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KR20120045734A - 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치 및 이를 이용한 수술용 로봇 시스템의 제어방법 - Google Patents

수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치 및 이를 이용한 수술용 로봇 시스템의 제어방법 Download PDF

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KR20120045734A
KR20120045734A KR1020100107477A KR20100107477A KR20120045734A KR 20120045734 A KR20120045734 A KR 20120045734A KR 1020100107477 A KR1020100107477 A KR 1020100107477A KR 20100107477 A KR20100107477 A KR 20100107477A KR 20120045734 A KR20120045734 A KR 20120045734A
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KR
South Korea
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screen
surgical
surgical robot
user
robot system
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020100107477A
Other languages
English (en)
Inventor
김예빈
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020100107477A priority Critical patent/KR20120045734A/ko
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Abstract

본 발명의 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치는 수술부위의 영상을 나타내는 제1 화면과 사용자 인터페이스를 위한 제2 화면을 시술자에게 제공하는 표시부, 제1 화면에 표시되는 수술용 로봇의 동작과, 제2 화면에 표시된 사용자 인터페이스를 사용자의 조작에 의해 제어하도록 하는 사용자 조작부, 및 사용자의 조작에 의한 사용자 조작부의 움직임을 수술용 로봇의 동작의 제어신호 또는 사용자 인터페이스의 제어신호로 변환하여 출력하는 신호처리부를 포함한다.

Description

수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치 및 이를 이용한 수술용 로봇 시스템의 제어방법{MASTER IPUT DEVICE OF SURGICAL ROBITC SYSTEM AND METHOD OF CONTROLLING SURGICAL ROBITC SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치 및 이를 이용한 수술용 로봇 시스템의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 최소침습수술(minimal invasive surgery)을 위한 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치 및 제어방법에 관한 것이다.
의학적으로 수술이란 피부나 점막, 기타 조직을 수술기구를 사용하여 자르거나 째거나 조작을 가하여 병을 고치는 것을 말한다. 특히, 수술 부위의 피부를 절개하여 열고 그 내부에 있는 기관 등을 치료, 성형하거나 제거하는 개복 수술 등은 출혈, 부작용, 환자의 고통, 흉터 등의 문제를 야기한다.
이에 대해, 피부를 절개하는 대신 작은 삽입공(孔)을 천공하고, 이를 통해 내시경, 복강경, 수술기구(surgical instrument), 미세수술용 현미경 등의 수술기구를 삽입하여 체내에서 수술이 이루어지도록 하는 최소 침습 수술이 각광받고 있다. 한편, 이러한 최소 침습 수술은 집도의에 의해 수동으로 진행될 수도 있으나, 최근에는 시술자가 직접 기구를 조작하는 대신 수술용 로봇을 사용하여 기구를 정교하게 조작하여 수술을 수행하는 로봇 수술이 대안으로서 제시되고 있다.
로봇 수술을 위한 수술용 로봇은, 기구의 조작에 의해 필요한 신호를 생성하여 전송하는 마스터(master) 입력장치와, 마스터 입력장치로부터 신호를 받아 직접 환자에 수술에 필요한 조작을 가하는 슬레이브(slave) 로봇으로 이루어지며, 마스터 입력장치와 슬레이브 로봇을 통합하여 구성하거나, 각각 별도의 장치로 구성하여 수술실에 배치하게 된다. 슬레이브 로봇에는 수술을 위한 조작을 위해 로봇 암(robotic arm)을 구비하게 되며, 로봇 암의 선단부에는 수술기구가 장착된다.
마스터 입력장치에는 시술자에게 수술부위의 영상을 제공하기 위한 모니터가 구비된다. 시술자는 모니터에 표시되는 영상을 통해 수술부위와 수술기구의 동작을 확인하며 마스터 입력장치를 조작하여 수술을 진행할 수 있다.
그런데 상기와 같은 수술용 로봇을 이용한 시술의 진행과정에서 수술과 관련된 의료정보를 확인하고, 특정 기능에 대한 설정을 필요가 있다. 따라서 이를 위해서는 시술자는 수술진행을 중단하고, 마스터 입력장치와 별도로 구비되는 입력장치를 이용하여 수술용 로봇 시스템에 대한 설정을 변경하거나, 보조 시술자에게 이를 요청하여야 한다. 따라서 이로 인해 수술의 진행이 지연되고 추가적인 보조 시술자를 필요로 하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본원 발명의 목적은 수술용 로봇을 이용한 수술 과정에서 시술자가 신속하게 수술용 로봇 시스템에 대한 설정을 변경할 수 있도록 하는 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치 및 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치는 수술부위의 영상을 나타내는 제1 화면과 사용자 인터페이스를 위한 제2 화면을 시술자에게 제공하는 표시부, 제1 화면에 표시되는 수술용 로봇의 동작과, 제2 화면에 표시된 사용자 인터페이스를 사용자의 조작에 의해 제어하도록 하는 사용자 조작부, 및 사용자의 조작에 의한 사용자 조작부의 움직임을 수술용 로봇의 동작의 제어신호 또는 사용자 인터페이스의 제어신호로 변환하여 출력하는 신호처리부를 포함한다.
이때, 사용자 조작부는 표시부 상에서 제1 화면과 제2 화면 간의 전환을 위한 화면전환버튼을 포함할 수 있다.
이때, 표시부는 화면전환버튼의 입력에 따라 제1 화면 상에서 제2 화면을 온 오프할 수 있다.
이때, 제1 화면은 수술부위의 평면 영상 데이터와 입체 영상 데이터를 표시할 수 있다.
이때, 제2 화면은 평면 영상 데이터의 스케일, 전환, 슬라이드 이동, 명암값, 및 콘트라스트를 제어하기 위한 항목과 입체 영상 데이터의 스케일, 회전, 전환 및 투명도를 제어하기 위한 항목을 표시할 수 있다.
이때, 제2 화면은 시술과 관련된 의료정보를 표시할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 수술용 로봇 시스템의 제어방법은 표시부에 수술부위의 영상 나타내는 제1 화면을 표시하는 단계, 사용자 조작부를 조작하여 제1 화면에 표시되는 수술용 로봇의 동작을 제어하는 단계, 사용자 조작부의 움직임에 따른 수술용 로봇의 제어신호를 생성하여 출력하는 단계, 표시부에 사용자 인터페이스를 위한 제2 화면을 표시하는 단계, 사용자 조작부를 조작하여 제2 화면에 표시된 사용자 인터페이스를 수행하는 단계, 및 사용자 조작부의 움직임에 따른 사용자 인터페이스의 제어신호를 생성하여 출력하는 단계를 포함한다.
이때, 수술용 로봇 시스템의 제어방법은 사용자의 입력에 따라 표시부 상에서 제1 화면에서 제2 화면으로 전환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 수술용 로봇 시스템의 제어방법은 표시부가 제1 화면 상에서 제2 화면을 온 오프하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 수술용 로봇 시스템의 제어방법은 제1 화면에 수술부위의 평면 영상을 표시하는 단계 및 제1 화면에 수술부위의 입체 영상을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 수술용 로봇 시스템의 제어방법은 제2 화면에 평면 영상의 스케일, 전환, 슬라이드 이동, 명암값, 및 콘트라스트를 제어하기 위한 항목을 표시하는 단계 및 제2 화면에 입체 영상의 스케일, 회전, 전환 및 투명도를 제어하기 위한 항목을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 수술용 로봇 시스템의 제어방법은 제2 화면에 시술과 관련된 의료정보를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 의한 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치 및 수술용 로봇 시스템의 제어방법에 따르면, 시술자는 시스템 설정 변경을 위한 동작을 마스터 입력장치와 별도로 구비되는 디스플레이 장치 및 입력장치를 이용하지 않고, 수술 동작을 실행하기 위한 표시부 및 사용자 조작부를 통해 수행할 수 있다.
따라서 시술과정에서 시스템의 설정변경 등이 필요한 경우에도 시술자는 마스터 입력장치에서 벗어나지 않고 단순한 조작에 의해 이를 수행할 수 있게 되므로 그로 인한 수술의 지연을 방지하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 의한 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치 및 제어방법에 따르면, 시술자가 자리를 벗어나지 않고 시스템 설정 변경 등을 수행하여 수술을 지속적으로 수행할 수 있게 되어 수술에 대한 집중력을 유지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치를 조작하는 것을 예시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템의 제어방법에서 표시부가 수술부위의 영상을 표시하는 것을 예시한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템의 제어방법에서 표시부가 의료정보를 표시하는 것을 예시한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템의 제어방법에서 표시부가 수술용 로봇 시스템의 설정을 변경할 수 있도록 하는 메뉴영상을 표시하는 것을 예시한 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명한다. 이하에서 설명하는 실시 예는 본원 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 예시로써 제공되는 것이며, 본 발명의 기술적 범위가 이하의 실시 예들에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템(100)을 나타낸 평면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 수술용 로봇 시스템(100)은 수술 테이블(0)에 누워있는 환자(P)측에서 최소침습수술법이 시행되는 동안 시술자(S)가 조작하도록 구성되는 마스터 입력장치(10)를 포함한다.
마스터 입력장치(10)는 수술부위(20)의 영상을 나타내는 제1 화면과 사용자 인터페이스를 위한 제2 화면을 시술자에게 제공하는 표시부(12), 제1 화면에 표시되는 수술용 로봇의 동작과, 제2 화면에 표시된 사용자 인터페이스를 사용자의 조작에 의해 제어하도록 하는 하나 이상의 사용자 조작부(14, 15), 및 사용자의 조작에 의한 사용자 조작부의 움직임을 수술용 로봇의 동작의 제어신호 또는 사용자 인터페이스의 제어신호로 변환하여 출력하는 신호처리부(16)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템에서는 시스템의 설정 변경을 위한 사용자 인터페이스가 별도의 디스플레이 장치가 아닌 수술 영상을 나타내는 표시부(12)에 의해 선택적으로 제공된다. 또한, 사용자 인터페이스를 통한 시스템 설정 변경 등의 동작이 수술기구를 조작하기 위한 사용자 조작부(14, 15)에 의해 실행된다.
사용자 조작부(14, 15)는 조이스틱(joystick), 글러브(glove), 트리거-건(triggergun), 수동식 컨트롤러 등과 같은 다양한 입력 장치들 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 신호처리부(16)는 마스터 입력장치(10)에 통합되어 있거나 마스터 입력장치(10) 옆에 위치하는 컴퓨터로 구성될 수 있다.
시술자는 내시경(30)에 의해 포착되어 마스터 입력장치(10)의 표시부(12)로 제공되는 수술부위(20)를 나타내는 제1 화면을 관찰하면서, 로봇 암(32, 36)에 탈착이 가능하게 결합된 수술기구(38, 40)가 구동되도록 사용자 조작부(14, 15)를 조종함으로써 최소침습수술법을 시행한다. 이 경우, 제1 화면은 수술부위의 평면 영상 또는 입체 영상으로 제공될 수 있다.
또한, 시술자는 수술 진행 도중 필요한 경우, 시스템의 모드를 수술 모드에서 사용자 인터페이스 모드로 전환할 수 있다. 이때, 표시부(12)는 제2 화면을 제공하여, 시술자가 수술과 관련된 정보를 확인하고, 수술용 로봇 시스템의 설정을 변경할 수 있도록 한다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템에서 시술자는 시스템 설정 변경을 위한 동작을 마스터 입력장치(10)와 별도로 구비되는 디스플레이 장치 및 입력장치를 이용하지 않고, 수술 동작을 실행하기 위한 표시부(12) 및 사용자 조작부(14, 15)를 통해 수행할 수 있다. 따라서 시술과정에서 시스템의 설정변경 등이 필요한 경우에도 시술자는 마스터 입력장치(10)에서 벗어나지 않고 단순한 조작에 의해 이를 수행할 수 있게 되므로 그로 인한 수술의 지연이 발생하지 않게 된다. 또한, 자리를 벗어나지 않고 수술을 지속적으로 수행할 수 있어 시술자는 수술에 대한 집중력을 유지할 수 있게 된다.
내시경(30) 및 각각의 수술기구(38, 40)는 캐뉼러(cannula)와 같은 수술기구(38, 40) 가이드를 통하여 환자 속으로 삽입될 수 있다. 각각의 로봇 암(32, 34, 36)은 연동장치와 같은 링크장치로 형성되고, 링크장치는 서로 결합되어 있으며 모터 제어식 관절을 통하여 조작될 수 있다. 사용되는 수술기구(38, 40)의 개수와 수술용 로봇 시스템(100)에 사용되는 로봇 암(32, 34, 36)의 개수는 여러 가지 요소 중에서 진단법 또는 수술법 그리고 수술실 내의 공간적인 제약에 따라 결정될 수 있다. 즉, 비록 도 1에서는 수술용 로봇 시스템(100)이 3개의 로봇 암(32, 34, 36)을 가지는 것으로 도시하였으나, 이는 본원 발명을 예시하기 위한 것으로, 로봇 암 및 수술기구의 개수는 필요에 따라 늘리거나 줄일 수 있으며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
또한, 수술과정 동안 사용되는 수술기구(38, 40)를 교체할 필요가 있는 경우, 수술기구(38, 40)를 로봇 암으로부터 제거하고 다른 수술기구로 교체할 수 있다. 교체될 수술기구를 확인하는 것을 도와주기 위해서, 로봇 암(32, 34, 36) 각각은 셋업 조인트(setup joint)와 같은 것에 인쇄된 확인 숫자나 칼라 표시부를 가질 수 있다.
또한, 시술자가 수술부위(20)를 실제로 직접 내려다 보는 느낌을 가지도록 향해 있는 영상을 표시하도록 표시부(12)는 시술자의 손 근처에 위치될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 수술기구(38, 40)의 영상은 실제로 시술자의 손이 위치되어 있는 곳에 배치되게 보이는 것이 바람직하다. 이를 위해, 신호처리부(16)는 내시경(30)에 의해 보여지는 대로 해당 수술기구(38, 40)의 방향을 맞추기 위해서 사용자 조작부(14, 15)의 방향을 바꾸는 것이 바람직하다.
신호처리부(16)는 수술용 로봇 시스템(100)에서 다양한 기능을 수행한다. 신호처리부(16)는 시술자가가 각각의 수술기구(38, 40)를 효과적으로 이동 및/또는 조종할 수 있도록 제어 신호 버스(50)를 통하여 사용자 조작부(14, 15)의 기계적인 움직임을 각각의 로봇 암(32, 34, 36)에 대한 제어신호로 변형하여(translate) 전달한다. 또한, 신호처리부(16)는 수술기구(38, 40)가 표시부(12)에 표시되는 카메라 포착 화면 바깥쪽에 있거나, 표시부(12)에 표시되는 카메라 포착 화면 내에서 차단되어 있는 경우에 수술기구(38, 40)의 위치를 표시한다.
또한, 신호처리부(16)는 시술자가 제2 화면을 통해 사용자 조작부(14, 15)를 조작하여 시스템의 설정을 변경하는 경우, 사용자 조작부(14, 15)의 기계적 움직임을 시스템에 설정 변경을 위한 제어신호로 변형하여 전달한다.
이와 같은 신호처리부(16)는 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어(firmware)의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 신호처리부의 기능은 본 명세서에서 기술된 바와 같이 하나의 유닛에 의해 실행될 수 있거나, 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어의 임의의 조합으로 차례로 실시될 수 있는 상이한 구성요소들로 분할된 것에 의해 실행될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치(10)를 예시한 사시도이다. 여기에 도시된 마스터 입력장치(10)의 형상 및 구성은 단지 본원 발명을 예시하기 위한 것으로, 마스터 입력장치(10)의 각 구성의 배치 및 형상은 도시된 바와 다르게 변형될 수 있으며, 본 발명이 이하에서 설명하는 각 장치의 구성에 한정되는 것은 아니다. 전술한 바와 같이, 마스터 입력장치(10)는 표시부(12), 사용자 조작부(14, 15) 및 신호처리부(16)을 포함한다.
표시부(12)는 시술자가 실제 수술부위를 내려다 보이는 것과 같은 위치에 시술자의 양안에 대응하는 좌우 소켓(120, 122)을 구비한다. 제1 화면이 입체 영상으로 제공되는 경우, 좌우 소켓(120, 122)에는 각각 좌안에 대응하는 영상과 우안에 대응하는 서로 다른 영상이 제공되어 시술자가 입체감을 느낄 수 있도록 할 수 있다.
또한, 마스터 입력장치(10)는 표시부(12)의 아래에 위치하여, 시술자가 표시부(12)를 통해 보여지는 수술 부위에 관련된 기기를 직접 조종하고 있다는 감각을 가지도록 하는 사용자 조작부(14, 15)를 포함한다.
한편, 마스터 입력장치(10)에는 사용자 조작부(14, 15) 외의 입력장치로 풋 페달(foot pedal, 144)이 더 구비될 수 있으며, 시술자는 풋 페달(144)를 이용하여 전술한 바와 같이 수술부위를 나타내는 제1 화면과 수술과 관련된 영상정보와 시스템의 설정변경을 메뉴를 제공하는 제2 화면 간의 전환을 수행할 수 있다.
또한, 시술자는 풋 페달(144)를 이용하여 제1 화면이 수술부위의 평면 영상과 입체 영상 간의 전환을 수행할 수도 있다. 다만 이와 달리, 이러한 제1 화면 및 제2 화면 간의 전환 또는 평면 및 입체 영상 간의 전환은 마스터 입력장치(10) 상의 사용자 조작부(14, 15) 및 다른 버튼에 의해 구현될 수 있고, 또한 음성 입력에 의해 구현될 수도 있다. 이때, 상기와 같은 화면의 전환은 제1 화면 상에서 제2 화면을 온 오프(ON/OFF)함으로써 구현될 수 있다.
신호처리부(16)는 프로세싱 능력을 제공하기 위해 마스터 입력장치(10)에 연결되거나, 그 안에 통합된다.
시술자에게 사용자 조작부(14, 15)가 수술기구와 통합되었다는 인식을 제공하기 위해, 마스터 입력장치(10)는 수술기구와 동일한 정도의 자유도로 움직일 수 있다. 또한, 마스터 입력장치(10)에는 수술기구로부터 위치, 힘, 촉각 감각을 전달하는 피드백 센서가 적용될 수 있다. 이에 따라 시술자는 수술기구를 직접 컨트롤하는 느낌을 가질 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 제어방법을 나타낸 순서도이다. 먼저, 표시부는 수술부위의 영상 나타내는 제1 화면을 표시(S10)한다. 이 경우, 제1 화면은 수술부위의 평면 영상 또는 입체 영상일 수 있다. 이때, 시술자는 사용자 조작부를 조작하여 제1 화면에 표시되는 수술용 로봇의 동작을 제어(S20)한다.
도 4는 시술자가 사용자 조작부를 조작하는 것을 도시한 개략도이다. 다만, 도 4는 본원 발명을 예시하기 위한 것으로, 전술한 바와 같이, 사용자 조작부는 조이스틱(joystick), 글러브(glove), 트리거-건(triggergun), 수동식 컨트롤러 등과 같은 다양한 형태의 입력 장치들 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 이 경우, 시술자는 필요에 따라서 풋 페달과 같은 별도의 입력장치를 이용하여 평면 영상과 입체 영상 간의 전환을 수행할 수 있다.
이때, 신호처리부는 사용자 조작부의 움직임에 따른 수술용 로봇의 제어신호를 생성하여 출력한다. 상기한 제어신호에 따라 로봇암이 구동되고, 그에 따라 로봇암에 결합된 수술기구가 수술을 위한 동작을 수행한다. 도 5는 수술부위의 영상을 나타내는 제1 화면(130)을 예시적으로 나타낸 것으로, 상기와 같은 과정에 의해 수술기구가 동작하여 수술이 진행되는 것을 나타낸다.
다음으로, 수술의 진행 도중에 필요에 따라 시술자는 사용자 인터페이스 모드로의 전환여부를 결정(S30)한다. 이때, 전술한 바와 같이, 사용자는 풋 페달과 같은 다른 입력장치를 사용하여 수술부위의 영상을 나타내는 제1 화면(130)에서 사용자 인터페이스를 나타내는 제2 화면으로 전환을 수행할 수 있다.
시술자가 사용자 인터페이스 모드로 전환하는 명령을 풋 페달과 같은 입력장치를 이용하여 입력한 경우, 표시부에 사용자 인터페이스를 위한 제2 화면을 표시(S50)한다. 도 6은 사용자 인터페이스 모드로 전환한 표시부의 화면을 예시한 개략도이다. 이때, 도시한 바와 같이, 표시부는 제1 화면(130) 상에 제2 화면(140)을 온(ON)함으로써 제1 화면에서 제2 화면으로의 전환을 수행할 수 있다.
시술자의 입력에 의해 사용자 인터페이스 모드로 전환된 경우, 도 6에 도시한 바와 같이, 표시부는 수술 부위의 영상을 나타내는 제1 화면(130) 상에 현재 시간, 환자의 체온, 수술실의 온도, 수술실의 습도 등과 같은 수술과 관련된 각종의 정보를 나타내는 제2 화면(140)을 표시할 수 있다. 또한, 이때, 시술자는 사용자 조작부를 조작하여 제2 화면(140)에 표시된 사용자 인터페이스를 수행(S60)한다. 예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이, 제2 화면(140) 상에는 시술자가 선택 가능한 메뉴가 표시되고, 시술자는 사용자 조작부를 이용하여 제2 화면 상에 표시된 커서를 움직여 특정한 메뉴를 선택할 수 있다.
이때, 시술자가 화면설정 변경 아이콘을 선택하는 경우, 도 7과 같은 화면 설정 변경을 위한 메뉴가 제2 화면(142)에 표시된다. 시술자는 제2 화면(142) 상의 커서를 움직여 평면 영상의 스케일, 전환, 슬라이드 이동, 명암값, 및 콘트라스트를 제어하기 위한 명령을 입력할 수 있으며, 입체 영상의 스케일, 회전, 전환 및 투명도를 제어하기 위한 명령을 입력할 수 있다. 상기와 같은 시술자의 입력에 따라, 신호처리부는 사용자 인터페이스의 제어신호를 생성하여 출력하고, 그 신호에 따라 시스템의 설정은 변경된다. 다만, 도 7에 도시된 설정 변경을 위한 메뉴들은 본원 발명을 예시하기 위한 것이며, 그 외에 시스템의 설정을 변경하기 위한 추가적인 메뉴가 더 제공될 수 있음은 자명하다.
다음으로, 사용자 인터페이스 모드에서 다시 수술 모드로 전환할 지의 여부를 결정(S70)한다. 이 경우에도, 사용자는 풋 페달과 같은 다른 입력장치를 사용하여 사용자 인터페이스를 나타내는 제2 화면(142)에서 수술부위의 영상을 나타내는 제1 화면(130)으로의 전환을 수행할 수 있다. 또한, 이때, 표시부는 제1 화면(130) 상에서 제2 화면(142)을 오프함으로써 제2 화면(142)에서 제1 화면(130)으로의 전환을 수행할 수 있다.
시술자가 수술 모드로의 전환 명령을 입력하는 경우, 표시부는 다시 수술 영상을 나타내는 제1 화면을 표시(S10)하여, 시술자가 수술을 수행할 수 있도록 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템에 의하면, 시술자는 시스템 설정 변경을 위한 동작을 마스터 입력장치와 별도로 구비되는 디스플레이 장치 및 입력장치를 이용하지 않고, 수술 동작을 실행하기 위한 표시부 및 사용자 조작부를 통해 수행할 수 있다. 따라서 시술과정에서 시스템의 설정변경 등이 필요한 경우에도 시술자는 마스터 입력장치에서 벗어나지 않고 단순한 조작에 의해 이를 수행할 수 있게 되므로 그로 인한 수술의 지연이 발생하지 않게 된다. 또한, 자리를 벗어나지 않고 수술을 지속적으로 수행할 수 있어 시술자는 수술에 대한 집중력을 유지할 수 있게 된다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 마스터 입력장치 12: 표시부
14, 15: 사용자 조작부 16: 신호처리부
20: 수술부위 30: 내시경
32, 34, 36: 로봇 암 38, 40: 수술기구
120, 122: 좌우 소켓 144: 풋 페달

Claims (12)

  1. 수술부위의 영상을 나타내는 제1 화면과 사용자 인터페이스를 위한 제2 화면을 시술자에게 제공하는 표시부,
    상기 제1 화면에 표시되는 수술용 로봇의 동작과, 상기 제2 화면에 표시된 사용자 인터페이스를 사용자의 조작에 의해 제어하도록 하는 사용자 조작부, 및
    사용자의 조작에 의한 상기 사용자 조작부의 움직임을 상기 수술용 로봇의 동작의 제어신호 또는 상기 사용자 인터페이스의 제어신호로 변환하여 출력하는 신호처리부
    를 포함하는 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 사용자 조작부는 상기 표시부 상에서 상기 제1 화면과 상기 제2 화면 간의 전환을 위한 화면전환버튼을 포함하는 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 표시부는 상기 화면전환버튼의 입력에 따라 상기 제1 화면 상에서 상기 제2 화면을 온 오프하는 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화면은 수술부위의 평면 영상 데이터와 입체 영상 데이터를 표시하는 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 화면은 상기 평면 영상 데이터의 스케일, 전환, 슬라이드 이동, 명암값, 및 콘트라스트를 제어하기 위한 항목과 상기 입체 영상 데이터의 스케일, 회전, 전환 및 투명도를 제어하기 위한 항목을 표시하는 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 화면은 시술과 관련된 의료정보를 표시하는 수술용 로봇 시스템의 마스터 입력장치.
  7. 표시부에 수술부위의 영상 나타내는 제1 화면을 표시하는 단계,
    사용자 조작부를 조작하여 상기 제1 화면에 표시되는 수술용 로봇의 동작을 제어하는 단계,
    상기 사용자 조작부의 움직임에 따른 상기 수술용 로봇의 제어신호를 생성하여 출력하는 단계,
    상기 표시부에 사용자 인터페이스를 위한 제2 화면을 표시하는 단계,
    상기 사용자 조작부를 조작하여 상기 제2 화면에 표시된 사용자 인터페이스를 수행하는 단계, 및
    상기 사용자 조작부의 움직임에 따른 상기 사용자 인터페이스의 제어신호를 생성하여 출력하는 단계
    를 포함하는 수술용 로봇 시스템의 제어방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    사용자의 입력에 따라 상기 표시부 상에서 상기 제1 화면에서 상기 제2 화면으로 전환하는 단계
    를 더 포함하는 수술용 로봇 시스템의 제어방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 표시부는 상기 제1 화면 상에서 상기 제2 화면을 온 오프하는 단계를 더 포함하는 수술용 로봇 시스템의 제어방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 화면에 수술부위의 평면 영상을 표시하는 단계, 및
    상기 제1 화면에 수술부위의 입체 영상을 표시하는 수술용 로봇 시스템의 제어방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 화면에 상기 평면 영상의 스케일, 전환, 슬라이드 이동, 명암값, 및 콘트라스트를 제어하기 위한 항목을 표시하는 단계, 및
    상기 제2 화면에 상기 입체 영상의 스케일, 회전, 전환 및 투명도를 제어하기 위한 항목을 표시하는 단계
    를 포함하는 수술용 로봇 시스템의 제어방법.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 화면에 시술과 관련된 의료정보를 표시하는 단계를 더 포함하는 수술용 로봇 시스템의 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180102419A (ko) * 2017-03-07 2018-09-17 주식회사 디오 인공 치아의 시술 보조 시스템, 전자장치 및 방법
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Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

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PC1203 Withdrawal of no request for examination
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