[go: up one dir, main page]

WO2016195265A1 - 수술 경로 설정 장치, 이를 포함하는 수술로봇 시스템, 및 수술로봇의 수술 경로 설정 방법 - Google Patents

수술 경로 설정 장치, 이를 포함하는 수술로봇 시스템, 및 수술로봇의 수술 경로 설정 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2016195265A1
WO2016195265A1 PCT/KR2016/004899 KR2016004899W WO2016195265A1 WO 2016195265 A1 WO2016195265 A1 WO 2016195265A1 KR 2016004899 W KR2016004899 W KR 2016004899W WO 2016195265 A1 WO2016195265 A1 WO 2016195265A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
surgical
path
surgical path
robot
setting device
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2016/004899
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이상훈
한재근
박준우
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HD Hyundai Heavy Industries Co Ltd
Original Assignee
Hyundai Heavy Industries Co Ltd
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 Hyundai Heavy Industries Co Ltd filed Critical Hyundai Heavy Industries Co Ltd
Priority to CN201680032436.6A priority Critical patent/CN107690317B/zh
Priority to US15/579,269 priority patent/US10631940B2/en
Priority to EP16803620.0A priority patent/EP3305233B1/en
Priority to JP2017563184A priority patent/JP6720221B2/ja
Publication of WO2016195265A1 publication Critical patent/WO2016195265A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • A61B34/30—Surgical robots
    • 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
    • A61B34/10—Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • 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
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • 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
    • A61B34/10—Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A61B2034/107—Visualisation of planned trajectories or target regions
    • 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
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046—Tracking techniques
    • A61B2034/2055—Optical tracking systems
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a surgical route setting device, a surgical robot system comprising the same, and a surgical route setting method of the surgical robot. More specifically, the present invention relates to a surgical path setting method using a surgical robot system that can easily reset the surgical path of the surgical robot as needed in the course of surgery using the surgical robot.
  • a surgical robot refers to a robot having a function that can replace a surgical operation performed by a doctor.
  • Such a surgical robot has the advantage of being capable of accurate and precise movements and remote surgery compared to humans.
  • Surgical robots having such advantages can be largely classified into bone surgery robots, laparoscopic surgery robots, stereotactic surgery robots, etc.
  • bone surgery robots are used for cutting or bonding bones.
  • Surgical accuracy is improved as hand shaking does not occur compared to direct surgery, and the medical staff may be exposed to excessive radiation exposure or long-term surgery that may occur when checking the surgical procedure through X-ray imaging from time to time during bone surgery.
  • Has the advantage of improving problems such as stamina.
  • an automatic surgical robot is generally used to perform a surgery according to a predetermined surgical path.
  • a sudden situation during surgery for example, cannot be confirmed at the time of surgery planning and is confirmed at the operation site.
  • the affected area or the affected area should be checked directly at the surgical site), there was a problem in that it was not easy to cope with (for example, resetting the surgical path).
  • An object of the present invention is to provide a reconfigurable surgical path setting device, a surgical robot system including the same, and a surgical path setting method of the surgical robot.
  • Surgical robot system for achieving the above object, the surgical robot operating according to a predetermined surgical path to the surgical site of the subject;
  • a surgical path setting device configured to transmit a surgical path to the surgical robot and to temporarily stop the operation of the surgical robot by transmitting a surgical path reset command to the surgical robot when a new surgical path needs to be set;
  • a tracking device that checks the position of the surgical robot and the surgical robot before the operation, and tracks the position of the surgical robot and the surgical robot during the operation.
  • the surgical path setting device transmits a predetermined surgical path to the surgical robot, instructs the operation command of the surgical robot, and receives the position of the surgical operator and the surgical robot from the tracking device before the surgical path. And setting a new surgery path based on the surgery path shape information during the surgery.
  • the surgical path shape information is preferably any one of a straight line, a curve, a plane, and a curved surface.
  • the surgical path setting method of the surgical robot in the surgical path setting method of the surgical robot, (a) the surgical path is transmitted from the surgical path setting device to the surgical robot in advance to the surgical site of the subject Operating according to a first surgical path previously set up for the first surgical path; (b) checking whether the surgical robot receives a surgical rerouting command transmitted from the surgical path setting device; (c) stopping the operation by the surgical robot when the surgical rerouting command is received; (d) receiving, by the surgical path setting device, surgical path type information; (e) resetting, by the surgical path setting device, a second surgical path that is a new surgical path based on the surgical path shape information according to the shape of the surgical path and transmitting it to the surgical robot; And (f) operating the surgical robot according to the reset second surgical path.
  • step (e) may include (e1) first checking the type of the surgical path type information by the surgical path setting device; (e2) determining, by the surgical path setting apparatus, the type of the surgical path shape information for the second time according to the first confirmation result and finally determining the shape of the second surgical path according to the second confirmation result; (e3) checking the position and number of the plurality of surgical path resetting points by the surgical path setting device; (e4) determining, by the surgical path setting device, the second surgical path including the plurality of surgical path resetting points according to the final determined form and the verification result; And (e5) the surgical path setting device transmitting the determined second surgical path to the surgical robot.
  • the operation path setting device may be a step of determining the shape of the surgical path according to the primary confirmation result of any one of a straight line, curve, plane, and curved surface.
  • the surgical path setting apparatus when the surgical path setting apparatus is the first confirmed surgical path shape is a straight line, the operation path setting or a specific direction indication of the surgical path shape is secondarily confirmed, and the secondary confirmation result. In this case, the shape of the second surgical path may be finally determined.
  • step (e2) if the surgical path setting device is the first confirmed path type of the curve, the operation path is second-confirmed as to determine whether the path is an arc or a free curve, and according to the second confirmation result. Final determining the shape of the second surgical path.
  • step (e2) when the surgical path setting apparatus is the first confirmed surgical path shape is flat, whether the area designation or the surface designation of the surgical path shape is secondary, and the second confirmation result Accordingly, it may be a step of finally determining the shape of the second surgical path.
  • step (e2) when the surgical path setting apparatus is the first confirmed surgical path shape is a curved surface, whether the surgical path shape is a spherical surface or a designated curved surface is secondary, and according to the secondary confirmation result Final determining the shape of the second surgical path.
  • FIG. 1 is a control block diagram of a surgical robot system according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view schematically showing a surgical robot system according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a flow chart of the surgical path setting method of the surgical robot according to a preferred embodiment of the present invention.
  • 5 is a reference diagram for S555 of FIG. 4.
  • FIG. 1 is a control block diagram of a surgical robot system according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a diagram schematically showing a surgical robot system according to a preferred embodiment of the present invention.
  • a surgical robot system 10 includes a surgical robot 100, a surgical path setting device 200, and a tracking device 300.
  • the surgical robot 100 is disposed in the surgical site and is transmitted in advance from the surgical path setting device 200 and operated according to the first surgical path preset for the surgical site SP of the operator P. Perform surgery on.
  • the surgical robot 100 is composed of an operation control unit (not shown) and the robot arm 120, the operation control unit transmits the motion control command according to the first surgical path to the robot arm 120, the robot arm 120 operates in a six-axis drive manner to allow surgery to be performed on the surgical site by surgical tools (eg, knives, cutters, drills, etc.) attached to an end effector.
  • surgical tools eg, knives, cutters, drills, etc.
  • the surgical path setting device 200 transmits the first surgical path to the surgical robot 100 in advance, and sets a new surgical path in the process of monitoring the operation of the surgical robot 100 and the surgical site. When this occurs, the surgical robot 100 may temporarily transmit the surgery by transmitting a surgical path reset command to the surgical robot 100.
  • the surgical path setting device 200 determines the new surgical path and transmits it to the surgical robot 100 so that the surgical robot 100 can operate according to the new surgical path to continue the operation on the surgical site. You can do that.
  • the surgical path setting device 200 may include a communication unit, a monitoring unit, and a surgical path setting unit for performing the above-described functions, and a detailed process of determining the new surgical path by the surgical path setting device 200. In the following, it will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the tracking device 300 checks the positions of the pre-operational operator P and the surgical robot 100, and tracks the positions of the surgical operator P and the surgical robot 100 during the operation.
  • the tracking device 300 transmits the position of the operator (P) and the surgical robot 100 to the surgical path setting device 200 to set the surgical path before the operation or to check whether the operation is correctly performed during the operation. .
  • the tracking device 300 may be a tracking device using a marker or a tracking device using no marker.
  • a tracking device using a marker
  • a tracking device and a non-optical marker in which an optical marker is placed on the operator P and the surgical robot 100 to track the tracking marker are arranged.
  • the tracking device of the method to track the operation by placing the operation (P) and the surgical robot (100).
  • a tracking device that does not use a marker there is a tracking device that uses a method of recognizing an object such as an operator (P), a surgical robot, and tracking the recognized object.
  • the tracking device 300 may include an infrared light source that emits infrared light and an infrared stereo camera capable of obtaining a stereoscopic image of a subject by two cameras spaced apart from each other.
  • optical markers M1, M2, and M3 may be disposed on the positioning object (ie, the operator P and the surgical robot 100. Each of the optical markers includes an infrared light reflector that reflects infrared light.
  • the photomarker may be disposed at each of the surgical site of the operator P and the surgical robot 100. For example, prior to the knee joint replacement, the femoral bone of the knee area using the surgical robot 100 may be provided.
  • the optical markers M1 and M2 are disposed on the femur and tibia, respectively, and the optical marker M3 is placed on the surgical robot 100 to track the device 300.
  • the optical marker M3 is placed on the surgical robot 100 to track the device 300.
  • infrared light reflectors are arranged in different patterns, so that the tracking device 300 Can identify each photomarker and track its location.
  • a separate indicating optical marker M4 for indicating a specific position and inputting the corresponding position to the tracking device 300 is provided.
  • the indication optical marker M4 may be used when instructing a surgical path resetting point to input a corresponding position to the tracking device 300 to determine a new surgical path. For example, when a plurality of points on the body of the operator P are instructed using the indication photomarker M4 and the corresponding position is input to the tracking device 300, the surgical path setting device 200 may input the surgery. A new surgical route may be set based on the route type and the corresponding input position.
  • FIG. 3 is a flow chart of the surgical path setting method of the surgical robot according to an embodiment of the present invention.
  • a surgical path is transmitted from the surgical path setting device 200 to the surgical robot 100 in advance to operate according to a first surgical path preset for a surgical site of an operator. do.
  • the surgical robot 100 checks whether the surgical path resetting command transmitted from the surgical path setting device 200 is received, and when the reception of the surgical path resetting command is not confirmed, S100 is continuously performed, and the surgical path is performed. When the reception of the reset command is confirmed, the surgical robot 100 stops the operation in S300.
  • the surgery path setting apparatus 200 receives the surgery path shape information.
  • the surgical path shape information in S400 may be information for providing a preferred surgical path shape according to the surgical site (SP) of the subject, it may be configured in the format shown in the table below.
  • the surgical path setting device 200 determines and resets a second surgical path that is a new surgical path based on the surgical path shape information according to the shape of the surgical path, and transmits it to the surgical robot 100. In this case, the detailed steps of S500 will be described later with reference to FIGS. 4 and 5.
  • the surgical robot 100 operates according to the reset second surgical path to perform the surgery.
  • FIG. 4 is a detailed flowchart of S500 of FIG. 3, and FIG. 5 is a reference diagram of S555 of FIG. 4.
  • the surgical path setting apparatus 200 first checks the type of the operation path shape information to determine whether the operation path shape is a straight line in S515 when the operation path shape is a line in S510.
  • the surgical path setting device 200 secondly checks whether the surgical path form is designated as a path designation or a specific direction, and sets the surgical path in S545 according to the secondary check result. The device 200 finally determines the shape of the second surgical path.
  • the surgical path setting device 200 determines the surgical path shape as a curve, and in S525, the surgical path setting device 200 is circular or free of the surgical path shape. Check whether the curve is secondary, and the S545 may be performed according to the secondary confirmation result.
  • the surgical path setting device 200 determines the surgical path shape as a plane, and in S530, whether the surgical path setting device 200 is the surgical path shape is flat? Check.
  • the surgical path setting device 200 secondly checks whether the surgical path shape region designation or plane designation is performed in S535, and the S545 may be performed according to the secondary confirmation result. have.
  • the surgical path setting device 200 determines the surgical path shape as a curved surface, and in S540, the surgical path setting device 200 is a spherical or Secondary checking whether a specified curved surface is performed, and S545 may be performed according to the secondary check result.
  • the surgical path setting device 200 checks the basic shape information and the detailed shape information among the surgical path shape information to first determine the type of the surgical path shape (that is, the Determine whether the surgical path shape is a straight line, a curved line, a flat surface, or a curved surface) and then determine the surgical path shape by confirming the shape characteristic information among the surgical path shape information according to the first decision result ( In other words, determining whether the surgical path shape is any one of a path indication, a specific direction indication, an arc, a free curve, a region designation, a surface designation, a spherical surface, and a designation surface).
  • the surgical path setting apparatus 200 checks the positions of the plurality of surgical path resetting points. At this time, the position of the plurality of surgical path reset point in S550
  • It may be input by instructing the plurality of points on the body of the operator (P) using the indication photomarker M4 and then inputting the corresponding positions to the tracking device 300.
  • the input end command is input by an input means (for example, an input means such as a pedal, a keyboard, a mouse, or a touch input means) to input a corresponding position.
  • an input means for example, an input means such as a pedal, a keyboard, a mouse, or a touch input means
  • the plurality of points may be input to the tracking device 300 by placing the indicating optical marker M4 for each point and inputting an input end command at each point.
  • the surgical path setting device 200 includes the plurality of surgical path resetting points according to the shape of the surgical path finally determined in S545 and the number and positions of the plurality of surgical path resetting points identified in S550. 2 Determine the surgical route.
  • the surgery path setting apparatus 200 first checks the number and positions of the plurality of surgery path reset points, and then the surgery path shape is a straight line and a path indication.
  • the second surgical path of the form such as can be determined, and if the surgical path form is a straight line and a specific direction indication can determine the second surgical path of the form as shown in Figure 5 (b), the surgical path form Is a curve and an arc, the second surgical path of the form as shown in Figure 5 (c) can be determined, and if the surgical path shape is a free curve the second surgical path of the form as shown in Figure 5 (d) Can be determined.
  • the surgical path setting device 200 first checks the number and positions of the plurality of surgical path resetting points, and then, when the surgical path shape is a plane and a region designation, the second surgery having a shape as shown in FIG.
  • the path can be determined, and if the surgical path shape is flat and face designation, the second surgical path can be determined as shown in FIG. 5 (f), and the surgical path shape is curved and arc in FIG. 5.
  • the second surgical path of the shape as shown in (g) can be determined, and when the surgical path shape is a curved surface and a designated surface, the second surgical path as shown in FIG. 5 (h) can be determined.
  • a virtual object for the second surgical path is created to assist the operator's manual surgery.
  • the surgical robot 100 does not automatically operate according to the second surgical path, but the operator resets the second surgical path when the operator manually operates and drives the surgical robot 100 to operate directly.
  • the virtual object corresponding to the operation path setting device 200 may be limited to the operation of the surgical robot 100.
  • the surgical path setting device 200 is set to the virtual object to prevent the surgical robot 100 from leaving the second surgical path is set by the operator The surgical robot 100 for manipulating and driving does not leave the second surgical path.
  • the operation path setting device 200 is set to the virtual object to prevent the surgical robot 100 to invade the second surgical path is operated by the operator And it does not drive the surgical robot 100 invades the second surgical path.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

본 발명은 수술 로봇의 수술 경로 설정 방법에 관한 것으로, 본 발명은 수술로봇의 수술 경로 설정 방법에 있어서, (a) 피수술자의 수술 부위에 대하여 미리 설정된 제1 수술 경로에 따라 동작하는 단계; (b) 상기 수술로봇이 상기 수술 경로 설정 장치로부터 전송되는 수술 경로 재설정 명령의 수신 여부를 확인하는 단계; (c) 상기 수술로봇이 상기 수술 경로 재설정 명령이 수신되면 동작을 정지하는 단계; (d) 상기 수술 경로 설정 장치가 수술 경로 형태 정보를 입력받는 단계; (e) 상기 수술 경로 설정 장치가 상기 수술 경로 형태 정보에 기초하여 새로운 수술 경로인 제2 수술 경로를 결정한 후 이를 상기 수술로봇으로 전송하는 단계; 및 (f) 상기 수술로봇이 상기 제2 수술 경로에 따라 동작하는 단계를 포함하는 수술 로봇의 수술 경로 설정 방법을 제공한다.

Description

수술 경로 설정 장치, 이를 포함하는 수술로봇 시스템, 및 수술로봇의 수술 경로 설정 방법
본 발명은 수술 경로 설정 장치, 이를 포함하는 수술로봇 시스템, 및 수술로봇의 수술 경로 설정 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 수술로봇을 이용한 수술의 진행과정에서 필요에 따라 수술로봇의 수술 경로를 용이하게 재설정할 수 있는 수술로봇 시스템을 이용한 수술 경로 설정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 수술로봇은 의사가 직접 수행하던 수술 행위를 대신할 수 있는 기능을 가지는 로봇을 말한다. 이러한 수술 로봇은 사람에 비하여 정확하고 정밀한 동작을 할 수 있으며 원격 수술이 가능하다는 장점을 갖는다.
이러한 장점을 갖는 수술 로봇의 경우 용도에 따라 크게 뼈 수술로봇, 복강경 수술로봇, 정위 수술로봇 등으로 구분할 수 있고, 이 중 뼈 수술로봇의 경우 뼈를 절단하거나 또는 접합하는 수술 등에 사용되며, 사람이 직접 수술하는 것과 비교시 손떨림 등이 발생하지 않아 수술 정확도가 높아지며, 뼈 수술 과정에서 수시로 X-RAY 촬영 등을 통해 수술 경과를 확인하는 경우 발생 가능한 의료진의 방사선 과다 노출 또는 장시간의 수술로 인한 의료진의 체력저하 등의 문제점을 개선할 수 있는 장점을 가진다.
한편, 종래에는 수술로봇과 관련하여 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0112208호에 수술 로봇 및 그 제어방법이 제안된 바 있다.
이러한 종래의 수술로봇의 경우 일반적으로 정해진 수술 경로에 따라 수술을 수행하는 자동식 수술로봇이 주로 사용되지만, 자동식 수술로봇의 경우 수술 중 돌발상황(예를 들어, 수술계획시 확인되지 못하고 수술 현장에서 확인되는 환부 또는 수술 현장에서 직접 환부를 확인해야 하는 경우)이 발생하는 경우 이에 대한 대처(예를 들어, 수술경로 재설정)가 용이하지 못한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 수술로봇을 이용한 수술 과정에서 수술계획 수립중 확인되지 않았던 환부가 수술 도중 발견되거나 또는 직접 환부를 확인하면서 수술을 진행해야 하는 경우 수술 경로를 용이하게 재설정할 수 있는 수술 경로 설정 장치, 이를 포함하는 수술로봇 시스템, 및 수술로봇의 수술 경로 설정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수술로봇 시스템은, 피수술자의 수술 부위에 대하여 기설정된 수술 경로에 따라 동작하는 수술로봇; 상기 수술로봇으로 수술 경로를 전송하고, 새로운 수술 경로를 설정해야 하는 경우 수술로봇으로 수술 경로 재설정 명령을 전송하여 수술로봇의 동작을 일시적으로 정지시키도록 하는 수술 경로 설정 장치; 및 수술 전 피수술자와 상기 수술로봇의 위치를 확인하고, 수술 중에는 피수술자와 수술로봇의 위치를 추적하는 트래킹 장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수술 경로 설정 장치는, 수술로봇으로 기설정된 수술 경로를 전달하여 수술로봇의 동작 명령을 지시하고, 트래킹 장치로부터 피수술자와 수술로봇의 위치를 전송받아 수술 전 수술 경로를 설정하며, 수술 중 수술 경로 형태 정보에 기초하여 새로운 수술 경로를 재설정하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 수술 경로 형태 정보는, 직선, 곡선, 평면, 및 곡면 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수술로봇의 수술 경로 설정 방법은 수술로봇의 수술 경로 설정 방법에 있어서, (a) 수술 경로 설정 장치로부터 사전에 상기 수술로봇으로 수술 경로가 전송되어 피수술자의 수술 부위에 대하여 미리 설정된 제1 수술 경로에 따라 동작하는 단계; (b) 상기 수술로봇이 상기 수술 경로 설정 장치로부터 전송되는 수술 경로 재설정 명령의 수신 여부를 확인하는 단계; (c) 상기 수술로봇이 상기 수술 경로 재설정 명령이 수신되면 동작을 정지하는 단계; (d) 상기 수술 경로 설정 장치가 수술 경로 형태 정보를 입력받는 단계; (e) 상기 수술 경로 설정 장치가 수술 경로의 모양에 따른 상기 수술 경로 형태 정보에 기초하여 새로운 수술 경로인 제2 수술 경로를 재설정하고 이를 상기 수술로봇으로 전송하는 단계; 및 (f) 상기 수술로봇이 재설정된 상기 제2 수술 경로에 따라 동작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (e) 단계는 (e1) 상기 수술 경로 설정 장치가 상기 수술 경로 형태 정보의 종류를 1차 확인하는 단계; (e2) 상기 수술 경로 설정 장치가 상기 1차 확인 결과에 따라 상기 수술 경로 형태 정보의 종류를 2차 확인한 후 상기 2차 확인 결과에 따라 상기 제2 수술 경로의 형태를 최종 결정하는 단계; (e3) 상기 수술 경로 설정 장치가 복수 개의 수술 경로 재설정 지점의 위치 및 개수를 확인하는 단계; (e4) 상기 수술 경로 설정 장치가 상기 최종 결정된 형태 및 상기 확인 결과에 따라 상기 복수 개의 수술 경로 재설정 지점을 포함하는 상기 제2 수술 경로를 결정하는 단계; 및 (e5) 상기 수술 경로 설정 장치가 상기 결정된 제2 수술 경로를 상기 수술로봇으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (e1) 단계는,상기 수술 경로 설정 장치가 상기 1차 확인 결과에 따라 수술 경로 형태를 직선, 곡선, 평면, 및 곡면 중 어느 하나로 결정하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 (e2) 단계는,상기 수술 경로 설정 장치가 상기 1차 확인된 수술 경로 형태가 직선인 경우 상기 수술 경로 형태의 경로 지시 또는 특정 방향 지시 여부를 2차 확인하고, 상기 2차 확인 결과에 따라 상기 제2 수술 경로의 형태를 최종 결정하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 (e2) 단계는, 상기 수술 경로 설정 장치가 상기 1차 확인된 수술 경로 형태가 곡선인 경우 상기 수술 경로 형태의 원호 또는 자유곡선 여부를 2차 확인하고, 상기 2차 확인 결과에 따라 상기 제2 수술 경로의 형태를 최종 결정하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 (e2) 단계는, 상기 수술 경로 설정 장치가 상기 1차 확인된 수술 경로 형태가 평면인 경우 상기 수술 경로 형태의 영역 지정 또는 면 지정 여부를 2차 확인하고, 상기 2차 확인 결과에 따라 상기 제2 수술 경로의 형태를 최종 결정하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 (e2) 단계는,상기 수술 경로 설정 장치가 상기 1차 확인된 수술 경로 형태가 곡면인 경우 상기 수술 경로 형태의 구면 또는 지정 곡면 여부를 2차 확인하고, 상기 2차 확인 결과에 따라 상기 제2 수술 경로의 형태를 최종 결정하는 단계일 수 있다.
본 발명에 의하면 수술로봇을 이용한 수술 과정에서 용이하게 수술 경로를 재설정할 수 있으므로 수술 중 발생가능한 사고를 최소화함과 동시에 수술의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수술로봇 시스템의 제어 블록도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수술로봇 시스템을 대략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수술로봇의 수술 경로 설정 방법의 순서도.
도 4는 도 3의 S500에 대한 상세 순서도.
도 5는 도 4의 S555에 대한 참고도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수술로봇 시스템의 제어 블록도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수술로봇 시스템을 대략적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수술로봇 시스템(10)은 수술로봇(100), 수술 경로 설정 장치(200), 및 트래킹 장치(300)를 포함한다.
수술로봇(100)은 수술 현장 내에 배치되며 수술 경로 설정 장치(200)로부터 사전에 미리 전송되며 피수술자(P)의 수술 부위(SP)에 대하여 미리 설정된 제1 수술 경로에 따라 동작하여 상기 수술 부위에 대한 수술을 수행한다.
이때, 수술로봇(100)의 경우 동작 제어부(미도시) 및 로봇암(120)으로 구성되며 상기 동작 제어부가 상기 제1 수술 경로에 따른 동작 제어 명령을 로봇암(120)으로 전송하면, 로봇암(120)이 6축 구동 방식으로 동작하여 엔드 이펙터(end effector)에 부착된 수술도구(예를 들어, 나이프, 커터, 및 드릴 등)에 의해 상기 수술 부위에 대한 수술이 이루어질 수 있게 된다.
수술 경로 설정 장치(200)는 사전에 수술로봇(100)으로 상기 제1 수술 경로를 전송하고, 수술로봇(100)의 동작 및 상기 수술 부위를 모니터링하는 과정에서 새로운 수술 경로를 설정해야 하는 경우가 발생하면 수술로봇(100)으로 수술 경로 재설정 명령을 전송하여 수술로봇(100)이 수술을 일시적으로 중단하도록 할 수 있다.
그리고, 수술 경로 설정 장치(200)는 상기 새로운 수술 경로를 결정한 후 이를 수술로봇(100)으로 전송하여 수술로봇(100)이 상기 새로운 수술 경로에 따라 동작하여 상기 수술 부위에 대한 수술을 계속 진행할 수 있도록 할 수 있다.
이때, 수술 경로 설정 장치(200)의 경우 전술한 기능을 수행하기 위한 통신부, 모니터링부, 및 수술 경로 설정부를 포함할 수 있고, 수술 경로 설정 장치(200)가 상기 새로운 수술 경로를 결정하는 상세 과정의 경우 이하 도 3과 4를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
트래킹 장치(300)는 수술 전 피수술자(P)와 수술로봇(100)의 위치를 확인하고, 수술 중에는 피수술자(P)와 수술로봇(100)의 위치를 추적한다. 트래킹 장치(300)는 피수술자(P)와 수술로봇(100)의 위치를 수술 경로 설정 장치(200)로 전송하여 수술 전 수술 경로를 설정하거나 수술 중 수술이 올바르게 진행되고 있는지를 확인할 수 있도록 한다.
일 실시예에서, 트래킹 장치(300)에는 마커를 사용하는 방식의 트래킹 장치 또는 마커를 사용하지 않는 방식의 트래킹 장치가 사용될 수 있다.
예를 들어, 마커를 사용하는 방식의 트래킹 장치의 경우, 광학식 마커를 피수술자(P)와 수술로봇(100)에 배치하여 이를 추적하는 방식의 트래킹 장치와 비광학식 마커(RF 마커, 자기장 마커 등)를 피수술자(P)와 수술로봇(100)에 배치하여 이를 추적하는 방식의 트래킹 장치 등이 있다. 마커를 사용하지 않는 방식의 트래킹 장치의 경우 피수술자(P), 수술로봇 등과 같은 객체(Object)를 인식하고 인식된 객체를 추적하는 방식을 이용하는 트래킹 장치가 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 마커를 사용하는 방식의 트래킹 장치 중 광학식 마커를 피수술자(P)와 수술로봇(100)에 배치하여 이를 추적하는 방식의 트래킹 장치가 적용된 경우를 가정하여 설명하기로 한다.
트래킹 장치(300)는 적외선 광을 발광하는 적외선 광원과 서로 이격되어 있는 두 개의 카메라에 의해 피사체에 대한 입체 영상을 획득할 수 있는 적외선 스테레오 카메라를 포함할 수 있다. 또한, 위치 확인 대상체(즉, 피수술자(P)와 수술로봇(100)에는 각각 광마커(M1, M2, M3)가 배치될 수 있다. 각각의 광마커에는 적외선 광을 반사하는 적외선 광 반사체가 구비되어 있으며, 광마커는 피수술자(P)의 수술부위와 수술로봇(100)에 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 무릎관절 치환에 앞서 수술로봇(100)을 이용하여 무릎 부위의 대퇴골(femur)과 경골(tibia)을 깎는 수술을 진행하는 경우, 대퇴골과 경골에 각각 광마커(M1, M2)를 배치하고, 수술로봇(100)에 광마커(M3)를 배치하여 트래킹 장치(300)가 대퇴골과 경골의 위치 및 수술로봇(100)의 위치를 추적할 수 있도록 한다. 각각의 광마커(M1, M2, M3)에는 적외선 광 반사체가 각각 다른 패턴으로 배열되어 있어, 트래킹 장치(300)는 각 광마커를 식별하고 각각의 위치를 추적할 수 있다.
또한, 상기 피수술자(P)의 수술부위와 수술로봇(100)에 각각 배치되는 광마커 외에도 특정 위치를 지시하여 트래킹 장치(300)에 해당 위치를 입력시키기 위한 별도의 지시 광마커(M4)가 사용될 수 있다. 본 발명의 경우 새로운 수술 경로의 결정을 위해 수술 경로 재설정 지점을 지시하여 트래킹 장치(300)에 해당 위치를 입력시키는 경우 지시 광마커(M4)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 지시 광마커(M4)를 이용하여 피수술자(P) 신체 상의 복수의 지점을 지시한 후 해당 위치를 트래킹 장치(300)에 입력시키면, 수술 경로 설정 장치(200)는 입력된 수술 경로 형태와 해당 입력된 위치를 기준으로 새로운 수술 경로를 설정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수술로봇의 수술 경로 설정 방법의 순서도 이다. 도 3을 참조하면, S100에서 수술 경로 설정 장치(200)로부터 사전에 상기 수술로봇(100)으로 수술 경로가 전송되어 피수술자의 수술 부위에 대하여 미리 설정된 제1 수술 경로에 따라 동작하여 수술을 수행한다.
S200에서 수술로봇(100)이 수술 경로 설정 장치(200)로부터 전송되는 수술 경로 재설정 명령의 수신 여부를 확인하여, 상기 수술 경로 재설정 명령의 수신이 확인되지 않은 경우 S100이 계속 수행되고, 상기 수술 경로 재설정 명령의 수신이 확인된 경우 S300에서 수술로봇(100)이 동작을 정지한다.
이때, 상기 수술 경로 재설정 명령의 경우 운용자가 수술로봇(100)의 동작 및 수술 과정을 모니터링하는 과정에서, 수술계획 수립시 확인되지 못한 새로운 환부가 수술 현장에서 확인되거나 또는 수술 현장에서 직접 환부를 확인하며 수술을 진행해야 하는 경우 운용자가 수술 경로 재설정 명령을 입력하여 수술로봇(100)의 동작을 정지시킬 수 있다.
S400에서 수술 경로 설정 장치(200)가 수술 경로 형태 정보를 입력받는다. 이때, S400에서 상기 수술 경로 형태 정보는 피술자의 수술 부위(SP)에 따라 바람직한 수술 경로의 형태를 제공하기 위한 정보일 수 있으며, 하기 표와 같은 형식으로 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2016004899-appb-T000001
S500에서 수술 경로 설정 장치(200)가 수술 경로의 모양에 따른 상기 수술 경로 형태 정보에 기초하여 새로운 수술 경로인 제2 수술 경로를 결정하여 재설정한 후 이를 수술로봇(100)으로 전송한다. 이때, S500의 상세 단계는 이하 도 4 및 5를 참조하여 후술한다.
S600에서 수술로봇(100)이 재설정된 상기 제2 수술 경로에 따라 동작하여 수술을 수행하면 종료가 이루어진다.
도 4는 도 3의 S500에 대한 상세 순서도, 도 5는 도 4의 S555에 대한 참고도이다. 도 4를 참조하면, S505에서 수술 경로 설정 장치(200)가 수술 경로 형태 정보의 종류를 1차 확인하여 S510에서 수술 경로 형태가 선 인경우 S515에서 상기 수술 경로 형태가 직선인지를 확인한다.
그리고, 상기 수술 경로 형태가 직선인 경우 S520에서 수술 경로 설정 장치(200)가 상기 수술 경로 형태의 경로 지정 또는 특정 방향 지정 여부를 2차 확인하고, 상기 2차 확인 결과에 따라 S545에서 수술 경로 설정 장치(200)가 상기 제2 수술 경로의 형태를 최종 결정한다.
반면, S515에서 상기 수술 경로 형태가 직선이 아닌 것으로 확인되면 수술 경로 설정 장치(200)는 상기 수술 경로 형태를 곡선으로 판단하여 S525에서 수술 경로 설정 장치(200)가 상기 수술 경로 형태의 원호 또는 자유 곡선 여부를 2차 확인하고, 상기 2차 확인 결과에 따라 상기 S545가 수행될 수 있다.
또한, 상기 S510에서 상기 수술 경로 형태가 선이 아닌 것으로 확인되면 수술 경로 설정 장치(200)는 상기 수술 경로 형태를 면으로 판단하고 S530에서 수술 경로 설정 장치(200)가 상기 수술 경로 형태가 평면인지를 확인한다.
그리고, 상기 수술 경로 형태가 평면인 경우 S535에서 수술 경로 설정 장치(200)가 상기 수술 경로 형태의 영역 지정 또는 면 지정 여부를 2차 확인하며, 상기 2차 확인 결과에 따라 상기 S545가 수행될 수 있다.
반면, 상기 S530에서 상기 수술 경로 형태가 평면이 아닌 것으로 확인되면 수술 경로 설정 장치(200)는 상기 수술 경로 형태를 곡면으로 판단하고 S540에서 수술 경로 설정 장치(200)가 상기 수술 경로 형태의 구면 또는 지정 곡면 여부를 2차 확인하고, 상기 2차 확인 결과에 따라 상기 S545가 수행될 수 있다.
이에 따라, 상기 S505 내지 S545의 경우 수술 경로 설정 장치(200)가 상기 수술 경로 형태 정보 중 상기 기본 형태 정보 및 상기 세부 형태 정보를 확인하여 상기 수술 경로 형태의 종류를 1차 결정(다시 말해서, 상기 수술 경로 형태가 직선, 곡선, 평면, 및 곡면 중 어느 하나 인지를 결정)한 후 상기 1차 결정 결과에 따라 상기 수술 경로 형태 정보 중 상기 형태 특징 정보를 확인하여 상기 수술 경로 형태를 2차 결정(다시 말해서, 상기 수술 경로 형태가 경로 지시, 특정 방향 지시, 원호, 자유곡선, 영역 지정, 면 지정, 구면, 및 지정 곡면 중 어느 하나 인지를 결정)하는 단계일 수 있다.
S550에서 수술 경로 설정 장치(200)가 복수 개의 수술 경로 재설정 지점의 위치를 확인한다. 이때, S550에서 상기 복수 개의 수술 경로 재설정 지점의 위치는
지시 광마커(M4)를 이용하여 피수술자(P) 신체 상의 복수의 지점을 지시한 후 해당 위치를 트래킹 장치(300)에 입력시키는 방식으로 입력될 수 있다. 예를 들어, 지시 광마커(M4)를 특정 지점에 위치시킨 후 입력수단(예를 들어, 페달, 키보드, 마우스, 터치 입력 수단 등의 입력수단)으로 입력 종료 명령을 입력하여 해당 위치를 입력시킬 수 있다. 복수의 지점을 입력하는 경우, 각 지점에 대해 지시 광마커(M4)를 위치시키고 각 지점에서 입력 종료 명령을 입력함으로써 복수의 지점을 트래킹 장치(300)에 입력할 수 있다.
S555에서 수술 경로 설정 장치(200)가 상기 S545에서 최종 결정된 수술 경로의 형태 및 상기 S550에서 확인되는 상기 복수 개의 수술 경로 재설정 지점의 개수 및 위치에 따라 상기 복수 개의 수술 경로 재설정 지점을 포함하는 상기 제2 수술 경로를 결정한다.
다시 말해서, 도 5를 참조하면 S555에서 수술 경로 설정 장치(200)는 상기 복수 개의 수술 경로 재설정 지점의 개수 및 위치를 먼저 확인한 후 상기 수술 경로 형태가 직선 및 경로 지시인 경우 도 5의 (a)와 같은 형태의 상기 제2 수술 경로를 결정할 수 있고, 상기 수술 경로 형태가 직선 및 특정 방향 지시인 경우 도 5의 (b)와 같은 형태의 상기 제2 수술 경로를 결정할 수 있으며, 상기 수술 경로 형태가 곡선 및 원호인 경우 도 5의 (c)와 같은 형태의 상기 제2 수술 경로를 결정할 수 있고, 상기 수술 경로 형태가 자유 곡선인 경우 도 5의 (d)와 같은 형태의 상기 제2 수술 경로를 결정할 수 있다.
또한, 수술 경로 설정 장치(200)는 상기 복수 개의 수술 경로 재설정 지점의 개수 및 위치를 먼저 확인한 후 상기 수술 경로 형태가 평면 및 영역 지정인 경우 도 5의 (e)와 같은 형태의 상기 제2 수술 경로를 결정할 수 있고, 상기 수술 경로 형태가 평면 및 면 지정인 경우 도 5의 (f)와 같은 형태의 상기 제2 수술 경로를 결정할 수 있으며, 상기 수술 경로 형태가 곡면 및 원호인 경우 도 5의 (g)와 같은 형태의 상기 제2 수술 경로를 결정할 수 있고, 상기 수술 경로 형태가 곡면 및 지정곡면인 경우 도 5의 (h)와 같은 형태의 상기 제2 수술 경로를 결정할 수 있다.
S560에서 수술 경로 설정 장치(200)가 상기 S555에서 재설정된 상기 제2 수술 경로를 수술로봇(100)으로 전송하면 S500이 완료되고, S600이 수행될 수 있게 된다.
다른 실시예에서, 수술 경로 설정 장치(200)에서 상기 제2 수술 경로가 설정되면, 상기 제2 수술 경로에 대한 가상 객체가 생성되어 운용자의 수동 수술을 보조할 수 있도록 한다.
예를 들어, 수술로봇(100)이 제2 수술 경로에 따라 자동으로 수술하는 것이 아니라, 운용자가 수술로봇(100)을 수동으로 조작 및 구동하여 직접 수술을 진행하는 경우 상기 재설정된 제2 수술 경로에 대응되는 가상 객체가 수술 경로 설정 장치(200)에 설정되어 상기 수술로봇(100)의 동작을 제한할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 재설정된 제2 수술 경로가 바람직한 수술 경로로 설정된 경우, 수술 경로 설정 장치(200)에는 상기 수술로봇(100)이 제2 수술 경로를 벗어나지 못하도록 하는 가상 객체가 설정되어 운용자가 조작 및 구동하는 수술로봇(100)이 제2 수술 경로를 벗어나지 않도록 한다.
상기 재설정된 제2 수술 경로가 침범하지 않아야 하는 침범 금지 경로 설정된 경우, 수술 경로 설정 장치(200)에는 상기 수술로봇(100)이 제2 수술 경로를 침범하지 못하도록 하는 가상 객체가 설정되어 운용자가 조작 및 구동하는 수술로봇(100)이 제2 수술 경로를 침범하지 않도록 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상이 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경, 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면들에 의해서 본 발명의 기술 사상이 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 피수술자의 수술 부위에 대하여 기설정된 수술 경로에 따라 동작하는 수술로봇;
    상기 수술로봇으로 수술 경로를 전송하고, 새로운 수술 경로를 설정해야 하는 경우 수술로봇으로 수술 경로 재설정 명령을 전송하여 수술로봇의 동작을 일시적으로 정지시키도록 하는 수술 경로 설정 장치; 및
    수술 전 피수술자와 상기 수술로봇의 위치를 확인하고, 수술 중에는 피수술자와 수술로봇의 위치를 추적하는 트래킹 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술로봇 시스템.
  2. 수술로봇으로 기설정된 수술 경로를 전달하여 수술로봇의 동작 명령을 지시하고,
    트래킹 장치로부터 피수술자와 수술로봇의 위치를 전송받아 수술 전 수술 경로를 설정하며,
    수술 중 수술 경로 형태 정보에 기초하여 새로운 수술 경로를 재설정하는 것을 특징으로 하는 수술 경로 설정 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 수술 경로 형태 정보는,
    직선, 곡선, 평면, 및 곡면 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수술 경로 설정 장치.
  4. 수술로봇의 수술 경로 설정 방법에 있어서,
    (a) 수술 경로 설정 장치로부터 사전에 상기 수술로봇으로 수술 경로가 전송되어 피수술자의 수술 부위에 대하여 미리 설정된 제1 수술 경로에 따라 동작하는 단계;
    (b) 상기 수술로봇이 상기 수술 경로 설정 장치로부터 전송되는 수술 경로 재설정 명령의 수신 여부를 확인하는 단계;
    (c) 상기 수술로봇이 상기 수술 경로 재설정 명령이 수신되면 동작을 정지하는 단계;
    (d) 상기 수술 경로 설정 장치가 수술 경로 형태 정보를 입력받는 단계;
    (e) 상기 수술 경로 설정 장치가 수술 경로의 모양에 따른 상기 수술 경로 형태 정보에 기초하여 새로운 수술 경로인 제2 수술 경로를 재설정하고 이를 상기 수술로봇으로 전송하는 단계; 및
    (f) 상기 수술로봇이 재설정된 상기 제2 수술 경로에 따라 동작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술로봇의 수술 경로 설정 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 (e) 단계는,
    (e1) 상기 수술 경로 설정 장치가 상기 수술 경로 형태 정보의 종류를 1차 확인하는 단계;
    (e2) 상기 수술 경로 설정 장치가 상기 1차 확인 결과에 따라 상기 수술 경로 형태 정보의 종류를 2차 확인한 후 상기 2차 확인 결과에 따라 상기 제2 수술 경로의 형태를 최종 결정하는 단계;
    (e3) 상기 수술 경로 설정 장치가 복수 개의 수술 경로 재설정 지점의 위치 및 개수를 확인하는 단계;
    (e4) 상기 수술 경로 설정 장치가 상기 최종 결정된 형태 및 상기 확인 결과에 따라 상기 복수 개의 수술 경로 재설정 지점을 포함하는 상기 제2 수술 경로를 결정하는 단계; 및
    (e5) 상기 수술 경로 설정 장치가 상기 결정된 제2 수술 경로를 상기 수술로봇으로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술로봇의 수술 경로 설정 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 (e1) 단계는,
    상기 수술 경로 설정 장치가 상기 1차 확인 결과에 따라 수술 경로 형태를 직선, 곡선, 평면, 및 곡면 중 어느 하나로 결정하는 단계인 것을 특징으로 하는 수술로봇의 수술 경로 설정 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 (e2) 단계는,
    상기 수술 경로 설정 장치가 상기 1차 확인된 수술 경로 형태가 직선인 경우 상기 수술 경로 형태의 경로 지시 또는 특정 방향 지시 여부를 2차 확인하고, 상기 2차 확인 결과에 따라 상기 제2 수술 경로의 형태를 최종 결정하는 단계인 것을 특징으로 하는 수술로봇의 수술 경로 설정 방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 (e2) 단계는,
    상기 수술 경로 설정 장치가 상기 1차 확인된 수술 경로 형태가 곡선인 경우 상기 수술 경로 형태의 원호 또는 자유곡선 여부를 2차 확인하고, 상기 2차 확인 결과에 따라 상기 제2 수술 경로의 형태를 최종 결정하는 단계인 것을 특징으로 하는 수술 로봇의 수술 경로 설정 방법.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 (e2) 단계는,
    상기 수술 경로 설정 장치가 상기 1차 확인된 수술 경로 형태가 평면인 경우 상기 수술 경로 형태의 영역 지정 또는 면 지정 여부를 2차 확인하고, 상기 2차 확인 결과에 따라 상기 제2 수술 경로의 형태를 최종 결정하는 단계인 것을 특징으로 하는 수술로봇의 수술 경로 설정 방법.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 (e2) 단계는,
    상기 수술 경로 설정 장치가 상기 1차 확인된 수술 경로 형태가 곡면인 경우 상기 수술 경로 형태의 구면 또는 지정 곡면 여부를 2차 확인하고, 상기 2차 확인 결과에 따라 상기 제2 수술 경로의 형태를 최종 결정하는 단계인 것을 특징으로 하는 수술로봇의 수술 경로 설정 방법.
PCT/KR2016/004899 2015-06-04 2016-05-10 수술 경로 설정 장치, 이를 포함하는 수술로봇 시스템, 및 수술로봇의 수술 경로 설정 방법 Ceased WO2016195265A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680032436.6A CN107690317B (zh) 2015-06-04 2016-05-10 手术路径设定装置、包括该手术路径设定装置的手术机器人系统
US15/579,269 US10631940B2 (en) 2015-06-04 2016-05-10 Surgical path setting device, surgical robot system comprising same and surgical path setting method for surgical robot
EP16803620.0A EP3305233B1 (en) 2015-06-04 2016-05-10 Surgical path setting device and surgical robot system comprising same
JP2017563184A JP6720221B2 (ja) 2015-06-04 2016-05-10 手術経路設定装置、これを含む手術ロボットシステム、及び手術ロボットの手術経路の設定方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150078990A KR102371053B1 (ko) 2015-06-04 2015-06-04 수술로봇 시스템
KR10-2015-0078990 2015-06-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016195265A1 true WO2016195265A1 (ko) 2016-12-08

Family

ID=57441449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/004899 Ceased WO2016195265A1 (ko) 2015-06-04 2016-05-10 수술 경로 설정 장치, 이를 포함하는 수술로봇 시스템, 및 수술로봇의 수술 경로 설정 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10631940B2 (ko)
EP (1) EP3305233B1 (ko)
JP (1) JP6720221B2 (ko)
KR (1) KR102371053B1 (ko)
CN (1) CN107690317B (ko)
WO (1) WO2016195265A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119069085A (zh) * 2017-04-18 2024-12-03 直观外科手术操作公司 用于规划程序的图形用户界面
TWI733151B (zh) * 2018-08-01 2021-07-11 鈦隼生物科技股份有限公司 病患位置之術中追蹤方法、系統與可讀取儲存媒體
JP7530958B2 (ja) 2019-07-15 2024-08-08 ストライカー・コーポレイション 手持ち式ロボット機器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100098055A (ko) * 2009-02-27 2010-09-06 한국과학기술원 영상유도수술시스템 및 그 제어방법
KR20120099423A (ko) * 2009-10-01 2012-09-10 마코 서지컬 코포레이션 보철 부품의 위치 선정 및／또는 수술 도구의 이동 제한용 수술 시스템
KR101195994B1 (ko) * 2011-02-11 2012-10-30 전남대학교산학협력단 3차원 광학 측정기를 이용한 뼈 움직임 감지 및 경로 보정 시스템
KR101334007B1 (ko) * 2012-01-12 2013-11-27 의료법인 우리들의료재단 수술용 로봇제어 시스템 및 그 제어방법
KR20150001756A (ko) * 2012-04-16 2015-01-06 칠드런스 내셔널 메디컬 센터 수술 및 중재 시술에서 추적 및 제어를 위한 듀얼-모드 스테레오 이미징 시스템

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5086401A (en) * 1990-05-11 1992-02-04 International Business Machines Corporation Image-directed robotic system for precise robotic surgery including redundant consistency checking
US7708741B1 (en) * 2001-08-28 2010-05-04 Marctec, Llc Method of preparing bones for knee replacement surgery
US6728599B2 (en) * 2001-09-07 2004-04-27 Computer Motion, Inc. Modularity system for computer assisted surgery
JP2003114706A (ja) * 2001-10-05 2003-04-18 Matsuura Tekkosho:Kk 多関節汎用ロボットモデルの表示システム
US6839612B2 (en) * 2001-12-07 2005-01-04 Institute Surgical, Inc. Microwrist system for surgical procedures
JP2003256025A (ja) 2001-12-25 2003-09-10 National Institute Of Advanced Industrial & Technology ロボット動作教示方法及び装置
CA2437286C (en) * 2002-08-13 2008-04-29 Garnette Roy Sutherland Microsurgical robot system
JP2004254899A (ja) 2003-02-26 2004-09-16 Hitachi Ltd 手術支援システム及び手術支援方法
CN100464720C (zh) * 2005-12-22 2009-03-04 天津市华志计算机应用技术有限公司 基于光学跟踪闭环控制的脑外科机器人系统及实现方法
US9782229B2 (en) 2007-02-16 2017-10-10 Globus Medical, Inc. Surgical robot platform
WO2009092164A1 (en) * 2008-01-25 2009-07-30 Mcmaster University Surgical guidance utilizing tissue feedback
JP2012061529A (ja) 2010-09-14 2012-03-29 Asa Systems:Kk ロボット軌跡生成装置
KR101598773B1 (ko) * 2010-10-21 2016-03-15 (주)미래컴퍼니 수술용 로봇의 움직임 제어/보상 방법 및 장치
CN102018575B (zh) * 2010-12-08 2012-08-22 清华大学 机器人辅助柔性针穿刺软组织实时操控系统及方法
US9119655B2 (en) * 2012-08-03 2015-09-01 Stryker Corporation Surgical manipulator capable of controlling a surgical instrument in multiple modes
KR101806195B1 (ko) * 2012-07-10 2018-01-11 큐렉소 주식회사 수술로봇 시스템 및 수술로봇 제어방법
KR102119534B1 (ko) 2013-03-13 2020-06-05 삼성전자주식회사 수술 로봇 및 그 제어방법
US10433763B2 (en) * 2013-03-15 2019-10-08 Synaptive Medical (Barbados) Inc. Systems and methods for navigation and simulation of minimally invasive therapy
US9283048B2 (en) * 2013-10-04 2016-03-15 KB Medical SA Apparatus and systems for precise guidance of surgical tools
WO2017004056A1 (en) * 2015-07-01 2017-01-05 Mako Surgical Corp. Robotic systems and methods for controlling a tool removing material from a workpiece
KR101662837B1 (ko) * 2016-03-07 2016-10-06 (주)미래컴퍼니 수술용 로봇의 움직임 제어/보상 방법 및 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100098055A (ko) * 2009-02-27 2010-09-06 한국과학기술원 영상유도수술시스템 및 그 제어방법
KR20120099423A (ko) * 2009-10-01 2012-09-10 마코 서지컬 코포레이션 보철 부품의 위치 선정 및／또는 수술 도구의 이동 제한용 수술 시스템
KR101195994B1 (ko) * 2011-02-11 2012-10-30 전남대학교산학협력단 3차원 광학 측정기를 이용한 뼈 움직임 감지 및 경로 보정 시스템
KR101334007B1 (ko) * 2012-01-12 2013-11-27 의료법인 우리들의료재단 수술용 로봇제어 시스템 및 그 제어방법
KR20150001756A (ko) * 2012-04-16 2015-01-06 칠드런스 내셔널 메디컬 센터 수술 및 중재 시술에서 추적 및 제어를 위한 듀얼-모드 스테레오 이미징 시스템

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3305233A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3305233B1 (en) 2025-07-16
CN107690317B (zh) 2020-07-10
JP6720221B2 (ja) 2020-07-08
EP3305233C0 (en) 2025-07-16
JP2018521731A (ja) 2018-08-09
CN107690317A (zh) 2018-02-13
KR20160143011A (ko) 2016-12-14
EP3305233A4 (en) 2019-01-16
EP3305233A1 (en) 2018-04-11
KR102371053B1 (ko) 2022-03-10
US10631940B2 (en) 2020-04-28
US20180161113A1 (en) 2018-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6538234B2 (ja) 外科処置に備えて手術室内で複数の対象物を手配するためのシステム
JP2023002737A (ja) ロボットの配置をユーザーにガイドするための方法およびシステム
US20210169582A1 (en) Navigation surgical system, registration method thereof and electronic device
WO2020185049A2 (ko) 페디클 스크류 고정 플래닝 시스템 및 방법
CN109998687A (zh) 骨折复位手术机器人系统及方法
WO2018080086A2 (ko) 수술 항법 시스템
US7950299B2 (en) Adjusting and guiding system for tools
JP2023508453A (ja) 位置決めツール、ロボットアームシステム、手術システム、ならびに登録および位置合わせ方法
WO2016195265A1 (ko) 수술 경로 설정 장치, 이를 포함하는 수술로봇 시스템, 및 수술로봇의 수술 경로 설정 방법
JP2022165410A (ja) 脊椎の処置のためのコンピュータ支援外科用ナビゲーションシステム
WO2017043924A1 (ko) 의료영상을 사용하는 중재시술 가이드 방법 및 이를 위한 중재시술 시스템
CN114224428B (zh) 一种截骨平面定位方法、系统及装置
CN117653335A (zh) 机械臂末端动力工具的反馈控制方法、装置、设备及介质
EP3850636B1 (en) An operating room control system, method, and program
WO2024063539A1 (ko) 수술 로봇의 절삭 경로 플래닝 장치 및 그 방법
WO2016056838A1 (ko) 의료용 항법 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16803620

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017563184

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15579269

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 2016803620

Country of ref document: EP