)，該第三軌道件(61)對應呈縱向地水平配置於該第二旋轉件(52)上，而該第三驅動件(62)對應可移動地設於該第三軌道件(61)上，且該第三驅動件(62)可受一第五馬達裝置(63)驅動而順延於該第三軌道件(61)作縱向之水平線性移動，且該第五馬達裝置(63)或可電性連接於該自動控制電路上。
    前述之手術工具端(70)對應固定於該第三驅動件(62)上，其上可設有一手術工具(71)，該手術工具(71)或可為一鑽具、刀具或夾具，以因應手術之需求做工具替換。
    而透過本發明之手術定位裝置之巧思設計，可提供三維空間之線性位移的自由度與垂直、水平旋轉之自由度，讓該手術工具端(70)可隨需求位移至任一特定之手術位置、角度上以利手術之進行，並且可進一步藉由一自動控制之手段針對三維空間之線性位移以及垂直、水平向之旋轉做高精準度的驅控作動，進而達到人為手術所無法比擬之特定位置之定位精準度，例如於一實際操作之例示中，醫療人員於手術中可以先利用該橫向線性驅動組件(20)、垂直線性驅動組件(30)、水平旋轉驅動組件(40)、垂直旋轉驅動組件(50)以調整手術工具端(70)至一待手術之位置及角度上，而後將該四個驅動組件作位移之鎖定以達到確實定位之功能，再透過該縱向線性驅動組件(60)驅動而帶動該手術工具端(70)進行單向線性之移動，以輔助手術作業之精確，足見本發明為一高操控自由度且可達到快速精準定位之設計。
    綜觀上述，可見本發明在突破先前之技術下，確實已達到所欲增進之功效，且也非熟悉該項技藝者所易於思及，再者，本發明申請前未曾公開，且其所具之進步性、實用性，顯已符合專利之申請要件，爰依法提出專利申請，懇請貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。
    以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。
(10)‧‧‧承架
(20)‧‧‧橫向線性驅動組件
(21)‧‧‧第一軌道件
(22)‧‧‧第一驅動件
(23)‧‧‧第一馬達裝置
(30)‧‧‧垂直線性驅動組件
(31)‧‧‧第二軌道件
(32)‧‧‧第二驅動件
(33)‧‧‧第二馬達裝置
(40)‧‧‧水平旋轉驅動組件
(41)‧‧‧第一基座
(42)‧‧‧第一旋轉件
(43)‧‧‧第三馬達裝置
(50)‧‧‧垂直旋轉驅動組件
(51)‧‧‧第二基座
(52)‧‧‧第二旋轉件
(53)‧‧‧第四馬達裝置
(60)‧‧‧縱向線性驅動組件
(61)‧‧‧第三軌道件
(62)‧‧‧第三驅動件
(63)‧‧‧第五馬達裝置
(70)‧‧‧手術工具端
(71)‧‧‧手術工具
第一圖為本發明之手術定位裝置之外觀圖。
第二圖為本發明之手術定位裝置之另一視角之外觀圖。
第三圖為本發明之手術定位裝置之局部元件外觀圖。
(10)‧‧‧承架
(20)‧‧‧橫向線性驅動組件
(21)‧‧‧第一軌道件
(30)‧‧‧垂直線性驅動組件
(31)‧‧‧第二軌道件
(32)‧‧‧第二驅動件
(33)‧‧‧第二馬達裝置
(40)‧‧‧水平旋轉驅動組件
(41)‧‧‧第一基座
(42)‧‧‧第一旋轉件
(43)‧‧‧第三馬達裝置
(50)‧‧‧垂直旋轉驅動組件
(51)‧‧‧第二基座
(52)‧‧‧第二旋轉件
(53)‧‧‧第四馬達裝置
(60)‧‧‧縱向線性驅動組件
(61)‧‧‧第三軌道件
(62)‧‧‧第三驅動件
(63)‧‧‧第五馬達裝置
(70)‧‧‧手術工具端
(71)‧‧‧手術工具

Claims (9)

  1. 一種手術定位裝置，其包含：
    一承架，其為一內部設有一容置空間之架體；
    一橫向線性驅動組件，其對應設於該承架之該容置空間中，其為一可受訊號驅控而選擇性於橫向作直線水平位移之電子裝置，其具有一第一軌道件及一第一驅動件，其中該第一軌道件呈橫向地水平配置於該承架上，且其中該第一驅動件對應設於該第一軌道件上並可順延該第一軌道件移動；
    一垂直線性驅動組件，其對應設於該第一驅動件上，並與該第一驅動件呈連動關係，該垂直線性驅動組件為一可受訊號驅控而選擇性於垂直向作直線位移之電子裝置，且其具有一第二軌道件及一第二驅動件，該第二軌道件呈垂直向地對應設於該第一驅動件上，而其中該第二驅動件對應設於該第二軌道件上並可順延該第二軌道件移動；
    一水平旋轉驅動組件，其對應設於該第二驅動件上並與該第二驅動件呈連動關係，且該水平旋轉驅動組件為一可受訊號驅控而選擇性於水平向作旋轉之電子裝置，其具有一第一基座及一第一旋轉件，該第一基座對應固定於該第二驅動件上，而該第一旋轉件對應可旋轉地設於該第一基座上；
    一垂直旋轉驅動組件，其對應設於該第一旋轉件上並與該第一旋轉件呈連動關係，且該垂直旋轉驅動組件為一可受訊號驅控而選擇性於垂直向作旋轉之電子裝置，其具有一第二基座及一第二旋轉件，該第二基座對應固定於該第一旋轉件上，而該第二旋轉件對應可旋轉地設於該第二基座上；
    一縱向線性驅動組件，其對應設於該第二旋轉件上並與該第二旋轉件呈連動關係，且該縱向線性驅動組件為一可受訊號驅控而選擇性於縱向作水平直線位移之電子裝置，其具有一第三軌道件及一第三驅動件，該第三軌道件對應呈縱向地水平配置於該第二旋轉件上，而該第三驅動件對應設於該第三軌道件上並可順延該第三軌道件移動；及
    一手術工具端，其對應固定於該第三驅動件上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之手術定位裝置，其中該第一驅動件可受一第一馬達裝置驅動進而順延該第一軌道件作線性移動；且該第二驅動件可受一第二馬達裝置驅動進而順延該第二軌道件作線性移動。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之手術定位裝置，其中該第一馬達裝置、該第二馬達裝置電性連接於一自動控制電路上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之手術定位裝置，其中該第一旋轉件可受一第三馬達裝置驅動而相對於該第一基座上作水平向旋轉；且該第二旋轉件可受一第四馬達裝置驅動而相對於該第二基座上作垂直向旋轉。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之手術定位裝置，其中該第三馬達裝置及該第四馬達裝置電性連接於一自動控制電路上。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之手術定位裝置，其中該第三驅動件可受一第五馬達裝置驅動進而順延於該第三軌道件上作線性移動。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之手術定位裝置，其中該第五馬達裝置電性連接於一自動控制電路上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之手術定位裝置，其中該手術工具端上設有一手術工具。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之手術定位裝置，其中該手術工具為一鑽具、刀具或夾具。
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