KR20160129311A - Robot system of intervention treatment of needle insert type - Google Patents

Robot system of intervention treatment of needle insert type Download PDF

Info

Publication number
KR20160129311A
KR20160129311A KR1020150061235A KR20150061235A KR20160129311A KR 20160129311 A KR20160129311 A KR 20160129311A KR 1020150061235 A KR1020150061235 A KR 1020150061235A KR 20150061235 A KR20150061235 A KR 20150061235A KR 20160129311 A KR20160129311 A KR 20160129311A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
needle
robot
user
robot arm
robot system
Prior art date
Application number
KR1020150061235A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김홍호
임흥순
우동기
최한철
차용엽
Original Assignee
현대중공업 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 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020150061235A priority Critical patent/KR20160129311A/en
Priority to PCT/KR2016/004026 priority patent/WO2016175489A1/en
Publication of KR20160129311A publication Critical patent/KR20160129311A/en

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
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/361—Image-producing devices, e.g. surgical cameras

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)

Abstract

The present invention relates to a needle insertion-type interventional robot system. The needle insertion-type interventional robot system allows a user to insert a needle into the human bodys part to be treated, and performs biopsy, high-frequency thermotherapy, drug injection, etc. The needle insertion-type interventional robot system comprises: a diagnostic inspection apparatus allowing a user to capture an image of the part to be treated; a slave robot comprising a robot arm mounted on a robot base and an end effector which is mounted on the end of the robot arm and can mount, detach, and rotate the needle; a master console comprising a master unit which can change the position and posture of the robot arm and controls the end effector in order to mount the needle, a planner which provides a multi-planar reconstruction image using data on the image captured by the diagnostic inspection apparatus, in order to display an insertion path for the needle, a divided image for a main organ, and the measured position of the needle, a control panel which is a user input unit and allows the user to input a command required for the operation of the robot system, and a monitor which provides the user with the multi-planar reconstruction image generated by the planner. In case of applying the needle insertion-type interventional robot system to a conventional needle insertion-type interventional procedure using CT, radiation exposure can be reduced by 50% or more with respect to a patient, and a user can avoid radiation exposure. Furthermore, the interventional procedure time can be reduced by about 50% or more, so the interventional procedure efficiency is maximized. Therefore, the user can more safely and accurately treat more patients.

Description

바늘삽입형 중재시술 로봇시스템{Robot system of intervention treatment of needle insert type}[0001] The present invention relates to a needle insertion type interventional procedure,

본 발명은 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 진단검사장비와 슬레이브 로봇 및 마스터 콘솔로 로봇시스템을 구성하여, 상기 진단검사장비에 의해 촬영된 환부를 모니터로 확인하면서, 상기 마스터 콘솔의 마스터장치와 컨트롤 패널에 의해 슬레이브 로봇 암의 엔드이펙터에 장착된 바늘의 장착, 탈착, 회전을 제어함으로써, 상기 환부에 바늘을 삽입하여 생검 또는 고주파 열치료, 약물주입 등을 수행하도록 한 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a needle-inserted type interventional robot system, and more particularly to a robot system comprising a diagnostic test device, a slave robot and a master console, Insertion and rotation of the needle attached to the end effector of the slave robot arm by the master device and the control panel of the slave robot arm to insert a needle into the affected part to perform a biopsy or high- To an interventional procedure robot system.

외과 시술중 생체검사나 종양치료 등을 목적으로 바늘을 인체에 삽입하는 중재시술(interventional procedure)이 있다. 특히, 인체 내 일부 조직이나 장기를 목표로 하는 경우, 초음파 또는 전산화단층촬영장치(CT), conebeam형 전산화단층촬영장치(CBCT) 등의 진단검사장비를 사용하여 의사가 실시간 혹은 비 실시간으로 바늘의 위치를 확인하면서 바늘 삽입술을 시행한다.  There is an interventional procedure in which a needle is inserted into a human body for the purpose of biopsy or tumor treatment during surgery. In particular, when a target is a tissue or an organ in the human body, a doctor may use a diagnostic test device such as an ultrasound or a computed tomography apparatus (CT) or a conebeam type computed tomography apparatus (CBCT) A needle insertion is performed while confirming the position.

이와 같이 환자의 환부에 바늘을 삽입하여 생검 또는 고주파 열치료, 약물주입 등을 실시하는 중재시술은 사전에 상기 초음파 또는 CT나 CBCT 등으로 촬영한 환부의 진단 영상을 이용하여 바늘의 삽입경로를 계획하고, 그 계획에 따라서 로봇이 이동하여 환부에 대한 투시영상을 보면서 바늘의 삽입 위치와 방향을 강건하게 안내하고 상기 바늘의 끝단이 목표지점에 도달할 때까지 바늘을 삽입한다.The insertion of a needle into the affected part of the patient to perform a biopsy, a high-frequency heat treatment, a drug injection, or the like is carried out by planning the insertion route of the needle using the ultrasonic wave or the diagnostic image of the affected part taken by CT or CBCT And the robot is moved according to the plan, and the insertion position and direction of the needle are firmly guided while looking at the perspective image of the affected part, and the needle is inserted until the end of the needle reaches the target point.

그런데 상기한 바늘삽입형 중재시술에서, CT 또는 CBCT를 사용하는 경우, 반복적인 방사선 촬영이 불가피하여 그에 따른 환자와 시술자의 방사선 피폭 문제가 있으며, 시술시간이 오래 걸리고, 바늘 삽입경로 주변에 위험 조직 또는 장기가 있을 경우 시술을 수행하기 어려운 문제가 있다.However, in the above-mentioned needle insertion type interventional procedure, when CT or CBCT is used, repetitive radiography is inevitable and there is a problem of radiation exposure of the patient and the operator, and the procedure takes a long time, There is a problem that it is difficult to perform the procedure when there is a organ.

한국 공개특허공보 제10-2014-0111135호Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0111135 한국 공개특허공보 제10-2014-0121026호Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0121026

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 진단검사장비로 촬영한 환부의 영상을 보면서 마스터 콘솔에 의해 바늘을 삽입하는 슬레이브 로봇을 조종함으로써 종래 바늘삽입형 중재시술 대비 방사선 피폭량을 저감하고(환자의 경우 50%, 시술자는 피폭 회피), 시술 효율을 극대화하기 위하여(시술시간 50% 저감) 상기 마스터 콘솔에 의해 슬레이브 로봇을 조종할 때 정해진 절차에 따라 바늘삽입이 수행되는 시술계획 시스템을 포함하고 있는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템을 제공함에 있다.The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a slave robot for inserting a needle by a master console while viewing an image of a diseased part taken by a diagnostic test equipment, (50% in the case of the patient and the avoidance of the exposition in the case of the patient), and in order to maximize the efficiency of the procedure (50% reduction in the procedure time), the needle insertion is performed according to the predetermined procedure when the slave robot is controlled by the master console A needle insertion type interventional robot system including a planning system.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템은, 사용자에 의해 바늘을 환부에 삽입하여, 생검 또는 고주파 열치료, 약물주입 등을 수행하는 중재시술 로봇시스템에 있어서, 상기 환부를 촬영하여 영상으로 구현할 수 있도록 하는 진단검사장비; 로봇 베이스 상에 설치된 로봇 암과 상기 로봇 암의 끝단에 장착되어 상기 바늘을 장착, 탈착, 회전시킬 수 있는 엔드이펙터를 구비하는 슬레이브 로봇; 및 상기 로봇 암의 위치와 자세를 변경시킬 수 있으며, 상기 바늘의 장착 등을 위해 상기 엔드이펙터를 조종하게 되는 마스터 장치, 상기 진단검사장비로 촬영된 영상데이터를 이용하여 상기 바늘의 삽입경로와 주요 장기에 대한 분할영상 및 계산된 바늘의 위치가 표시되는 다평면 재구성 영상을 제공하는 플래너, 로봇시스템의 운영에 필요한 명령을 입력할 수 있는 사용자 입력장치인 컨트롤패널 및 상기 플래너에 의해 생성한 다평면 재구성 영상을 사용자에게 제공하는 모니터를 구비하는 마스터 콘솔을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a robot system for intervention in which a needle is inserted into a diseased part by a user to perform biopsy, RF treatment, drug injection, etc., Diagnostic test equipment that enables imaging of the affected area to be implemented with images; A slave robot having a robot arm mounted on a robot base and an end effector mounted on an end of the robot arm to mount, detach and rotate the needle; A master device which can change the position and posture of the robot arm and manipulate the end effector to mount the needle, etc., A planner for providing a multi-plane reconstructed image in which the position of the calculated needle and the divided image for the organ is displayed, a control panel which is a user input device for inputting a command necessary for the operation of the robot system, And a master console having a monitor for providing a reconstructed image to a user.

또 상기 로봇시스템의 운영은 마스터 장치 운영 소프트웨어와 로봇 제어 소프트웨어 및 시술계획 소프트웨어와 연결된 통합운영 소프트웨어에 의해 슬레이브 로봇 및 마스터 장치의 마스터 장치와 플래너를 제어하는 것에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.The operation of the robot system is preferably performed by controlling the master device and planner of the slave robot and the master device by the master device operating software, the robot control software, and the integrated operating software connected to the procedure planning software.

또 상기 마스터 장치 운영 소프트웨어와 로봇 제어 소프트웨어는 직결되어 마스터 장치와 슬레이브 로봇을 실시간 제어하기 위해 통신하도록 하는 것이 바람직하다.The master device operating software and the robot control software are directly connected to communicate with each other in order to control the master device and the slave robot in real time.

또 상기 진단검사장비는 전산화단층촬영장치(CT) 또는 conebeam형 전산화단층촬영장치(CBCT)인 것이 바람직하다.Preferably, the diagnostic test equipment is a computed tomography (CT) or a conebeam-type computed tomography (CBCT).

또 상기 CT 또는 CBCT 영상의 기준 좌표계와 로봇 암의 기준 좌표계 간의 상대적 위치 및 자세를 계측하는 공간정합을 위해 사용되는 외부 계측장비를 더 포함하되, 상기 외부 계측장비는 광학식 위치계측 시스템(OTS) 또는 전자기식 위치계측 시스템(EMTS)인 것이 바람직하다.And an external measuring instrument used for spatial matching to measure a relative position and a posture between the reference coordinate system of the CT or CBCT image and the reference coordinate system of the robot arm, wherein the external measuring instrument is an optical position measuring system (OTS) It is preferable that the electromagnetic-type position measuring system (EMTS).

또 상기 로봇 베이스는 이동형 또는 고정형으로 설치되는 것이 바람직하다.It is preferable that the robot base is installed in a movable or stationary manner.

또 상기 로봇 암은 주행축과 회전축 및 5점 링크 또는 6점 링크로 구성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the robot arm is constituted by a running shaft, a rotating shaft, and a five-point link or a six-point link.

또 상기 슬레이브 로봇의 엔드이펙터에 장착되어 바늘 진입점을 표시하도록 한 가이드 레이저를 더 포함하는 것이 바람직하다.And a guide laser mounted on the end effector of the slave robot to display a needle entry point.

또 상기 플래너는 시술계획 소프트웨어를 포함하고 있는 사용자 유저 인터페이스(SUI)이며, 상기 시술계획 소프트웨어는 사용자가 사용자 유저 인터페이스(SUI)를 보면서 사용자 입력장치를 이용하여 명령을 입력하고, 그 결과가 반대로 상기 사용자 유저 인터페이스(SUI)에 반영되어 사용자에게 전달되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the planner is a user interface (SUI) including a procedure planning software. The procedure plan software inputs a command using a user input device while the user views a user interface (SUI) And is reflected in the user interface (SUI) so as to be transmitted to the user.

또 상기 마스터 장치는 로봇 암의 동작 영역 내에서 상기 로봇 암의 위치와 자세를 변경시킬 수 있는 사용자 입력장치로써, 상기 사용자 입력장치는 터치 스크린, 풋 페달, 키보드, 마우스, 버튼 또는 스위치 중의 하나인 것이 바람직하다.The master device is a user input device capable of changing the position and posture of the robot arm within an operating range of the robot arm. The user input device is one of a touch screen, a foot pedal, a keyboard, a mouse, .

또 상기 바늘이 주요 장기의 위험 조직 또는 장기에 접근 또는 접촉했을 경우, 상기 마스터 장치에 진동 또는 반발력을 전달하도록 하되, 상기 마스터 장치에 설치된 햅틱장치에 의해 진동 또는 반발력을 전달하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to transmit vibration or repulsive force to the master device when the needle approaches or touches the dangerous tissue or organ of the main organ, but it is preferable that the haptic device provided on the master device transmits vibration or repulsive force.

또 상기 바늘이 주요 장기의 위험 조직 또는 장기에 접근 또는 접촉했을 경우, 상기 모니터 화면 상에 주의 및 경고 표시를 하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, when the needle approaches or contacts a dangerous tissue or organ of a major organ, it is preferable to display a caution and warning on the monitor screen.

또 상기 진단검사장비로 촬영된 영상데이터는 바늘 삽입경로를 생성할 수 있는 CT 형광투시경(CT Fluoroscopy) 화면과 주요 장기에 대한 분할영상과 계산된 바늘의 위치가 표시되는 내비게이션 화면인 것이 바람직하다.In addition, the image data photographed by the diagnostic test equipment is preferably a CT Fluoroscopy screen capable of generating a needle insertion path, and a navigation screen displaying divided images of main organs and calculated positions of needles.

또 상기 컨트롤 패널은 로봇시스템의 운영에 필요한 사용자 입력장치를 구비하며, 상기 사용자 입력장치에 전원스위치와 로봇 암의 비상정지 스위치 및 사용자 입력 및 모니터링 장치를 확장시킬 수 있는 포트를 구비하는 것이 바람직하다.Preferably, the control panel includes a user input device for operating the robot system, and the user input device is provided with a power switch, an emergency stop switch for the robot arm, and a port for expanding the user input and monitoring device .

또 상기 모니터는 사용자 입력을 직접 수행할 수 있는 터치 스크린인 것이 바람직하다.In addition, the monitor is preferably a touch screen capable of performing user input directly.

또 상기 엔드이펙터에 장착되는 바늘은 기존 중재시술에서 사용되는 일반적인 바늘을 사용하는 것이 바람직하고, 바늘에 초소형 센서가 통합되어 설치된 스마트 바늘로 정보전달 및 조향이 가능한 바늘일 수도 있다.In addition, the needle mounted on the end effector may be a general needle used in conventional intervention procedures, and may be a needle capable of information transmission and steering by a smart needle having a micro-sensor integrated with a needle.

본 발명의 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템에 의하면, CT를 이용하는 종래의 바늘삽입형 중재시술에 적용할 경우, 방사선 피폭량을 환자의 경우 50% 이상 저감할 수 있고, 시술자의 경우에는 피폭 자체를 회피할 수 있으며, 시술시간을 약 50% 이상 저감할 수 있어서 시술효율을 극대화하여, 보다 많은 환자를 더욱 안전하고 정확하게 치료할 수 있는 효과가 있다. According to the needle insertion type interventional procedure robotic system of the present invention, when applied to conventional needle insertion type interventional procedures using CT, the radiation dose can be reduced by 50% or more in patients, and in case of the operator, And the treatment time can be reduced by about 50% or more so that the efficiency of the treatment is maximized and more patients can be treated more safely and accurately.

도 1은 본 발명에 따른 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템의 개략적인 설치 상태도
도 2는 본 발명에 따른 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템의 구성 및 연결 블록도
도 3은 본 발명에 따른 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템의 구성 및 기능 블록도
도 4는 본 발명에 따른 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템의 운영시스템 블록도FIG. 1 is a schematic view showing a state of installation of a needle insertion type interventional robot system according to the present invention
FIG. 2 is a block diagram of the configuration and connection of a needle insertion type interventional robot system according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of the configuration and function of a needle insertion type interventional robot system according to the present invention.
4 is a block diagram of an operating system of a needle insertion type interventional robot system according to the present invention

이하, 본 발명에 따른 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a needle insertion type interventional robot system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to inform.

도 1은 본 발명에 따른 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템의 개략적인 설치 상태도이고, 도 2는 본 발명에 따른 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템의 구성 및 연결 블록도이며, 도 3은 본 발명에 따른 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템의 구성 및 기능 블록도를 도시한 것이다.2 is a block diagram of a needle insertion type interventional robotic system according to the present invention. FIG. 3 is a block diagram of a needle insertion type interventional articulated robot system according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration and a functional block diagram of an interventional robot system. FIG.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템은 크게 테이블(T) 상에 누워있는 환자의 환부를 촬영하는 진단검사장비(1)와 촬영된 환부의 영상을 보면서 상기 환부에 바늘을 삽입하도록 상기 테이블(T) 부근에 설치되는 슬레이브 로봇(2) 및 상기 바늘을 삽입하는 슬레이브 로봇(2)을 시술자인 사용자가 원격으로 조종하도록 일정거리 떨어진 공간에 배치된 마스터 콘솔(3)로 구분되어 이루어진다.1 to 3, the needle-inserted interventional robot system according to the present invention roughly comprises a diagnostic test apparatus 1 for photographing a lesion of a patient lying on a table T, A slave robot 2 installed in the vicinity of the table T and a slave robot 2 for inserting the needle to insert a needle into the affected part while watching the master And a console (3).

상기 진단검사장비(1)는 전산화단층촬영장치(CT) 또는 conebeam형 전산화단층촬영장치(CBCT)로써 바늘을 삽입하려는 환자의 환부 주변을 촬영하여 영상으로 보여주게 된다.The diagnostic test apparatus 1 is a CT (Computed Tomography) or a conebeam-type CT (CBCT), which photographs the periphery of the affected part of the patient to be inserted and displays the image.

상기 슬레이브 로봇(2)은 로봇 베이스(4) 상에 설치된 로봇 암(5)과 상기 로봇 암(5)의 끝단에 연결되어 바늘(6a)을 잡고 있는 엔드 이펙터(6)를 포함하고 있다.The slave robot 2 includes a robot arm 5 mounted on the robot base 4 and an end effector 6 connected to an end of the robot arm 5 to hold the needle 6a.

상기 로봇 베이스(4)는 상부에 로봇 암(5)을 장착하기 위한 구조물로써 이동형 또는 고정형으로 제작될 수 있으며, 이동형 로봇 베이스의 경우에는 이동을 위한 다수의 바퀴가 구비되고, 이동을 멈추게 하는 브레이크 기구를 포함하고, 이 경우에는 로봇 암(5)의 구동 시, 로봇 베이스(4)의 움직임을 최소화하기 위해 고정 및 안정화 기구를 포함할 수 있다. 또한 상기 로봇 베이스(4)의 내부에는 로봇 암(5)의 구동을 위한 모터와 전기 설비 등 각종의 장치들을 설치되어 있고, 케이블을 통해 외부의 별도 장치와 연결될 수 있다. 고정형 로봇 베이스의 경우에는 예컨대 상기 테이블(T) 주변의 특정 장소에 고정되어 설치된다.The robot base 4 is a structure for mounting the robot arm 5 on the upper part and can be manufactured as a movable type or a fixed type. In the case of a mobile robot base, a plurality of wheels for moving are provided, And in this case may include a locking and stabilizing mechanism to minimize movement of the robot base 4 when the robot arm 5 is driven. In addition, various devices such as a motor and an electric equipment for driving the robot arm 5 are installed in the robot base 4, and can be connected to an external device via a cable. In the case of the fixed type robot base, for example, it is fixedly installed at a specific place around the table T.

상기 로봇 암(5)은 주행축, 회전축, 4점 또는 5점 링크들로 구성된 다관절 로봇이며, 상기 로봇 암(5)의 끝단에 장착된 엔드이펙터의 위치와 자세를 변화시킬 수 있도록 되어 있다. 또한 상기 로봇 암(5)에는 모터, 엔코더, 센서가 내장되어 있고, 상기 모터 등에 전원을 공급하기 위해 전원 공급장치와 연결되어 있다. 이러한 로봇 암(5)을 시술자인 사용자 입력에 의해 제어하기 위해 상기 모터 등은 신호처리장치와 모터 드라이버와 연결되어 있으며, 상기 로봇 암(5)의 구동에 필요한 전원공급 장치, 신호처리 장치, 모터 드라이버가 상기 로봇 베이스(4) 내부 또는 외부에 구성되어 로봇 암(5)과 연결되어 있다.The robot arm 5 is a multi-joint robot composed of a traveling axis, a rotating shaft, four or five-point links, and is capable of changing the position and posture of the end effector mounted on the end of the robot arm 5 . The robot arm 5 includes a motor, an encoder, and a sensor, and is connected to a power supply for supplying power to the motor. The motor or the like is connected to a signal processing device and a motor driver so as to control the robot arm 5 by a user input. The power supply device, the signal processor, the motor A driver is formed inside or outside the robot base (4) and connected to the robot arm (5).

상기 로봇 암(5)의 끝단에 장착된 엔드이펙터(6)는 로봇 암(5)의 제어에 의해 바늘(6a)을 삽입하기 위한 목표 위치 및 자세로 이동시키게 되며, 시술자인 사용자 입력 또는 사전에 설정된 프로그램에 따라 바늘(6a)을 장착하거나 탈거 또는 회전시키는 기능을 하여 환부에 상기 바늘(6a)을 삽입하게 된다. 상기 엔드이펙터(6)를 바늘(6a)을 장착하거나 탈거 또는 회전시키기 위한 사용자 입력장치로는 풋 페달, 키보드, 마우스, 버튼 또는 스위치 등이 사용되며, 바늘(6a)을 장착한 이후에는 후술하는 마스터 콘솔(3)의 마스터 장치(7)를 이용하여 상기한 바와 같이 상기 바늘(6a)을 축방향으로 이동(삽입) 또는 회전시킬 수 있다. 이러한 상기 엔드이펙터(6)에는 가이드 레이저가 장착되어 있어 환부에 바늘(6a)을 삽입하기 위한 진입점을 표시하게 된다. 또한 상기 바늘(6a)은 끝단에 초소형 센서를 설치하여 마스터 장치(7)에 의해 조향 가능한 중재시술용 바늘이며 스마트 바늘로도 구성된다.The end effector 6 mounted on the end of the robot arm 5 is moved to a target position and posture for inserting the needle 6a under the control of the robot arm 5 and is inserted into a user input, And the needle 6a is inserted into the affected part by the function of mounting, removing or rotating the needle 6a according to the set program. A foot pedal, a keyboard, a mouse, a button, a switch, or the like is used as a user input device for mounting, removing or rotating the needle 6a of the end effector 6. After the needle 6a is attached, The needle 6a can be moved (inserted) or rotated in the axial direction using the master device 7 of the master console 3 as described above. The end effector 6 is equipped with a guide laser and displays an entry point for inserting the needle 6a into the affected part. Further, the needle 6a is an interventional surgical needle which can be steered by the master device 7 by providing a micro sensor at the end, and is also constituted by a smart needle.

상기 마스터 콘솔(3)은 시술자인 사용자가 본 발명의 로봇시스템인 슬레이브 로봇(2) 등을 운영 및 감시하기 위한 마스터 장치(7), 플래너(8), 컨트롤 패널(9) 및 모니터(10)를 포함하고 있다.  The master console 3 includes a master device 7, a planner 8, a control panel 9 and a monitor 10 for operating and monitoring the slave robot 2, which is a robot system of the present invention, .

상기 마스터 장치(7)는 로봇 암(5)의 동작 영역 내에서 상기 로봇 암의 위치와 자세를 변경시킬 수 있는 사용자 입력장치로, 상기한 바와 같이 로봇 암(5)의 끝단에 장착된 엔드이펙터(6)를 이용하여 바늘(6a)을 장착, 탈거, 삽입 또는 회전시킬 수 있다. 상기 마스터 장치(7)에는 바늘(6a)을 환부에 삽입할 때 위험 장기에 접근 또는 접촉했을 경우 진동 또는 반발력과 같은 햅틱 반응을 일으키는 기능이 설치되어 있으며, 이러한 상기 진동 또는 반발력은 마스터 장치(7)에서 사용자가 조종하는 조종장치를 상기 사용자에게 전달된다.The master device 7 is a user input device capable of changing the position and posture of the robot arm within the operating range of the robot arm 5. The master device 7 is a user input device, The needle 6a can be attached, detached, inserted or rotated using the needle 6. The master device 7 is provided with a function of causing a haptic reaction such as a vibration or a repulsive force when the needle 6a approaches or contacts a dangerous organ when inserting the needle 6a into the affected part. The control device to be controlled by the user is transmitted to the user.

상기 플래너(8)는 CT와 같은 진단검사장비(1)의 영상 데이터를 이용하여 다평면 재구성(MPR; Multi-planar Reconstruction) 영상을 생성할 수 있고, 이러한 다평면 재구성 영상은 모니터(10)를 통해 사용자인 시술자에게 제공된다. 사용자는 상기 다평면 재구성 영상을 이용하여 바늘의 삽입 경로를 생성할 수 있고, 주요 장기에 대한 분할 영상과 계산된 바늘의 위치가 내비게이션 화면에 표시된다. 이때 바늘의 끝단이 위험 장기에 접근 및 접촉했을 경우, 모니터(10) 화면 상에 주의 및 경고 표시가 제공될 수 있고, 바늘 삽입 시, 사용자에게 실시간 단면 영상을 제공하기 위해 CT-형광투시경(CT-Fluoroscope) 영상을 제공하게 된다.The planner 8 can generate a multi-planar reconstruction (MPR) image using the image data of the diagnostic test equipment 1 such as CT, and the multi-plane reconstructed image is displayed on the monitor 10 To the user who is the user. The user can generate the insertion path of the needle using the multi-planar reconstruction image, and the division image of the main organ and the position of the calculated needle are displayed on the navigation screen. At this time, a caution and warning indication may be provided on the screen of the monitor 10 when the end of the needle approaches and contacts a dangerous organ. In order to provide a real time sectional image to the user at the time of needle insertion, a CT- -Fluoroscope) images.

상기 컨트롤 패널(10)은 본 발명의 로봇시스템 운영에 필요한 사용자 입력장치를 구비하고 있으며, 이러한 컨트롤 패널(10)의 형태는 마스터 콘솔(3) 상에 매립할 수도 있고, 마스터 콘솔(3) 상부에 올려 놓을 수도 있으며, 마스터 콘솔(3)에 내장시킬 수도 있다. 또한 본 발명의 로봇시스템의 전원을 ON/OFF 할 수 있는 전원 스위치를 구비할 수 있고, 비상상황에서 로봇 암(5)의 긴급 정지 또는 후퇴시킬 수 있는 비상정지 스위치를 구비할 수 있다. 한편 사용자 입력 및 모니터링 장치를 확장시킬 수 있도록 다른 기기와 연결할 수 있는 포트를 구비할 수 있다.The control panel 10 includes a user input device for operating the robot system of the present invention. The control panel 10 may be embedded in the master console 3, Or may be embedded in the master console 3. Further, it is possible to provide a power switch capable of turning on / off the power of the robot system according to the present invention, and can include an emergency stop switch for emergency stop or retreat of the robot arm 5 in an emergency situation. Meanwhile, a port that can be connected to other devices to extend the user input and monitoring device can be provided.

상기 모니터(10)는 플래너(8) 또는 운영 소프트웨어가 생성한 영상 및 정보를 시술자인 사용자에게 제공하는 수단으로 1대 이상의 모니터가 마스터 콘솔(3) 상에 설치된다. 상기 모니터(10)를 터치 스크린으로 적용할 경우, 모니터를 통해 사용자 입력을 수행할 수 있으며, 본 발명의 로봇시스템의 유지 및 보수를 위해 각 서브시스템의 구동 화면을 모니터 상에 표시할 수 있다.The monitor 10 is installed on the master console 3 as means for providing the planner 8 or the image and information generated by the operating software to a user who is a practitioner. When the monitor 10 is applied as a touch screen, user input can be performed through a monitor. In order to maintain and repair the robot system of the present invention, a driving screen of each subsystem can be displayed on a monitor.

한편 CT 또는 CBCT와 같은 진단검사장비(1)를 이용하여 구성한 다평면 재구성 영상을 보고 슬레이브 로봇(2), 즉 엔드이펙터(6)가 장착된 로봇 암(5)을 환부의 위치로 정확히 이동시키려면 공간정합이라는 절차가 필요하다. 즉 상기 공간정합은 다평면 재구성 영상의 기준 좌표계와 로봇 암(5)의 기준 좌표계 사이의 상대적 위치 및 자세를 계측하는 절차를 말하며, 이러한 공간정합을 위해 OTS(광학식 위치계측 시스템) 또는 EMTS(전자기식 위치계측 시스템)와 같은 외부 계측장비(11)를 이용하여 각 기준 좌표계를 추정하는 방법이 있고, 특수한 형상을 상기 로봇 암(5) 끝단에 장착하여 투시영상을 분석하는 방법도 가능하다. On the other hand, when the slave robot 2, that is, the robot arm 5 equipped with the end effector 6 is moved to the position of the affected part correctly, the multi-plane reconstructed image constructed using the diagnostic test equipment 1 such as CT or CBCT A process called spatial matching is needed. That is, the spatial matching refers to a procedure for measuring the relative position and attitude between the reference coordinate system of the multi-plane reconstruction image and the reference coordinate system of the robot arm 5, and an OTS (optical position measurement system) or EMTS There is a method of estimating each reference coordinate system by using an external measuring instrument 11 such as an optical position measuring system, and a method of analyzing a perspective image by mounting a special shape on the end of the robot arm 5 is also possible.

도 4는 본 발명에 따른 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템의 운영시스템 블록도를 도시한 것이다.4 is a block diagram of an operating system of a needle insertion type interventional robot system according to the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 로봇시스템의 상기 구성들은 마스터 콘솔(3)에 프로그램으로 저장되는 별도의 운영소프트웨어에 의해 제어 및 운영되는데, 이러한 운영소프트웨어로 마스터 장치 운영소프트웨어와 로봇 제어 소프트웨어 및 시술계획 소프트웨어가 있고, 이를 통합하여 운영하는 통합운영 소프트웨어가 있으며, 상기 시술계획 소프트웨어는 시술자 유저 인터페이스(SUI:Surgical User Interface)가 연결되어 있다.As shown in Fig. 4, the above-described configurations of the robot system of the present invention are controlled and operated by separate operating software stored as a program in the master console 3. The master operating software and the robot controlling software And operation planning software, and integrated operation software for operating the integrated operation software. The surgical planning software is connected to a surgical user interface (SUI).

이렇게 본 발명의 로봇시스템의 통합운영 소프트웨어가 마스터 장치 운영소프트웨어, 로봇 제어 소프트웨어, 시술계획 소프트웨어와 연결되어, 마스터 장치(7), 로봇 암(5), 플래너(8) 각각의 서브시스템에 명령을 내리거나 상태를 감시하는 역할을 하게 된다. 상기 마스터 장치(7)와 슬레이브 로봇(2)의 로봇 암(5) 간의 실시간 제어 성능을 확보하기 위해, 마스터 장치 운영소프트웨어와 로봇 제어 소프트웨어는 직결되어, 상기 마스터 장치(7)의 명령과 로봇 암(5)의 상태가 통합운영 소프트웨어를 거치지 않고 직접적으로 연결되어 통신하게 된다. 또한 시술계획 소프트웨어는 사용자가 상기 시술자 유저 인터페이스(SUI)를 보면서 사용자 입력장치를 이용하여 명령을 입력하고, 그 결과가 반대로 상기 시술자 유저 인터페이스(SUI)에 반영되어 시술자인 사용자에게 전달된다. 여기서, 사용자 입력장치는 터치스크린, 키보드, 마우스 등의 장치일 수 있다. 시술자인 사용자는 시술자 유저 인터페이스(SUI)를 보면서 사용자 입력장치와 마스터 장치(7)를 이용하여 본 발명의 로봇시스템에 명령을 입력하고, 그 결과가 반대로 사용자의 시술자 유저 인터페이스(SUI)와 마스터 장치(7)를 통해 시술자인 사용자에게 전달된다.Thus, the integrated operation software of the robot system of the present invention is connected to the master device operation software, the robot control software, and the procedure planning software so as to instruct the subsystem of each of the master device 7, the robot arm 5 and the planner 8 Or to monitor the state. In order to ensure real-time control performance between the master device 7 and the robot arm 5 of the slave robot 2, the master device operation software and the robot control software are directly connected to each other, (5) are directly connected and communicated without going through the integrated operating software. In addition, the procedure planning software inputs a command using the user input device while viewing the operator user interface (SUI), and the result is reflected on the operator user interface (SUI) to be transmitted to the user who is the operator. Here, the user input device may be a device such as a touch screen, a keyboard, and a mouse. A user who is a practitioner inputs a command to the robot system of the present invention by using the user input device and the master device 7 while viewing the operator's user interface (SUI), and the result is conversely switched between the user's operator user interface (SUI) (7) to the user who is the practitioner.

다음은 상기한 본 발명의 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템의 각 구성들을 통합 운영소프트웨어와 함께 운영되는 각 운영소프트웨어로 운영하여 중재시술을 하는 과정을 설명하도록 한다.Next, a description will be given of a procedure of performing the intervention procedure by operating the respective components of the needle insertion type interventional procedure robotic system of the present invention with the respective operation software operated together with the integrated operation software.

먼저, 상기 OTS 또는 EMTS를 이용하여 공간정합 절차를 수행하여 다평면 재구성 영상과 로봇 암의 상대적 위치 및 자세를 계측한다. First, the spatial matching procedure is performed using the OTS or EMTS to measure the relative position and attitude of the multi-plane reconstruction image and the robot arm.

다음으로, CT 또는 CBCT로부터 획득한 다평면 재구성 영상을 이용하여, 시술자인 사용자가 바늘의 피부 진입점과 환부의 위치를 지정함으로써 바늘 삽입경로를 생성하며, 위험 부위를 회피하기 위한 경로 수정이 가능하다. CT 또는 CBCT 다평면 재구성 영상 좌표계를 기준으로 정의된 바늘 삽입경로는 사전에 수행한 공간정합 결과에 근거하여, 로봇 암의 좌표계 기준의 데이터로 변환되며, 상기 로봇 암을 포함하고 있는 슬레이브 로봇은 목표로 하는 바늘 삽입 위치로 자동으로 이동하게 된다.Next, by using a multi-planar reconstruction image obtained from CT or CBCT, a user who is a practitioner can design a needle insertion path by designating the skin entry point and the location of the affected part of the needle, and can modify the path for avoiding a dangerous part Do. The needle insertion path defined based on the CT or CBCT multi-plane reconstruction image coordinate system is converted into data based on the coordinate system of the robot arm based on the result of the space matching performed in advance, and the slave robot including the robot arm To the needle insertion position.

다음으로, 상기 로봇 암의 엔드이펙터에 장착된 가이드 레이저에 의해 바늘 진입점이 표시되고, 이 부위를 시술자인 사용자가 직접 마취와 소독을 실시하게 된다.Next, the needle entry point is displayed by the guide laser attached to the end effector of the robot arm, and the user, who is the operator, directly performs anesthesia and disinfection.

다음으로, 환자는 다시 CT 또는 CBCT과 같은 진단검사장비로 촬영이 가능한 위치로 이동하고, 슬레이브 로봇은 바늘의 삽입 위치로 자동으로 이동한다. 여기서 환자의 호흡 또는 움직임으로 인해, 바늘의 삽입 위치에 대한 미세조정이 필요하다고 시술자가 판단할 경우, 마스터 콘솔의 마스터 장치를 이용하여 슬레이브 로봇의 위치와 자세를 이동시키는 것이 가능하다.Next, the patient is moved to a position where imaging is possible with diagnostic test equipment such as CT or CBCT, and the slave robot automatically moves to the insertion position of the needle. If the operator judges that fine adjustment of the insertion position of the needle is required due to breathing or movement of the patient, it is possible to move the position and posture of the slave robot using the master device of the master console.

다음으로, 상기 마스트 콘솔의 마스터 장치를 이용하여 로봇 암의 끝단에 장착된 바늘 삽입용 엔드이펙터를 구동하면서 바늘을 삽입 또는 회전시킨다. 바늘을 환부에 삽입할 때에는 시술계획 소프트웨어를 포함하고 있는 시술자 유저 인터페이스(SUI)상에서 제공하는 CT-형광투시경(CT-Fluoroscopy) 화면과 내비게이션 화면을 보면서 바늘의 삽입 또는 회전이 가능하다. 여기서, 시술자인 사용자가 위험 조직 또는 장기에 대해 위험 부위로 지정하면 바늘의 끝단이 위험 부위에 접근할 경우, 마스터 장치에 진동 또는 삽입 시 저항감을 햅틱반응과 같은 것으로 반향시키는 것이 가능하다.Next, the needle is inserted or rotated while driving the end effector for needle insertion mounted on the end of the robot arm by using the master device of the mast console. When inserting a needle into a lesion, a needle can be inserted or rotated while viewing a CT-Fluoroscopy screen and a navigation screen provided on the operator's user interface (SUI) including the procedure planning software. Here, when a user who is a practitioner designates a dangerous area to a dangerous tissue or organ, when the end of the needle approaches the dangerous part, it is possible to echo the resistance feeling as a haptic reaction when the master device is vibrated or inserted.

다음으로, 바늘의 끝단이 환부에 도달했을 경우, 엔드이펙터는 바늘을 릴리즈하고, 슬레이브 로봇은 원래의 위치로 복귀한다. 이후에는 시술자가 확보된 바늘 삽입경로를 이용하여, 생검총 또는 고주파 열치료 프로브 등을 삽입하여, 생검 또는 치료를 수행한다.Next, when the end of the needle reaches the affected part, the end effector releases the needle, and the slave robot returns to the original position. Thereafter, a biopsy gun or a radiofrequency thermal treatment probe or the like is inserted using the needle insertion path secured by the operator to perform biopsy or treatment.

상기한 중재시술 과정에서 마스터 장치와 슬레이브 로봇의 로봇 암 제어 및 운영은 상기한 바와 같이, 마스터 장치 운영소프트웨어와 로봇 제어 소프트웨어를 포함하고 있는 통합운영 소프트웨어의 사용에 의해 이루어진다. The control and operation of the robot arm of the master device and the slave robot in the above-described intervention process is performed by using the integrated operation software including the master device operation software and the robot control software as described above.

이상과 같이 본 발명에 따른 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.As described above, the needle insertion type interventional robot system according to the present invention has been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed in the present specification, It is to be understood that various modifications may be made by those skilled in the art.

1 : 진단검사장비 2 : 슬레이브 로봇
3 : 마스터 콘솔 4 : 로봇 베이스
5 : 로봇 암 6 : 엔드이펙터
6a : 바늘 7 : 마스터 장치
8 : 플래너 9 : 컨트롤 패널
10 : 모니터 11 : 위치계측장비
1: Diagnostic test equipment 2: Slave robot
3: Master console 4: Robot base
5: Robot arm 6: End effector
6a: Needle 7: Master device
8: Planner 9: Control Panel
10: Monitor 11: Position measurement equipment

Claims (20)

사용자에 의해 바늘을 환부에 삽입하여, 생검 또는 고주파 열치료, 약물주입 등을 수행하는 중재시술 로봇시스템에 있어서,
상기 환부를 촬영하여 영상으로 구현할 수 있도록 하는 진단검사장비;
로봇 베이스 상에 설치된 로봇 암과 상기 로봇 암의 끝단에 장착되어 상기 바늘을 장착, 탈착, 회전시킬 수 있는 엔드이펙터를 구비하는 슬레이브 로봇; 및
상기 로봇 암의 위치와 자세를 변경시킬 수 있으며, 상기 바늘의 장착 등을 위해 상기 엔드이펙터를 조종하게 되는 마스터 장치, 상기 진단검사장비로 촬영된 영상데이터를 이용하여 상기 바늘의 삽입경로와 주요 장기에 대한 분할영상 및 계산된 바늘의 위치가 표시되는 다평면 재구성 영상을 제공하는 플래너, 로봇시스템의 운영한 필요한 명령을 입력할 수 있는 사용자 입력장치인 컨트롤패널 및 상기 플래너에 의해 생성한 다평면 재구성 영상을 사용자에게 제공하는 모니터를 구비하는 마스터 콘솔을 포함하는 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.A robot system for intervention performed by inserting a needle into a diseased part by a user and performing biopsy or high-frequency thermal treatment, drug injection,
A diagnostic test device for photographing the affected part and realizing it by an image;
A slave robot having a robot arm mounted on a robot base and an end effector mounted on an end of the robot arm to mount, detach and rotate the needle; And
A master device capable of changing the position and posture of the robot arm and manipulating the end effector for mounting the needle or the like; A planner providing a multi-planar reconstructed image in which the position of the calculated needle and the calculated needle is displayed, a control panel which is a user input device capable of inputting necessary commands operated by the robot system, and a multi-plane reconstruction And a master console having a monitor for providing an image to a user. 제1항에 있어서,
상기 로봇시스템의 운영은 마스터 장치 운영 소프트웨어와 로봇 제어 소프트웨어 및 시술계획 소프트웨어와 연결된 통합운영 소프트웨어에 의해 슬레이브 로봇 및 마스터 장치의 마스터 장치와 플래너를 제어하는 것에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.The method according to claim 1,
Wherein the operation of the robot system is performed by controlling master devices and planers of the slave robot and the master device by the master device operating software, the robot control software, and the integrated operating software connected to the procedure planning software. system. 제2항에 있어서,
상기 마스터 장치 운영 소프트웨어와 로봇 제어 소프트웨어는 직결되어 마스터 장치와 슬레이브 로봇을 실시간 제어하기 위해 통신하도록 한 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the master device operating software and the robot control software are directly connected to communicate with each other in order to control the master device and the slave robot in real time. 제1항에 있어서,
상기 진단검사장비는 전산화단층촬영장치(CT) 또는 conebeam형 전산화단층촬영장치(CBCT)인 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템. The method according to claim 1,
Wherein the diagnostic test equipment is a CT (Computed Tomography) or a conebeam type CT (CBCT). 제4항에 있어서,
상기 CT 또는 CBCT 영상의 기준 좌표계와 로봇 암의 기준 좌표계 간의 상대적 위치 및 자세를 계측하는 공간정합을 위해 사용되는 외부 계측장비를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.5. The method of claim 4,
Further comprising an external measuring device used for spatial matching to measure a relative position and posture between a reference coordinate system of the CT or CBCT image and a reference coordinate system of the robot arm. 제5항에 있어서,
상기 외부 계측장비는 광학식 위치계측 시스템(OTS) 또는 전자기식 위치계측 시스템(EMTS)인 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the external measuring instrument is an optical position measuring system (OTS) or an electromagnetic position measuring system (EMTS). 제1항에 있어서,
상기 로봇 베이스는 이동형 또는 고정형으로 설치되는 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.The method according to claim 1,
Wherein the robot base is installed in a movable or fixed manner. 제1항에 있어서,
상기 로봇 암은 주행축과 회전축 및 5점 링크 또는 6점 링크로 구성되는 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.The method according to claim 1,
Wherein the robot arm is composed of a traveling axis, a rotation axis, and a five-point link or a six-point link. 제1항에 있어서,
상기 슬레이브 로봇의 엔드이펙터에 장착되어 바늘 진입점을 표시하도록 한 가이드 레이저를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a guide laser mounted on an end effector of the slave robot to display a needle entry point. 제1항에 있어서,
상기 플래너는 시술계획 소프트웨어를 포함하고 있는 사용자 유저 인터페이스(SUI)인 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.The method according to claim 1,
Wherein the planner is a user interface (SUI) that includes procedure planning software. 제10항에 있어서,
상기 시술계획 소프트웨어는 사용자가 사용자 유저 인터페이스(SUI)를 보면서 사용자 입력장치를 이용하여 명령을 입력하고, 그 결과가 반대로 상기 사용자 유저 인터페이스(SUI)에 반영되어 사용자에게 전달되도록 하는 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.11. The method of claim 10,
Wherein the procedure planning software causes a user to input a command using a user input device while viewing a user interface (SUI), and the result is reflected on the user interface (SUI) Insertion - type interventional robot system. 제1항에 있어서,
상기 마스터 장치는 로봇 암의 동작 영역 내에서 상기 로봇 암의 위치와 자세를 변경시킬 수 있는 사용자 입력장치인 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.The method according to claim 1,
Wherein the master device is a user input device capable of changing the position and posture of the robot arm within an operating range of the robot arm. 제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 사용자 입력장치는 터치 스크린, 풋 페달, 키보드, 마우스, 버튼 또는 스위치 중의 하나인 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.13. The method according to claim 11 or 12,
Wherein the user input device is one of a touch screen, a foot pedal, a keyboard, a mouse, a button, or a switch. 제1항에 있어서,
상기 바늘이 주요 장기의 위험 조직 또는 장기에 접근 또는 접촉했을 경우, 상기 마스터 장치에 진동 또는 반발력을 전달하도록 한 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.The method according to claim 1,
Wherein a vibration or repulsive force is transmitted to the master device when the needle approaches or contacts a dangerous tissue or organ of a main organ. 제1항에 있어서,
상기 마스터 장치에 설치된 햅틱장치에 의해 진동 또는 반발력을 전달하는 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.The method according to claim 1,
And a vibration or repulsive force is transmitted by the haptic device installed in the master device. 제1항에 있어서,
상기 바늘이 주요 장기의 위험 조직 또는 장기에 접근 또는 접촉했을 경우, 상기 모니터 화면 상에 주의 및 경고 표시를 하도록 한 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.The method according to claim 1,
Wherein a warning and a warning are displayed on the monitor screen when the needle approaches or contacts a dangerous tissue or organ of a main organ. 제4항에 있어서,
상기 진단검사장비로 촬영된 영상데이터는 바늘 삽입경로를 생성할 수 있는 CT 형광투시경(CT-Fluoroscopy) 화면과 주요 장기에 대한 분할영상과 계산된 바늘의 위치가 표시되는 내비게이션 화면인 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.5. The method of claim 4,
The image data photographed by the diagnostic test equipment is a CT-Fluoroscopy screen capable of generating a needle insertion path, and a navigation screen displaying a divided image of a main organ and a position of a calculated needle Needle insertion type intervention robot system. 제1항에 있어서,
상기 컨트롤 패널은 로봇시스템의 운영에 필요한 사용자 입력장치를 구비하며, 상기 사용자 입력장치에 전원스위치와 로봇 암의 비상정지 스위치 및 사용자 입력 및 모니터링 장치를 확장시킬 수 있는 포트를 구비하는 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.The method according to claim 1,
The control panel includes a user input device for operating the robot system. The user input device is provided with a power switch, an emergency stop switch of the robot arm, and a port for expanding the user input device and the monitoring device. Needle insertion type intervention robot system. 제1항에 있어서,
상기 모니터는 사용자 입력을 직접 수행할 수 있는 터치 스크린인 것을 특징으로 하는 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.The method according to claim 1,
Wherein the monitor is a touch screen capable of directly performing a user input. 제1항에 있어서,
상기 엔드이펙터에 장착되는 바늘은 기존의 바늘삽입형 중재시술에 사용되는 일반적인 중재시술용 바늘이며, 바늘 끝단에 초소형 센서가 설치되어 정보전달 및 조향이 가능한 스마트 바늘도 적용 가능한 바늘삽입형 중재시술 로봇시스템.The method according to claim 1,
The needle mounted on the end effector is a conventional interventional surgical needle used in conventional needle insertion interventional procedures, and a needle-inserted interventional robot system in which a very small sensor is provided at the tip of the needle, and a smart needle capable of information transmission and steering can be applied.
KR1020150061235A 2015-04-30 2015-04-30 Robot system of intervention treatment of needle insert type KR20160129311A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150061235A KR20160129311A (en) 2015-04-30 2015-04-30 Robot system of intervention treatment of needle insert type
PCT/KR2016/004026 WO2016175489A1 (en) 2015-04-30 2016-04-18 Master console of needle insertion-type interventional procedure robot, and robot system including same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150061235A KR20160129311A (en) 2015-04-30 2015-04-30 Robot system of intervention treatment of needle insert type

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160129311A true KR20160129311A (en) 2016-11-09

Family

ID=57198512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150061235A KR20160129311A (en) 2015-04-30 2015-04-30 Robot system of intervention treatment of needle insert type

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20160129311A (en)
WO (1) WO2016175489A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220031158A (en) * 2020-09-03 2022-03-11 재단법인 한국마이크로의료로봇연구원 Way-point based biomedical agent delivery system for lesion and method for generating data of way-point route
KR102604615B1 (en) * 2023-01-25 2023-11-22 서정원 Robot operation system for medical cooperation and its operation method

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114305613B (en) * 2021-12-30 2024-01-30 武汉联影智融医疗科技有限公司 Image-guided interventional puncture system
CN114366304B (en) * 2022-01-07 2024-01-30 苏州康多机器人有限公司 One-key starting system and control method of endoscopic surgical robot

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140111135A (en) 2013-03-07 2014-09-18 현대중공업 주식회사 Medical Intervention Apparatus
KR20140121026A (en) 2013-04-04 2014-10-15 현대중공업 주식회사 Medical Intervention Apparatus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1531749A2 (en) * 2002-08-13 2005-05-25 Microbotics Corporation Microsurgical robot system
KR100731052B1 (en) * 2006-01-23 2007-06-22 한양대학교 산학협력단 Bi-planar fluoroscopy guided robot system for a minimally invasive surgical
KR100961661B1 (en) * 2009-02-12 2010-06-09 주식회사 래보 Apparatus and method of operating a medical navigation system
JP2012005557A (en) * 2010-06-23 2012-01-12 Terumo Corp Medical robot system
US9592095B2 (en) * 2013-05-16 2017-03-14 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for robotic medical system integration with external imaging

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140111135A (en) 2013-03-07 2014-09-18 현대중공업 주식회사 Medical Intervention Apparatus
KR20140121026A (en) 2013-04-04 2014-10-15 현대중공업 주식회사 Medical Intervention Apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220031158A (en) * 2020-09-03 2022-03-11 재단법인 한국마이크로의료로봇연구원 Way-point based biomedical agent delivery system for lesion and method for generating data of way-point route
KR102604615B1 (en) * 2023-01-25 2023-11-22 서정원 Robot operation system for medical cooperation and its operation method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016175489A1 (en) 2016-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210386494A1 (en) Systems and methods for controlling a surgical instrument
US11751956B2 (en) Automated insertion device
CN109954196B (en) Graphical user interface for catheter positioning and insertion
EP1937176B1 (en) Auxiliary image display and manipulation on a computer display in a medical robotic system
US20220249193A1 (en) Systems and methods for presenting augmented reality in a display of a teleoperational system
EP3706630B1 (en) System for controlling ablation treatment and visualization
US20090082784A1 (en) Interventional medical system
CN113729977A (en) System and method for using registered fluoroscopic images in image-guided surgery
CN106999250A (en) System for the medical treatment of robot assisted
CN109431606B (en) Vascular intervention operation robot combination system and use method thereof
KR20210005901A (en) Systems and methods related to elongated devices
JP7316762B2 (en) Surgical system and method of controlling surgical system
EP3643265B1 (en) Loose mode for robot
KR20160129311A (en) Robot system of intervention treatment of needle insert type
Zemiti et al. LPR: A CT and MR-compatible puncture robot to enhance accuracy and safety of image-guided interventions
CN115734765A (en) Robotic medical system with collision proximity indicator
CN112336432A (en) Master-slave CT perspective guide real-time puncture system and master-slave operation method
CN113520425A (en) Medical imaging system, interventional system and control method thereof
Li et al. Development of an MRI-compatible needle driver for in-bore prostate biopsy
EP4125685A1 (en) Systems and methods of communicating thermal information for surgical robotic devices
US20200246084A1 (en) Systems and methods for rendering alerts in a display of a teleoperational system
US20140343407A1 (en) Methods for the assisted manipulation of an instrument, and associated assistive assembly
JP4381907B2 (en) Surgery support system
KR20160138780A (en) Needle guide type intervention robot system
US20200268440A1 (en) Automated ablation control systems

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application