KR101152177B1

KR101152177B1 - Method and System for Automatic Leading Surgery Position and Apparatus Having Surgery Position Leading Function

Info

Publication number: KR101152177B1
Application number: KR1020090030759A
Authority: KR
Inventors: 정지훈; 전진홍; 송동률
Original assignee: 의료법인 우리들의료재단
Priority date: 2009-04-09
Filing date: 2009-04-09
Publication date: 2012-06-18
Also published as: KR20100112309A

Abstract

The present invention generates a surgical plan reflecting information on the basis of the imaging image of the surgical lesion, the surgical position automatic guide method for optically deriving the actual position of the surgical lesion on the basis of the surgical plan reflecting information and display Provides a device with guidance of the system and surgical position.

To this end, the present invention is to obtain a three-dimensional digital affected image by recording the affected part of the patient in the affected image acquisition system to transmit to the surgical plan setting device, and the screen display the three-dimensional digital affected image in the surgical plan setting device Transmitting the surgical plan reflection information, which sets the operation position and the operation angle in one state, to the surgical position induction device by reflecting the reflected image on the affected part image, the three-dimensional digital affected image and the affected part of the patient Mapping and matching the current affected area image of the wound; and moving the laser indicator to correspond to the surgical position and the operation angle information of the surgical plan reflection information in the surgical position induction device, and lasering at the puncture point of the surgical lesion. Induces and displays the entrance position and direction of endoscope and surgical instruments by irradiating light And characterized by comprising comprises a.

Description

Method for Automatic Surgical Position Guidance and its System and Apparatus with Inductive Function of Surgical Position {Method and System for Automatic Leading Surgery Position and Apparatus Having Surgery Position Leading Function}

본 발명은 수술 환자의 환부에 대한 정확한 수술 위치를 가시적으로 파악 가능하게 유도할 수 있도록 하는 수술위치 자동 유도 방법 및 그 시스템과 수술위치의 유도기능을 갖춘 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for automatically guiding a surgical position and a system having an induction function of the surgical position so that the surgical position can be visually grasped with respect to the affected part of the surgical patient.

주지된 바와 같이, 외과나 내신경 외과, 척추 신경과 등과 같이 환자의 피부 내측에서 발생되는 질병 환부를 정확히 진단하고 수술을 진행해야 하는 의료과의 경우에는, CT(컴퓨터 단층 촬영) 또는 MRI(자기공명 영상촬영) 시스템 장비를 통하여 환자의 환부에 대한 영상을 촬영하고, 그 촬영된 CT/MRI 영상을 분석하여 정확한 수술 부위를 의료진이 판단하여 수술 계획을 수립할 수 있도록 되어 있다. As is well known, in medical departments that require accurate diagnosis and operation of disease lesions occurring inside the patient's skin, such as surgery, internal neurosurgery, spinal nerves, etc., CT (computed tomography) or MRI (magnetic resonance) Imaging) By taking the image of the affected part of the patient through the system equipment and analyzing the taken CT / MRI image, the medical staff can determine the correct surgical site to establish the surgical plan.

최근에는, CT/MRI 시스템 장비가 갖추어지고 촬영 영상을 디지털 영상으로 변환하여 체계적으로 저장 관리할 수 있는 스토리지 장치와, 원격 네트워크 통신을 통해서 환부 촬영 영상 데이터와, 진료 및 진단 기록 정보를 원격지의 병원으로 전송이 가능함과 더불어, 별도의 관리 서버를 통해 총괄적으로 관리할 수 있도록 하 는 PACS(Picture Archiving Communication System; 의료영상 저장전송시스템)가 개발되어 사용되고 있다. Recently, CT / MRI system equipment is equipped with a storage device that converts captured images into digital images and systematically stores and manages them. In addition, the PACS (Picture Archiving Communication System) is developed and used to enable overall management through a separate management server.

이러한 PACS를 이용하게 되면, 스토리지 장치에 체계적으로 저장되어 있는 디지털 영상을 원격지에서도 전송받아 진료 및 진단에 사용할 수 있고, 관리 서버에 디지털 영상과 함께 관련 진료 및 진단 기록을 저장 관리할 수 있도록 되어 있어서, 네트워크를 통해 해당 관리 서버와 연결할 수 있는 컴퓨터 단말기에서 환자의 질병 상태나 수술 환부의 분석을 위한 자료를 포괄적으로 얻어올 수 있는 것이 가능하다. When PACS is used, digital images, which are systematically stored in storage devices, can be transmitted from a remote location and used for medical examination and diagnosis, and the management server can store and manage related medical and diagnostic records along with digital images. In addition, it is possible to comprehensively obtain data for the analysis of the patient's disease state or surgical lesion from a computer terminal that can be connected to the management server through a network.

한편, 환자에 대한 질병 정보와 진료 및 진단 기록 정보가 체계적으로 관리 운영되어 있다고 하더라도, 의료진이 CT/MRI 촬영 영상 및 진료 기록 등을 참조하여 실질적인 수술 계획을 수립하고 수술을 진행하기 위해서는, 수술을 집행하는 의료진의 개인적 의학 지식에 의존하여 내시경이나 수술 기구가 진입해야할 수술 환부의 천공점을 필기 도구 등을 사용하여 수작업으로 환자의 환부에 직접 표시할 수 있도록 하고 있다. On the other hand, even if the disease information and treatment and diagnosis record information about the patient are systematically managed and operated, the medical staff may perform surgery in order to establish a practical surgery plan and proceed with the operation by referring to the CT / MRI image and the medical record. Relying on the personal medical knowledge of the medical staff, the puncture point of the surgical lesion that the endoscope or surgical instrument should enter can be directly marked on the patient's lesion by hand using a writing tool.

그러나, 종래 의료진의 수작업에 의존하여 필기 도구를 사용하는 수술 천공점의 표기 방식은, 내시경이나 수술 기구가 실제적인 환자의 피부 내측 수술 환부에 수직으로 또는 경사를 두고 진입해야 할지에 대한 중요한 정보를 전혀 제공하고 있지 못하기 때문에, 의료진의 수술 경험이나 감에 의존하는 수술을 진행해야 하는 결과를 초래하게 된다. However, the conventional method of marking a surgical puncture point using a writing tool, depending on the manual hand of a medical staff, provides important information as to whether the endoscope or surgical instrument should enter the actual patient's inner skin surgery vertically or inclinedly. Since it is not provided at all, the result is that the operation must be performed depending on the medical staff's experience or feeling.

더욱이, 수술실에서의 수술 결과는 수술을 집도하는 의료진의 수술 경험이나 환부 영상 정보의 의학적 해석 능력에 크게 좌우될 수 밖에 없어서, 수술 경험이 부족한 의료진의 경우에는 정확한 수술 집도를 위한 지속적인 준비 교육 기간이 상당히 오래 요구되어, 결과적으로 교육에 소요되는 인적, 물적 비용의 지출이 증가될수 밖에 없고, 숙련된 의료진의 부족 현상이 지속될 수 밖에 없다는 문제점이 있다. Moreover, the results of surgery in the operating room can be largely dependent on the surgical experience of the surgeon and the medical interpretation of the affected image information. It is required for a very long time, and as a result, the human and material expenses required for education are inevitably increased, and there is a problem that the shortage of skilled medical staff is inevitable.

또한, 일정 교육을 받은 의료진이라도 실질적인 수술을 집도하는 수술실 내에서는, 숙련된 의료진이 상주한 상태에서 수술 상황을 상시적으로 감독 관리해야 하기 때문에, 수술 인력의 운영이 비효율적으로 진행될 수 밖에 없다는 문제점을 안고 있다. In addition, even in the operating room where practical training is undertaken even by trained medical staff, the operation situation of the surgical personnel is inevitably inevitably managed because the surgical situation must be continuously supervised and managed by the skilled medical staff. Holding it.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 수술 환부의 촬영 영상을 근거로 수술계획의 반영정보를 생성하고, 그 수술계획 반영정보를 토대로 실질적인 수술 환부의 정확한 위치를 광학적으로 유도하여 표시할 수 있도록 하는 수술위치 자동 유도 방법 및 그 시스템과 수술위치의 유도기능을 갖춘 장치를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the object of which is to generate the information of the surgical plan based on the image taken of the surgical lesion, the exact position of the actual surgical lesion based on the surgical plan reflected information It is to provide a surgical position automatic guidance method and the system and the device with the induction function of the surgical position that can be displayed by optically inducing the display.

본 발명의 다른 목적은 네트워크를 통해 원격지에서 수술 환부의 촬영 영상을 이용한 수술계획을 설정하여 반영할 수 있도록 하고, 원격지로부터의 수술계획 반영정보를 토대로 수술 환부의 정확한 위치를 유도 표시할 수 있도록 하는 수술위치 자동 유도 방법 및 그 시스템과 수술위치의 유도기능을 갖춘 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to set and reflect a surgical plan using a photographed image of a surgical lesion at a remote location through a network, and to induce and display the exact location of the surgical lesion based on information of a surgical plan reflection from a remote location. To provide a method for automatically inducing the surgical position and the system and the device with the guidance of the surgical position.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 방법에 따르면, 환부영상 취득 시스템에서 환자의 환부를 촬영함에 의해 3차원 디지털 환부 영상을 취득하여 수술계획 설정 장치로 전송하는 단계와, 상기 수술계획 설정 장치에서 상기 3차원 디지털 환부 영상을 화면 표시한 상태에서 수술 위치 및 수술 각도를 설정한 수술계획 반영 정보를 상기 환부 영상에 대해 반영하여 수술위치 유도 장치에 전송하는 단계, 상기 수술위치 유도 장치에서 상기 3차원 디지털 환부 영상과 수술 대상 환자의 환부를 촬영한 현재 환부 영상을 매핑(Mapping)하여 일치시키는 단계 및, 상기 수술위치 유도 장치에서 상기 수술계획 반영 정보의 수술 위치 및 수술 각도 정보에 대응하도록 레이저 지시부를 이동하고 수술 환부의 천공점에 레이저광을 조사하여 내시경 및 수술기구의 진입 위치 및 방향을 유도표시하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수술위치 자동 유도 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, according to the method of the present invention, by taking a lesion of the patient in the affected image acquisition system to acquire a three-dimensional digital affected image and transmit it to the surgical plan setting device, and in the surgical plan setting device Transmitting the surgical plan reflection information, which sets the surgical position and the operation angle, to the surgical position deriving device while the 3D digital affected image is displayed on the screen and transmitting the information to the surgical position deriving device. Mapping and matching the digital affected image and the current affected image of the affected patient, and the laser indicating unit to correspond to the surgical position and the operation angle information of the surgical plan reflection information in the surgical position guide device. The laser beam is irradiated to the puncture point of the surgical affected area to move the endoscope and surgical instrument. Including the step of displaying the derived position and orientation provides a surgical location homing characterized in that formed.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 시스템에 따르면, 환자의 환부를 촬영하고 촬영된 환부 영상을 디지털 변환하여 3차원 디지털 환부 영상을 취득하고, 상기 취득된 3차원 디지털 환부 영상을 수술계획 설정 장치와 수술위치 유도 장치로 전송하는 환부영상 취득 시스템과, 상기 환부영상 취득 시스템으로부터의 3차원 디지털 환부 영상을 화면 표시하고서, 상기 화면 표시된 환부 영상에 대해 내시경 및 수술기구가 진입할 환부의 수술 위치 및 수술 각도를 설정하여, 상기 수술 위치 및 각도 정보가 포함된 수술계획이 반영된 환부 영상 정보를 수술위치 유도 장치로 전송하는 수술계획 설정 장치 및, 수술 대상 환자의 환부를 촬영하고, 상기 촬영된 현재 환부 영상을 상기 3차원 디지털 환부 영상과 매핑하여 영상을 일치시키고, 상기 수술계획 설정 장치의 수술계획이 반영된 영상 정보를 상기 3차원 디지털 환부 영상과의 비례 변환에 의해 위치 및 방향 좌표를 일치시킨 상태에서, 상기 수술계획 반영 정보의 수술 위치 및 수술 각도 정보에 대응하는 위치 및 방향에서 수술 환부의 천공점에 레이저광을 조사하여 내시경 및 수술기구의 진입 위치 및 방향을 유도표시하는 수술위치 유도 장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수술위치 자동 유도 시스템을 제공한다. In order to achieve the above object, according to the system of the present invention, by taking a patient's affected area and digitally convert the captured affected image to obtain a three-dimensional digital affected image, the surgical plan setting device And a wound image acquisition system for transmitting to a surgical position guide device, a 3D digital wound image from the wound image acquisition system, and a surgical position of the affected area to which the endoscope and the surgical instrument will enter the screened affected image. A surgical plan setting device configured to set a surgical angle to transmit the affected part image information reflecting the surgical plan including the surgical position and the angle information to a surgical position inducing device, and to photograph the affected part of the patient to be operated on, and the photographed current affected part Map the images with the 3D digital affected image to match the images, and design the surgery plan. The image information reflecting the surgical plan of the device is matched with the position and direction coordinates by proportional transformation with the 3D digital affected image, and at the position and direction corresponding to the surgical position and the surgical angle information of the surgical plan reflecting information. It provides a surgical position automatic guidance system comprising a surgical position guide device for indicating the guided position and direction of the endoscope and surgical instruments by irradiating a laser beam to the puncture point of the surgical affected area.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 장치에 따르면, 환자의 환부를 촬영한 3차원 디지털 환부 영상 데이터와, 환부의 수술 위치 및 수술 각도 정보가 포함된 수술계획이 반영된 영상 정보를 제공받아 수술 위치를 유도하는 기능을 갖춘 장치에 있어서, 해당 장치의 동작 개시 및 종료 명령에 따른 키입력을 수행하기 위한 키입력부와, 상기 3차원 디지털 환부 영상 데이터와, 상기 수술계획 반영 정보를 수신받기 위한 입출력 인터페이스 동작을 수행하는 입출력 인터페이스, 상기 수술계획 반영 정보 상의 환부 위치와 환자의 실제 환부 위치를 매핑하여 일치시키기 위한 매핑 제어 프로그램과, 수술계획 반영 정보로부터 수술 위치 및 수술 각도에 대한 위치 벡터 및 방향 벡터 값을 결정하는 위치정보 연산 프로그램이 저장된 프로그램 메모리, 상기 3차원 디지털 환부 영상 데이터와, 상기 수술계획 반영 정보를 저장하고, 상기 환부 위치의 매핑 과정에서 발생되는 데이터를 저장하는 데이터 메모리, 상기 프로그램 메모리로부터의 프로그램 구동에 따라, 상기 수술계획 반영 정보 상의 환부 위치와, 촬영 카메라를 통해 촬영된 환자의 실제 환부 위치를 위치 매칭 작업을 통해 매핑하여 일치시키고, 상기 수술계획 반영 정보의 수술 위치 및 각도 정보에 따른 위치 벡터와 방향 벡터값을 적용하여 레이저 지시부가 내시경 및 수술기구가 진입할 수술 위치를 유도 표시하도록 모터 구동부를 구동 제어하는 마이크로 프로세서, 상기 마이크로 프로세서의 제어하에 상기 환부 촬영 영상을 화면 표시함과 더불어, 상기 수술계획 반영 정보의 수술할 환부 위치와 매칭되는 촬영 카메라로부터 촬영된 환자의 환부 영상을 표시부 상에 화면 표시하기 위한 표시 구동을 수행하는 표시 구동부, 상기 마이크로 프로세서의 구동 제어에 따라, 레이저 지시부가 상기 수술계획 반영 정보의 수술기구 진입 위치 및 방향 벡터에 따라 수술 환부로 이동하도록 구동되는 모터 구동부, 상기 모터 구동부의 구동에 의해 회전 동작되어, 수술 진입 위치 및 방향 벡터에 따라 레이저 지시부를 직교 좌표 상의 전후 방향이나 좌우 방향 이동, 구좌표 상의 전후경사 방향, 좌우경사 방향으로 이동시키는 적어도 하나 이상의 모터, 누워있는 환자의 환부를 중심으로 하는 형상을 촬영하는 촬영 카메라, 상기 촬영 카메라로부터 촬영된 환자의 영상을 캡쳐하여 제공하는 영상 캡쳐부 및, 상기 마이크로 프로세서에 의해 구동되어 레이저광을 환자의 수술할 환부의 천공점을 향해 조사하는 레이저 지시부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수술위치의 유도기능을 갖춘 장치를 제공한다. In order to achieve the above object, according to the device of the present invention, the surgical position by receiving the three-dimensional digital affected image data photographing the affected part of the patient, and the image information reflecting the surgical plan including the surgical position and surgical angle information of the affected part A device having a function of guiding a device, comprising: a key input unit for performing key input according to an operation start and end command of the device, an input / output interface for receiving the 3D digital affected part image data, and the surgical plan reflection information An input / output interface for performing an operation, a mapping control program for mapping and matching the affected location on the surgical plan reflection information to the actual affected location of the patient, and a position vector and a direction vector value for the surgical position and the surgical angle from the surgical plan reflected information A program memory for storing a location information calculation program for determining a position; Data memory for storing the original digital affected image data, the surgical plan reflection information, and data generated during the mapping of the affected lesion position, and the affected position on the surgical plan reflection information according to the program driving from the program memory. And, by matching the actual affected position of the patient taken by the imaging camera through the position matching operation, and matching the position vector and the direction vector value according to the operation position and angle information of the surgical plan reflection information by the laser indicator is endoscope And a microprocessor for controlling driving of the motor driving unit to inductively display a surgical position into which a surgical instrument is to be entered, and displaying the affected part photographed image under the control of the microprocessor, and matching the surgical plan reflecting information to the surgical affected position of the surgery. Patient's ring A display driver for performing display driving to display a sub-image on a display unit; and according to driving control of the microprocessor, a laser indicating unit moves to a surgical affected part according to a surgical instrument entry position and a direction vector of the surgical plan reflection information. The motor drive unit is driven and rotated by the driving of the motor drive unit to move the laser indicating unit in the front-rear direction, the left-right direction on the Cartesian coordinate, the forward-backward inclination direction on the spherical coordinate, and the left-right inclination direction according to the operation entry position and the direction vector. At least one motor, a photographing camera for capturing a shape centering on the affected part of a lying patient, an image capturing unit for capturing and providing an image of a patient photographed from the photographing camera, and driven by the microprocessor to generate a laser beam To investigate the puncture point of the patient It provides a device having an induction function of the surgical position, characterized in that configured to include a laser indicator.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 수술할 환자의 환부를 촬영한 3차원 영상을 가지고 내시경 및 수술기구의 진입 위치 및 각도를 설정한 수술계획 반영정보를 생 성하고, 그 수술계획 반영정보를 근거로 하는 수술 환부의 상대 좌표와 수술 환자의 3차원 절대좌표를 매핑시켜서 일치시킨 상태에서, 레이저 지시부를 사용하여 내시경 및 수술기구가 진입할 환부의 수술 천공점을 유도 표시할 수 있도록 함에 따라, 실질적인 수술 위치의 천공 위치 및 각도를 정확히 지시하는 것이 가능하게 되어 보다 정확한 수술 집도가 가능하게 되고, 이로 인한 수술 오류 및 의료 사고의 가능성을 최소한으로 감소시킬 수 있다는 효과를 갖게 된다. As described above, according to the present invention, the surgical plan reflecting information which sets the entrance position and angle of the endoscope and the surgical instrument with the three-dimensional image of the affected part of the patient to be operated is generated, and based on the surgical plan reflecting information In the state where the relative coordinates of the surgical lesion and the three-dimensional absolute coordinates of the surgical patient are mapped and matched, the laser indicator is used to guide and mark the surgical puncture point of the lesion to be entered by the endoscope and the surgical instrument. It is possible to accurately indicate the puncturing position and angle of the position to enable more accurate surgical integration, thereby having the effect of minimizing the possibility of surgical errors and medical accidents.

또한, 본 발명에서는 숙련된 의료진이 원격지에서 수술계획을 수립하여 전달하고, 그 원격지로부터의 수술계획 수립에 따른 수술 위치 정보를 반영하여 수술 위치를 정확히 유도할 수 있게 됨에 따라, 실제 수술을 진행하는 수술실에 숙련된 의료진이 존재하지 않더라도 보다 정확하고 효율적인 수술 집도가 가능해 지게 되면서, 수술 인력을 보다 광범위하고 여유있게 활용할 수 있다는 효과를 갖게 되고, 장시간의 수술 준비 교육 기간이나 다양한 수술 경험을 축적하지 않더라도 수술 능력이 있으나 경험이 부족한 의료진이 수술을 순조롭게 진행하도록 할 수 있다는 효과를 갖게 된다. In addition, in the present invention, the skilled medical staff to establish and deliver a surgical plan from a remote location, and to accurately derive the surgical location by reflecting the surgical location information according to the surgical plan from the remote location, the actual operation to proceed Even if there is no skilled medical staff in the operating room, more accurate and efficient surgical integration becomes possible, which makes it possible to utilize the surgical personnel more extensively and leisurely, and does not accumulate long-term surgical preparation training or various surgical experiences. Surgical skills, but inexperienced medical staff has the effect that can proceed smoothly.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 수술위치 자동 유도 시스템에 대한 전체 구성을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing the overall configuration for the automatic surgical position guide system according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수술위치 자동 유도 시스템은, 환 부영상 취득 시스템(10)과, 랜망(LAN Network)(12), 데이터 통신부(14), 근접지의 수술계획 설정 장치(16), 원격지의 수술계획 설정 장치(18), 수술위치 유도 장치(20)로 구성된다. As shown in FIG. 1, the surgical position automatic guidance system according to the present invention includes a ring image acquisition system 10, a LAN network 12, a data communication unit 14, and a surgical plan setting device in a proximity region. (16), a remote surgical plan setting device 18, the surgical position guide device 20 is configured.

상기 환부영상 취득 시스템(10)은 환자의 수술해야할 환부를 CT/MRI 장비를 이용하여 촬영하여 3차원의 디지털 영상으로 취득하고, 그 디지털 환부 영상을 내부 스토리지 장치에 저장하거나, 상기 랜망(12), 데이터 통신부(14)를 통해 근접지의 수술계획 설정 장치(16) 또는 원격지의 수술계획 설정 장치(18)에 전송하는 것으로서, 이는 PACS를 적용하는 것이 바람직하다. The affected image capturing system 10 acquires a 3D digital image by capturing a subject to be operated on a patient using CT / MRI equipment, and stores the digital affected image in an internal storage device, or the LAN network 12. In this case, the data is transmitted to the surgical plan setting device 16 or the remote surgical plan setting device 18 in the vicinity through the data communication unit 14, which preferably applies a PACS.

상기 환부영상 취득 시스템(10)에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 환자의 촬영 대상 환부 주변의 피부에 복수의 마커(24)(바람직하게는 적외선 반사 마커(Infrared Reflective Marker))를 부착하고, CT/MRI 장비(22)를 통해서 해당 환자의 환부를 촬영하여 3차원으로 분석할 수 있는 디지털 환부 영상(26)을 취득하게 된다. 상기 취득된 3차원의 디지털 환부 영상 데이터는 내부의 스토리지 장치에 저장되고서, 수술계획의 설정을 위해 전송된다. In the affected area image acquisition system 10, as shown in FIG. 2, a plurality of markers 24 (preferably Infrared Reflective Markers) are attached to the skin around the affected part of the patient. Through the / MRI equipment 22, the affected part of the patient is photographed and the digital affected part 26 which can be analyzed in three dimensions is acquired. The acquired three-dimensional digital affected image data is stored in an internal storage device and transmitted for setting a surgical plan.

여기서, 상기 환부영상 취득 시스템(10)으로부터 취득되는 3차원의 디지털 환부 영상은, 환자의 환부에 대한 3면 영상(즉, 측면, 평면, 단면)과 공간적인 3차원 입체 영상 데이터를 모두 포함하는 것으로서, 이러한 환부 영상을 촬영하여 제공하는 과정과, 촬영된 영상을 디지털 변환하여 스토리지 장치에 저장하거나, 외부로 전송하는 기술적인 과정에 대해서는, 기존의 PACS에서 통상적으로 이루어지는 것으로서 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. Here, the three-dimensional digital affected image acquired from the affected image acquisition system 10 includes both three-dimensional images (ie, side, plane, and cross-section) and spatial three-dimensional stereoscopic image data of the affected part of the patient. As a process of photographing and providing such an affected image and a technical process of digitally converting the photographed image to be stored in a storage device or transmitted to the outside, a detailed description thereof is omitted in the conventional PACS. Let's do it.

또한, 상기 랜망(12)은 상기 환부영상 취득 시스템(10)과 수술실, 병실, 진료실 등을 갖춘 병원, 의료원 내에서 정보 전송 경로로서 적용되는 것으로서, 상기 환부영상 취득 시스템(10)으로부터의 환부 영상 데이터를 상기 데이터 통신부(14)를 통해 외부 네트워크로 전송하거나, 상기 수술계획 설정 장치(16), 수술위치 유도 장치(20) 등에 전송하고, 외부 네트워크로부터 원격지에서 제공되는 수술계획 반영 정보나 상기 근접지의 수술계획 설정 장치(16)로부터 작성된 수술계획 반영정보를 상기 수술위치 유도 장치(20)에 제공한다. In addition, the LAN network 12 is applied as an information transmission path in a hospital or a medical center equipped with the affected image acquisition system 10 and an operating room, a hospital room, a medical office, and the like, and the affected image from the affected image acquisition system 10 is acquired. Transmitting data to the external network through the data communication unit 14, or to the surgical plan setting device 16, the surgical position guide device 20, and the like, the surgical plan reflection information or the proximity provided from a remote location from the external network Surgical plan reflection information created from the surgical plan setting device 16 of the limb is provided to the surgical position guide device 20.

상기 데이터 통신부(14)는 네트워크를 통한 상기 원격지의 수술계획 설정 장치(18)와의 원격지 통신에 의해 상기 환부영상 취득 시스템(10)으로부터의 3차원 디지털 환부 영상 데이터를 전송하고, 상기 수술계획 설정 장치(18)로부터 작성된 수술계획 반영 정보를 수신받게 된다. The data communication unit 14 transmits three-dimensional digital affected image data from the affected image acquisition system 10 by remote communication with the surgical plan setting device 18 of the remote place through a network, and the surgical plan setting device. You will receive the surgical plan reflection information from (18).

상기 근접지의 수술계획 설정 장치(16)는 상기 랜망(12)을 통해 상기 환부영상 취득 시스템(10)과, 수술위치 유도 장치(20)와 접속할 수 있는 근접지 내부(즉, 해당 병원, 의료원 내부)에 설치되어 있는 것으로서, 이는 상기 환부영상 취득 시스템(10)으로부터 제공되는 3차원 환부 영상(즉, 환자 환부의 3면 영상(측면, 평면, 단면)과 공간적인 입체 영상)을 표시부 화면 상에 캡쳐하여 표시한 상태에서, 숙련된 의료진에 의해 작도되는 환부의 수술 위치 및 각도의 표시 상태를 실시간으로 그래픽 표시하여 수술계획이 수립되도록 하고, 그 수술계획의 수립에 의해 최종 생성되는 수술계획 반영 정보를 랜망(12)을 통해 상기 수술위치 유도 장치(20)에 제공한다. The surgical plan setting device 16 of the adjacent location is within the proximity area that is accessible to the affected area image acquisition system 10 and the surgical position guide device 20 through the LAN network 12 (that is, within the hospital or medical center). ), Which is a three-dimensional lesion image (ie, three-sided image (side, plane, cross-section) and spatial stereoscopic image of the patient lesion) provided from the affected image acquisition system 10 on the display unit screen. In the captured and displayed state, the operation status and angle display state of the affected part prepared by the skilled medical staff is displayed graphically in real time so that the surgical plan is established and the surgical plan reflecting information generated by the establishment of the surgical plan is reflected. It provides to the surgical position guide device 20 through the LAN network 12.

상기 원격지의 수술계획 설정 장치(18)는 상기 근접지의 수술계획 설정 장치(160와 동일한 기능을 수행하나, 원격지에 설치되어 있어서 네트워크를 통한 상기 데이터 통신부(14)와의 원격지 통신에 의해 해당 장치에서 작성된 수술계획 반영 정보를 상기 수술위치 유도 장치(20)에 제공한다. The surgical plan setting device 18 of the remote location performs the same function as the surgical plan setting device 160 of the adjacent location, but is installed in the remote device by remote communication with the data communication unit 14 through a network. Surgical plan reflection information is provided to the surgical position guide device (20).

상기 수술위치 유도 장치(20)는 상기 근접지의 수술계획 설정 장치(16) 또는 원격지의 수술계획 설정 장치(18)로부터의 수술계획 반영정보를 수신받아서, 그 수술계획 반영정보에 포함된 수술 위치 및 각도 정보에 따라 환부의 천공점을 지시하는 레이저 지시부를 구동하여 해당 수술 위치 및 각도와 동일하게 유도 표시한다. The surgical position induction device 20 receives the surgical plan reflection information from the surgical plan setting device 16 or the remote surgical plan setting device 18 of the adjacent location, the surgical position and the included in the surgical plan reflection information and The laser indicating unit indicating the puncture point of the affected area is driven according to the angle information, and guided display is performed in the same manner as the operation position and angle.

그 다음에, 도 3은 도 1에 도시된 수술계획 설정 장치의 구성을 나타낸 도면이다. Next, FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the surgery plan setting apparatus shown in FIG.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수술계획 설정 장치(18)는 터치화면 표시부(30)와, 표시 구동부(32), 터치 감지부(34), 프로그램 메모리(36), 데이터 메모리(38), 마이크로 프로세서(40), 데이터 통신부(42)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 3, the surgery plan setting device 18 includes a touch screen display unit 30, a display driver 32, a touch sensor unit 34, a program memory 36, a data memory 38, The microprocessor 40 and the data communication part 42 are comprised.

상기 터치화면 표시부(30)는 디지털 환부 영상을 캡쳐하여 화면 표시하는 표시부와, 사용자의 터치 입력을 감지하는 터치 패드가 결합된 형태로서, 이는 상기 환부영상 취득 시스템(10)으로부터 제공되는 디지털 환부 영상의 3면 영상(즉, 측면, 평면, 단면)과 공간적인 3차원 입체 영상을 제1～제4터치 화면(30a～30d)의 4분할 구획 화면으로 각각 제공하고, 사용자(즉, 숙련된 의료진)의 수술 위치 및 각도 설정을 위한 터치 입력에 따라 작도되는 그래픽 에디터 화면을 제공한다. The touch screen display unit 30 is a combination of a display unit for capturing and displaying a digital affected image and a touch pad sensing a user's touch input, which is a digital affected image provided from the affected image acquisition system 10. The three-sided image (ie, side, plane, cross-section) and the spatial three-dimensional stereoscopic image on each of the four-part partitioned screens of the first to fourth touch screens 30a to 30d, respectively. Provides a graphic editor screen drawn according to the touch input for setting the surgery position and angle.

상기 표시 구동부(32)는 상기 마이크로 프로세서(40)의 제어에 따라, 상기 터치화면 표시부(30) 상에 디지털 환부 영상이 4분할 구획 화면으로 표시되도록 구동되고, 수술 위치 및 각도 설정을 위한 그래픽 화면이 재현되도록 구동된다. The display driver 32 is driven so that the digital affected image is displayed on the touch screen display unit 30 as a quadrant partition screen under the control of the microprocessor 40, and the graphic screen for setting the operation position and angle is performed. It is driven to be reproduced.

상기 터치 감지부(34)는 상기 터치화면 표시부(30)의 각 터치 화면(30a～30d)에 대한 사용자의 터치 입력 화면 위치를 감지하여 그에 따른 터치 감지신호를 발생한다. The touch detector 34 detects the position of the user's touch input screen with respect to each touch screen 30a to 30d of the touch screen display unit 30 and generates a touch detection signal accordingly.

한편, 사용자(즉, 숙련된 의료진)가 포인터펜이나 펜마우스 장치 등과 같은 그래픽 에디터 도구를 사용하여 상기 터치화면 표시부(30)의 4개의 터치 화면(30a～30d) 중에서 어느 하나의 화면에 수술 위치 및 각도를 지정하여 작도하게 되면 해당 화면에 작도된 그래픽바(Graphic Bar)(30e)가 작도 위치 및 각도와 동일하게 표시되고, 나머지의 3개의 화면에서도 각각의 영상 촬영 방향에 대응하여 그래픽바(30e)가 실시간으로 동시 표시된다. Meanwhile, a user (that is, an experienced medical staff) uses a graphic editor tool such as a pointer pen or a pen mouse device to operate a surgical position on one of four touch screens 30a to 30d of the touch screen display unit 30. And when the drawing is made by specifying an angle, the graphic bar 30e drawn on the screen is displayed in the same manner as the drawing position and angle, and the remaining three screens correspond to the respective image shooting directions in the remaining three screens ( 30e) is displayed simultaneously in real time.

상기 4개의 터치 화면(30a～30d)에 대한 그래픽바(30e)의 매칭 표시는 각 터치 화면(30a～30d)의 촬영 방향에 따라 다르게 나타나는 마커 표시(24a)를 기준으로 이루어지고, 이러한 마커 표시(24a)를 통한 그래픽바(30e)의 각 터치 화면마다의 매칭 표시를 위한 매칭 작업은, 상기 프로그램 메모리(36)의 그래픽 에디터 프로그램의 소프트웨어적인 연산 동작에 의해 정확히 이루어진다. The matching display of the graphic bars 30e with respect to the four touch screens 30a to 30d is made based on the marker display 24a which appears differently according to the shooting direction of each touch screen 30a to 30d. The matching operation for matching display for each touch screen of the graphic bar 30e via 24a is accurately performed by a software operation operation of the graphic editor program of the program memory 36.

상기 프로그램 메모리(36)는 상기 3차원 디지털 환부 영상을 4분할 화면으로 구현하기 위한 환부 영상 에디터 프로그램과, 사용자의 터치 입력에 따라 작도되는 그래픽바를 생성하기 위한 그래픽 에디터 프로그램, 사용자에 의해 작도되는 그래픽 정보에 의한 수술 위치 및 각도 정보를 최종 수술계획 반영 정보로 생성하는 수 술계획 작성 프로그램이 저장되어 있다. The program memory 36 includes a wound image editor program for realizing the 3D digital affected image as a quad screen, a graphic editor program for generating a graphic bar drawn according to a user's touch input, and a graphic drawn by the user. Surgical plan preparation program for generating surgical position and angle information by reflecting the final surgical plan is stored.

상기 데이터 메모리(38)는 상기 환부영상 취득 시스템(10)으로부터의 디지털 환부 영상 데이터를 저장하고, 환부 영상에 대한 수술 위치 및 각도의 설정 상태에 대한 데이터를 저장한다. The data memory 38 stores digital affected image data from the affected image acquisition system 10, and stores data on a setting state of an operation position and an angle of the affected image.

상기 마이크로 프로세서(40)는 상기 프로그램 메모리(36)의 프로그램을 구동하여, 상기 환부영상 취득 시스템(10)으로부터 제공되는 3차원의 디지털 환부 영상을 상기 표시부(30)에 4분할 구획 화면으로 화면 표시되도록 하기 위해 상기 표시 구동부(32)를 제어하고, 상기 터치 감지부(34)로부터의 상기 4분할 구획 화면의 터치 화면에 대한 터치 감지에 따라 각 4분할 구획 화면 상에 수술 위치 및 각도를 나타내는 그래픽바(30e)가 화면 표시되도록 상기 표시 구동부(32)를 제어한다. The microprocessor 40 drives a program of the program memory 36 to display a three-dimensional digital affected image provided from the affected image acquisition system 10 on the display unit 30 as a quadrant screen. Graphic to indicate the position and angle of the operation on each quadrant screen according to the touch sensing of the display driver 32 to control the touch screen of the quadrant screen from the touch sensor 34. The display driver 32 is controlled so that the bar 30e is displayed on the screen.

상기 마이크로 프로세서(40)는 환부의 수술 위치 및 각도가 설정되면, 그에 대한 최종적인 수술계획 반영정보를 작성하여 상기 데이터 통신부(42)를 통해 상기 수술위치 유도 장치(20)로 전송한다. When the surgical position and angle of the affected part are set, the microprocessor 40 prepares the final surgical plan reflection information and transmits the final surgical plan reflection information to the surgical position induction device 20 through the data communication unit 42.

상기 데이터 통신부(42)는 네트워크를 통한 상기 데이터 통신부(14)와의 통신에 의해 상기 환부영상 취득 시스템(10)으로부터의 3차원 디지털 환부 영상 데이터를 수신받고, 해당 수술계획 설정 장치(18)에 의해 작성된 수술계획 반영정보를 네트워크를 통해 상기 데이터 통신부(14)에 전송한다. The data communication unit 42 receives the 3D digital affected image data from the affected image acquisition system 10 by communication with the data communication unit 14 through a network, and by the surgery plan setting device 18. The prepared surgical plan reflection information is transmitted to the data communication unit 14 through a network.

한편, 상기 근접지의 수술계획 설정 장치(16)는 상기 원격지의 수술계획 설정 장치(18)와 동일한 구성요소로 이루어져 있지만, 상기 원격지의 수술계획 설정 장치(18)의 데이터 통신부(42)가 네트워크를 통한 원격지 통신을 위한 모뎀이나 전 용선 통신카드 등으로 이루어져 있는 반면에, 근접지의 수술계획 설정 장치(16)의 경우는 그 데이터 통신부가 랜망(12)을 통해 상기 수술위치 유도 장치(20)와 통신이 가능하도록 하는 랜카드 등의 내부 통신망 연결장치로 이루어진다. On the other hand, the surgical plan setting device 16 of the adjacent location is composed of the same components as the surgical plan setting device 18 of the remote location, but the data communication unit 42 of the surgical plan setting device 18 of the remote location On the other hand, it is composed of a modem or a dedicated charter communication card for remote communication through the communication, the case of the surgical plan setting device 16 in the vicinity, the data communication unit communicates with the surgical position guide device 20 through the LAN network 12 It consists of an internal communication network connection device such as a LAN card to enable this.

그 다음에, 도 4는 본 발명에 따른 수술위치의 유도기능을 갖춘 장치에 대한 구성을 나타낸 도면이다. Next, Figure 4 is a view showing the configuration for the device with the induction function of the surgical position according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수술위치 유도 장치(20)는 키입력부(50)와, 입출력 인터페이스(52), 프로그램 메모리(56), 데이터 메모리(58), 마이크로 프로세서(60), 표시 구동부(62), 표시부(64), 모터 구동부(66), 전후이동 모터(68), 좌우이동 모터(70), 전후경사 모터(72), 좌우경사 모터(74), 영상 캡쳐부(76), 촬영 카메라(78), 레이저 구동부(80), 레이저 지시부(82)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 4, the surgical position induction device 20 includes a key input unit 50, an input / output interface 52, a program memory 56, a data memory 58, a microprocessor 60, and a display driver. (62), display unit (64), motor drive unit (66), forward and backward movement motor (68), left and right movement motor (70), front and rear tilt motor (72), left and right tilt motor (74), image capture unit (76), It is comprised including the imaging camera 78, the laser drive part 80, and the laser indication part 82. As shown in FIG.

상기 키입력부(50)는 해당 수술위치 유도 장치(20)의 동작 개시 및 종료 명령에 따른 키입력을 수행하기 위한 다수의 기능키를 갖추고 있다. The key input unit 50 is provided with a plurality of function keys for performing key input according to the operation start and end command of the operation position guidance device 20.

상기 입출력 인터페이스(52)는 상기 랜망(12)과 연결되고서, 상기 환부영상 취득 시스템(10)으로부터의 3차원 디지털 환부 영상 데이터를 수신하기 위한 정보 입출력 동작을 수행한다. The input / output interface 52 is connected to the LAN network 12 to perform an information input / output operation for receiving 3D digital affected image data from the affected image acquisition system 10.

또한, 상기 입출력 인터페이스(52)는 상기 랜망(12)을 통해 상기 근접지의 수술계획 설정 장치(16)로부터 수술계획 반영 정보를 수신받거나, 상기 데이터 통신부(14) 및 랜망(12)을 통해서 상기 원격지의 수술계획 설정 장치(18)로부터 수술계획 반영 정보를 수신받기 위한 입출력 인터페이스 동작을 수행할 수 있다. In addition, the input / output interface 52 receives surgical plan reflection information from the surgical plan setting device 16 of the neighboring area through the LAN network 12 or the remote location through the data communication unit 14 and the LAN network 12. An input / output interface operation for receiving the surgery plan reflection information from the surgery plan setting apparatus 18 may be performed.

상기 프로그램 메모리(56)는 상기 수술계획 반영 정보 상의 환부 위치와 환 자의 실제 환부 위치를 매핑(Mapping)하여 일치시키기 위한 매핑 제어 프로그램과, 수술계획 반영 정보로부터 수술 위치 및 수술 각도에 대한 위치 벡터 및 방향 벡터 값을 결정하는 위치정보 연산 프로그램을 갖추고 있다. The program memory 56 includes a mapping control program for mapping and matching the affected position on the surgical plan reflection information with the actual affected position of the patient, a position vector for the surgical position and the surgical angle from the surgical plan reflected information; A position information calculation program for determining the direction vector value is provided.

상기 데이터 메모리(58)는 상기 3차원 디지털 환부 영상 데이터와, 상기 수술계획 반영 정보를 저장하고, 상기 수술계획 반영 정보 상의 환부 위치와 상기 촬영 카메라(78)를 통해 촬영되는 실제 환자의 환부 위치에 대한 매핑 과정에서 발생되는 데이터를 저장한다. The data memory 58 stores the 3D digital affected image data and the surgical plan reflecting information, and stores the 3D digital affected image data and the surgical plan reflecting information on the affected subject position on the surgical plan reflecting information and the actual patient subject photographed by the imaging camera 78. Data generated during the mapping process is stored.

상기 마이크로 프로세서(60)는 상기 프로그램 메모리(56)로부터의 프로그램 구동에 따라, 상기 수술계획 반영 정보 상의 환부 위치와, 상기 촬영 카메라(78)를 통해 촬영된 환자의 실제 환부 위치를 해당 환자에게 부착된 마커(24)의 위치 매칭 작업을 통해 매핑하여 일치시키고, 상기 수술계획 반영 정보의 수술 위치 및 각도 정보에 따른 위치 벡터와 방향 벡터값을 적용하여 상기 레이저 지시부(82)가 내시경 및 수술기구가 진입할 수술 위치를 유도 표시하도록 하기 위해, 상기 모터 구동부(66)를 구동 제어한다. The microprocessor 60 attaches the affected position on the surgery plan reflection information and the actual affected position of the patient taken by the imaging camera 78 to the corresponding patient as the program is driven from the program memory 56. The marker 24 is matched by mapping and matching, and the laser indicating unit 82 is configured to apply the position vector and the direction vector value according to the operation position and angle information of the surgical plan reflection information. In order to inductively display the surgical position to enter, the motor drive 66 is controlled to drive.

상기 표시 구동부(62)는 상기 마이크로 프로세서(60)의 제어하에 상기 환부 촬영 영상을 화면 표시함과 더불어, 상기 수술계획 반영 정보의 수술할 환부 위치와 매칭되는 상기 촬영 카메라(78)로부터 촬영된 환자의 환부 영상을 상기 표시부(64) 상에 화면 표시하기 위한 표시 구동을 수행한다. The display driver 62 displays the affected part photographed image under the control of the microprocessor 60, and captures a patient taken from the photographing camera 78 that matches the location of the affected part of the surgery plan reflection information. The display driving for displaying the affected part image of the screen on the display unit 64 is performed.

상기 모터 구동부(66)는 상기 마이크로 프로세서(60)의 구동 제어에 따라, 상기 전후이동 모터(68)와 좌우이동 모터(70), 전후경사 모터(72), 좌우경사 모 터(74)를 각각 회전 동작시켜서, 상기 레이저 지시부(82)가 상기 수술계획 반영 정보의 수술기구 진입 위치 및 방향 벡터에 따라 수술 환부로 이동하여 레이저광으로 유도 표시하도록 구동된다. The motor driver 66 controls the forward / backward motor 68, the leftward / rightward motor 70, the forward / backward inclination motor 72, and the left / right inclination motor 74 according to the driving control of the microprocessor 60. By rotating operation, the laser indicator 82 is driven to move to the surgical affected part according to the surgical instrument entry position and direction vector of the surgical plan reflection information to guide the laser light.

상기 전후이동 모터(68)는 상기 모터 구동부(66)의 구동에 의해 회전 동작되어, 환자가 누워있는 위치로부터 상기 레이저 지시부(82)가 부착되어 있는 레이저 유도 조립체(90; 도 5 참조)를 종방향으로 전후 이동시키게 된다. The forward and backward motor 68 is rotated by the drive of the motor drive 66 to terminate the laser induction assembly 90 (see FIG. 5) to which the laser indicator 82 is attached from the position where the patient is lying. Will move back and forth in the direction.

상기 좌우이동 모터(70)는 상기 모터 구동부(66)의 구동에 의해 회전 동작되어, 환자가 누워있는 위치로부터 상기 레이저 지시부(82)가 부착된 레이저 유도 조립체(90)를 횡방향으로 좌우 이동시키게 된다. The left and right movement motor 70 is rotated by the driving of the motor driving unit 66 to horizontally move the laser guidance assembly 90 to which the laser indicating unit 82 is attached from the position at which the patient is lying. do.

상기 전후경사 모터(72)는 모터 구동부(66)의 구동에 의해 회전 동작되어, 상기 레이저 유도 조립체(90)를 종방향으로 전후 경사 이동시키게 된다. The front and rear tilt motor 72 is rotated by the driving of the motor driving unit 66 to move the laser induction assembly 90 back and forth in the longitudinal direction.

상기 좌우경사 모터(74)는 모터 구동부(66)의 구동에 의해 회전 동작되어, 상기 레이저 유도 조립체(90)를 횡방향으로 좌우 경사 이동시키게 된다. The left and right tilt motor 74 is rotated by the driving of the motor driving unit 66 to move the laser induction assembly 90 in the horizontal direction.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 전후이동 모터(68) 및 좌우이동 모터(70)의 전후 방향 이동 및 좌우 방향 이동 동작에 의해, 상기 레이저 지시부(82)가 정중앙 하부에 부착되어 있는 반구 형상의 레이저 유도 조립체(90)를 환자의 수술할 환부 위치까지 이동시키게 되고, 상기 전후경사 모터(72) 및 좌우경사 모터(74)의 전후경사 방향 이동 및 좌우경사 방향 이동 동작에 의해, 상기 레이저 지시부(82)로부터 조사되는 레이저광(92)의 방향이 환부의 천공 방향을 지시하도록 상기 레이저 유도 조립체(90)를 경사 이동시키게 된다. That is, as shown in FIG. 5, the laser indicator 82 is attached to the lower half of the center due to the forward and backward movement of the forward and backward movement motor 68 and the left and right movement motor 70. The laser guide assembly 90 of the shape is moved to the position of the affected part to be operated on the patient, and by the forward and backward tilt direction movement and the left and right tilt direction movement operations of the front and rear tilt motor 72 and the left and right tilt motor 74, The laser guide assembly 90 is tilted so that the direction of the laser light 92 irradiated from the indicator 82 indicates the puncturing direction of the affected part.

또한, 상기 촬영 카메라(78)는 누워있는 환자의 환부를 중심으로 하는 형상을 촬영하고, 상기 영상 캡쳐부(76)는 상기 촬영 카메라(78)로부터 촬영된 환자의 영상을 캡쳐하여 제공한다. In addition, the photographing camera 78 photographs a shape centering on the affected part of the lying patient, and the image capturing unit 76 captures and provides an image of the patient photographed from the photographing camera 78.

여기서, 상기 촬영 카메라(78)는 상기 환자가 누워있는 위치로부터 정면 직상방에 위치하는 것이 바람직하지만, 상기 레이저 지시부(82)가 부착되어 있는 반구 형상의 레이저 유도 조립체(90)에 결합되어 있도록 하는 것도 얼마든지 가능하다. Here, the imaging camera 78 is preferably located directly above the front from the position where the patient is lying, but is coupled to the hemispherical laser guidance assembly 90 to which the laser indicator 82 is attached. As much as possible.

상기 레이저 구동부(80)는 상기 마이크로 프로세서(60)에 의해 구동 제어되고서, 상기 각 모터(68,70,72,74)의 구동 동작에 의해 상기 레이저 유도 조립체(90)가 환부의 수술 위치 및 수술 각도에 정확하게 맞추어져서 위치하게 되면, 상기 레이저 지시부(82)를 동작시켜서 레이저광(92)이 환자의 수술할 환부의 천공점을 향해 조사되도록 한다. The laser driver 80 is driven and controlled by the microprocessor 60, and the laser induction assembly 90 is operated by the driving operation of each of the motors 68, 70, 72, and 74. When positioned at the correct angle to the operation angle, the laser indicator 82 is operated so that the laser beam 92 is irradiated toward the puncture point of the affected part of the patient to be operated.

한편, 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 전후이동 모터(68)는 해당 모터(68)와 결합된 전후이동 메카니즘(94)을 이동 조작하여, 상기 전후이동 메카니즘(94)과 결합된 레이저 유도 조립체(90)의 유도 반구체(92)와, 전후경사 이동 메카니즘(98), 좌우경사 이동 메카니즘(100)을 직교 좌표(Cartesian Coordinates)에서의 "x축" 방향으로 전후 이동시키게 되고, 상기 좌우이동 모터(70)는 해당 모터(700와 결합된 좌우이동 메카니즘(96)을 이동 조작하여, 상기 좌우이동 메카니즘(96)과 결합된 레이저 유도 조립체(90)의 유도 반구체(92)와, 전후경사 이동 메카니즘(98), 좌우경사 이동 메카니즘(100)을 직교 좌표에서의 "y축" 방향으로 전후 이동시키게 된다. On the other hand, as shown in Figure 6a, the front and rear motor 68 moves the front and rear movement mechanism 94 coupled to the motor 68, the laser guide assembly coupled with the front and rear movement mechanism 94. The guide hemisphere 92 of 90, the forward and backward tilt movement mechanism 98 and the left and right tilt movement mechanism 100 are moved back and forth in the "x-axis" direction in Cartesian Coordinates, and the left and right movements are performed. The motor 70 moves the left and right movement mechanism 96 coupled with the corresponding motor 700 to induce the hemisphere 92 of the laser induction assembly 90 coupled with the left and right movement mechanism 96, and the tilt back and forth. The movement mechanism 98 and the left and right tilt movement mechanism 100 are moved back and forth in the "y-axis" direction in the rectangular coordinates.

또한, 상기 전후경사 모터(72)는 상기 유도 반구체(92)와 결합된 전후경사 이동 메카니즘(98)을 이동 조작하여, 상기 유도 반구체(92)가 구좌표(Spherical Coordinates)에서의 "θ" 방향으로 전후경사 이동시키게 되고, 상기 좌우경사 모터(74)는 상기 유도 반구체(92)와 결합된 좌우경사 이동 메카니즘(100)을 이동 조작하여, 상기 유도 반구체(92)가 구좌표에서의 "φ" 방향으로 좌우경사 이동시키게 된다. In addition, the front and rear tilt motor 72 moves and manipulates the front and rear tilt movement mechanism 98 coupled with the guide hemisphere 92 so that the guide hemisphere 92 is "θ in spherical coordinates." ", And the tilting motor 74 moves the left and right tilting mechanism 100 coupled to the induction hemisphere 92 so that the induction hemisphere 92 is in the spherical coordinates. The left and right tilts are shifted in the direction of "φ".

즉, 상기 전후경사 모터(72) 및 좌우경사 모터(74)는 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 수술계획 반영 정보에 포함된 수술 각도 정보(방향 벡터 정보)에 맞추어서 상기 레이저 지시부(82)로부터의 레이저광(82)이 수술할 환부의 천공점을 정확히 향하도록 상기 유도 반구체(92)를 전후경사 방향 및 좌우경사 방향으로 이동시키게 되는 것이다. That is, the front and rear inclination motor 72 and the left and right inclination motor 74, as shown in Figure 6b, from the laser indicating unit 82 in accordance with the operation angle information (direction vector information) included in the operation plan reflection information The laser light 82 is to move the guide hemisphere 92 in the front and rear tilt direction and the left and right tilt direction so as to exactly point the puncture point of the affected area to operate.

한편, 상기 마이크로 프로세서(60)는 상기 수술계획 반영 정보에 포함된 수술 위치(즉, 내시경 및 수술기구의 진입 위치에 대한 직교 좌표 정보)와, 수술 각도(즉, 내시경 및 수술기구의 진입 방향에 대한 구좌표에서의 방향 벡터 정보)에 근거하여 상기 레이저 지시부(82)가 수술 환부를 향하도록 제어하게 되는 바, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 환자의 환부 중심 위치(P0)에 해당하는 좌표 "(0,0,0)u"으로부터 수직거리에 해당하는 "z축" 방향으로 "(0,0,L)u"의 좌표(여기서, "L"은 레이저 지시부로부터 환부 중심까지의 수직거리)에 해당하는 위치를 상기 레이저 지시부(82)의 초기 위치(P1)로 결정하고, 상기 초기 위치(P1)로부터 "x축" 방향으 로 "(L*tanθ,0,L)u"의 좌표만큼 레이저 지시부(82)를 이동시킴에 의해, 상기 레이저 지시부(82)를 "y축"을 중심으로 "θ"만큼 회전시켜서 경유 위치(P2)까지 이동시키게 된다(여기서, tanθ = sinθ/cosθ). On the other hand, the microprocessor 60 is located in the surgical position (that is, orthogonal coordinate information about the entrance position of the endoscope and the surgical instrument) included in the surgical plan reflection information, and the operation angle (that is, the entrance direction of the endoscope and surgical instrument) Based on the direction vector information on the spherical coordinates), the laser indicating unit 82 is controlled to face the surgical lesion. As shown in FIG. 7, a coordinate corresponding to the center position P0 of the patient is " Coordinate of "(0,0, L) u" in the "z-axis" direction corresponding to the vertical distance from (0,0,0) u ", where" L "is the vertical distance from the laser indicator to the center of the affected area The position corresponding to the position is determined as the initial position P1 of the laser indicating unit 82, and the coordinates of "(L * tanθ, 0, L) u" in the "x-axis" direction from the initial position P1. When the laser indicator 82 is rotated by " θ " about the " y-axis " by moving the laser indicator 82 Stand thereby move up through position (P2) (here, tanθ = sinθ / cosθ).

그 상태에서, 상기 마이크로 프로세서(60)는 상기 레이저 지시부(82)를 경유 위치(P2)로부터 "(L*tanθ,L*(tanθ)*(tanφ),L)u"의 좌표만큼 이동시킴에 의해, 해당 레이저 지시부(82)를 "z축"을 중심으로 "φ"만큼 회전시켜서 수술할 환부를 나타내는 최종 위치(P3)까지 이동시키게 된다. 상기 레이저 지시부(82)가 최종 위치(P3)로 이동되면, 상기 레이저 구동부(800를 구동시켜서 해당 레이저 지시부(82)가 레이저광(92)을 환부의 천공점을 향하여 조사될 수 있도록 한다. In this state, the microprocessor 60 moves the laser pointer 82 from the via position P2 by a coordinate of "(L * tanθ, L * (tanθ) * (tanφ), L) u". As a result, the laser indicating unit 82 is rotated by " φ " around the " z axis " to move to the final position P3 representing the affected part to be operated. When the laser indicator 82 is moved to the final position P3, the laser driver 800 is driven to allow the laser indicator 82 to irradiate the laser light 92 toward the puncture point of the affected part.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 동작에 대해 도 8의 플로우차트를 참조하여 상세히 설명한다. Next, the operation of the present invention made as described above will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 8.

먼저, 환부영상 취득 시스템(10)에서는 환자의 환부 주위에 복수의 마커(24)가 부착되어 있는 상태에서(단계 S10), CT/MRI 장비를 이용하여 해당 환자의 환부를 촬영하여 환부의 3면 영상(측면, 평면, 단면)과 공간적인 입체 영상을 3차원 디지털 환부 영상으로 취득하게 된다(단계 S11).First, in the affected image acquisition system 10 in a state in which a plurality of markers 24 are attached around the affected part of the patient (step S10), the affected part of the patient is photographed using CT / MRI equipment and the three surfaces of the affected part. An image (side, plane, cross section) and a spatial stereoscopic image are acquired as a three-dimensional digital affected image (step S11).

상기 환부영상 취득 시스템(10)은 상기 3차원 디지털 환부 영상 데이터를 랜망(12)을 통해 근접지의 수술계획 설정 장치(16)로 제공하거나, 또는 네트워크를 통해 원격지의 수술계획 설정 장치(18)로 전송한다(단계 S12).The affected image capturing system 10 provides the 3D digital affected image data to the surgical plan setting device 16 of the proximal location through the LAN network 12 or to the remote surgical plan setting device 18 via the network. Transmit (step S12).

상기 근접지의 수술계획 설정 장치(16) 또는 원격지의 수술계획 설정 장치(18)는, 그 표시부(30)를 통해 상기 3차원 디지털 환부 영상의 3면 영상(측면, 평면, 단면)과 공간적인 입체 영상을 4분할 구획 화면으로 화면 표시하게 되고, 숙련된 의료진에 의해 수술할 환부의 수술 위치 및 수술 각도를 지정하여 직접 수술계획을 반영하는 작업을 수행하게 된다(단계 S13).The surgical plan setting device 16 of the adjacent location or the surgical plan setting device 18 of the remote location, through the display unit 30, the three-dimensional image (side, plane, cross-section) and the spatial three-dimensional image of the three-dimensional digital affected image. The image is displayed on a 4-split division screen, and a skilled medical staff designates an operation position and an operation angle of the affected part to directly reflect a surgical plan (step S13).

상기 근접지의 수술계획 설정 장치(16) 또는 원격지의 수술계획 설정 장치(18)에서는 상기 환부 영상에 대해 수술계획이 반영되면, 그 수술계획 반영 정보가 포함된 영상 정보를 수술위치 유도 장치(20)에 전송하게 된다(단계 S14).In the surgical plan setting device 16 of the adjacent location or the surgical plan setting device 18 of the remote location, when the surgical plan is reflected on the affected image, the surgical position guide device 20 receives the image information including the surgical plan reflection information. Is sent to (step S14).

상기 수술위치 유도 장치(20)의 마이크로 프로세서(60)는 상기 3차원 환부 영상과 그 촬영 카메라(78)로부터 촬영된 실제 환자의 촬영 영상을 매핑하여. 3차원 환부 영상의 마커 위치와 실제 환자의 환부 주변 마커의 위치를 일치시키는 작업을 수행하게 되고(단계 S15), 상기 환부 영상의 일치 작업이 완료되면, 상기 3차원 환부 영상과 수술계획이 반영된 영상과의 비례 변환을 통해서 내시경 및 수술기구의 진입 위치 및 각도의 영상 일치화를 위한 좌표 일치 작업을 수행한다(단계 S16). The microprocessor 60 of the surgical position guide device 20 maps the 3D affected image and the captured image of the actual patient taken from the imaging camera 78. The operation of matching the marker position of the 3D affected image with the position of the marker around the affected patient is performed (step S15). When the matching operation of the affected image is completed, the 3D affected image and the image of the surgical plan are reflected. Coordinate matching operation for image matching of the entrance position and angle of the endoscope and the surgical instrument is performed through a proportional conversion with (step S16).

여기서, 상기 비례 변환은 환자에게 부착된 마커의 위치를 근거로 하여 영상의 그래픽 부분에 대해 벡터의 개념을 도입하여 영상 위치를 비례적으로 일치시키기 위한 변환 작업을 의미한다. Here, the proportional conversion refers to a conversion operation for proportionally matching the image position by introducing a concept of a vector to a graphic part of the image based on the position of the marker attached to the patient.

그 상태에서, 상기 수술위치 유도 장치(20)의 마이크로 프로세서(60)는, 도 7에 예시된 바와 같이 상기 수술계획 반영 정보에 포함된 수술할 환부의 중심(P0)에 해당하는 좌표 "(0,0,0)u"로부터 "z축" 방향의 수직 거리에서 레이저 지시부(82)의 초기 위치(P1)를 결정하게 되고(단계 S17), 모터 구동부(66)의 구동에 따 라 전후이동 모터(68)와, 좌우이동 모터(70), 전후경사 모터(72), 좌우경사 모터(74)가 동작되어, 상기 레이저 지시부(82)가 초기 위치(P1)로부터 "y축"을 중심으로 "θ"만큼 회전 이동하여 경유 위치(P2)에 위치할 수 있도록 한 다음에, 상기 경유 위치(P2)로부터 "x축"을 중심으로 "φ"만큼 회전 이동하여 수술할 환부를 지시하는 최종 위치(P3)까지 이동될 수 있도록 한다(단계 S18).In this state, the microprocessor 60 of the surgical position guide device 20, coordinates corresponding to the center (P0) of the affected part to be included in the surgical plan reflection information as illustrated in FIG. The initial position P1 of the laser indicator 82 is determined at a vertical distance in the "z-axis" direction from "0,0) u" (step S17), and the motor moves forward and backward according to the driving of the motor driver 66. 68, the left and right movement motor 70, the front and rear tilt motor 72, and the left and right tilt motor 74 are operated so that the laser instructing portion 82 is centered on the "y axis" from the initial position P1. rotated by θ " so as to be located at the transit position P2, and then rotated by " φ " about the " x axis " To P3) (step S18).

그 다음에, 상기 수술위치 유도 장치(20)는 상기 레이저 지시부(82)가 상기 수술계획 반영정보의 수술 위치(즉, 직교좌표 정보) 및 각도(즉, 구좌표에서의 방향 벡터 정보)에 대응하는 최종 위치로의 이동이 완료되면, 레이저 구동부(80)를 구동 제어하여 상기 레이저 지시부(82)가 레이저광(92)을 조사하도록 함에 따라, 상기 수술계획이 반영된 수술위치를 유도표시할 수 있도록 한다(단계 S19).Subsequently, the surgery position induction device 20 is configured such that the laser indicating unit 82 corresponds to the surgery position (ie, rectangular coordinate information) and the angle (ie, direction vector information in the spherical coordinate) of the surgery plan reflection information. When the movement to the final position is completed, driving control of the laser driving unit 80 causes the laser indicating unit 82 to irradiate the laser light 92, so that the operation position reflecting the surgery plan can be displayed. (Step S19).

즉, 상기 레이저 지시부(82)로부터 발생된 레이저광(92)이 유도하는 환부의 위치 및 방향에 따라 내시경 및 수술기구가 진입할 수술 환부의 천공점이 결정될 수 있도록 하는 것이다. That is, the puncture point of the surgical affected area to enter the endoscope and the surgical instrument can be determined according to the position and direction of the affected area guided by the laser light 92 generated from the laser indicator 82.

상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.While specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it will be apparent that the present invention may be embodied in various modifications by those skilled in the art. Such modified embodiments should not be understood individually from the technical spirit or the prospect of the present invention, but should fall within the claims appended to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 수술위치 자동 유도 시스템에 대한 전체 구성을 나타낸 도면, 1 is a view showing the overall configuration for the automatic surgical position guide system according to the invention,

도 2는 도 1에 도시된 환부영상 취득 시스템에서 환부 영상을 취득하는 구성을 나타낸 도면, FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of acquiring affected images in the affected image acquiring system shown in FIG. 1; FIG.

도 3은 도 1에 도시된 수술계획 설정 장치의 구성을 나타낸 도면, 3 is a view showing the configuration of the surgical plan setting apparatus shown in FIG.

도 4는 본 발명에 따른 수술위치의 유도기능을 갖춘 장치에 대한 구성을 나타낸 도면, 4 is a view showing the configuration for a device with an induction function of the surgical position according to the present invention,

도 5는 본 발명에 따른 수술위치의 유도기능을 갖춘 장치에서 수술 계획의 반영정보를 통해 환부의 수술 위치를 유도하는 상태를 나타낸 도면, 5 is a view showing a state of inducing the surgical position of the affected area through the reflection information of the surgical plan in the device with the induction function of the surgical position according to the present invention,

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 수술위치를 유도하는 레이저 유도 기구 메카니즘의 구성을 개략적으로 나타낸 도면, 6a and 6b schematically show the configuration of the laser guide mechanism mechanism for inducing a surgical position in accordance with a preferred embodiment of the present invention,

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 직교좌표 및 구좌표를 이용하여 수술계획 반영 정보를 근거로 하여 레이저 지시부를 최종 유도위치까지 이동시키는 과정을 설명하는 도면, 7 is a view for explaining a process of moving the laser indicator to the final induction position based on the surgical plan reflection information using the rectangular coordinates and the spherical coordinates in accordance with a preferred embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명에 따른 수술위치 자동 유도 방법의 동작을 설명하는 플로우차트이다. 8 is a flowchart illustrating the operation of the automatic surgical position guide method according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10:환부영상 취득 시스템, 12:랜망, 10: affected image acquisition system, 12: LAN network,

14:데이터 통신부, 16,18:수술계획 설정 장치,14: data communication unit, 16, 18: operation plan setting device,

20:수술위치 유도 장치, 50:키입력부,20: surgical position guide device, 50: key input,

52:입출력 인터페이스, 56:프로그램 메모리,52: I / O interface, 56: program memory,

58:데이터 메모리, 60:마이크로 프로세서,58: data memory, 60: microprocessor,

62:표시 구동부, 64:표시부,62: display drive unit, 64: display unit,

66:모터 구동부, 68:전후이동 모터,66: motor drive unit, 68: front and rear movement motor,

70:좌우이동 모터, 72:전후경사 모터,70: left and right movement motor, 72: front and rear tilt motor,

74:좌우경사 모터, 76:영상 캡쳐부,74: left and right tilt motor, 76: video capture unit,

78:촬영 카메라, 80:레이저 구동부,78: shooting camera, 80: laser drive unit,

82:레이저 지시부.82: laser indicator.

Claims

A first step of acquiring a 3D digital affected image by capturing the affected part of the patient in the affected image acquisition system and transmitting the image to a surgical plan setting device;

A second step of transmitting, to the surgical position induction device, the surgical plan setting information reflecting the surgical plan reflection information that sets the surgical position and the operation angle in the state where the surgery plan setting apparatus displays the 3D digital affected image on the screen;

A third step of mapping and matching the 3D digital affected image with a current affected image of the affected part of the patient under surgery; And

In the surgical position induction device to move the laser indicator to correspond to the operation position and the operation angle information of the surgical plan reflection information and irradiating the laser beam to the puncture point of the surgical lesion to guide and display the entrance position and direction of the endoscope and surgical instrument Surgical position automatic guide method, characterized in that comprises a fourth step.

delete

The method of claim 1,

In the first step, the 3D digital affected image including the marker may be acquired by photographing a patient having a plurality of markers attached around the affected part in the affected image acquisition system.

In the third step, the surgical position guide device is configured to take a picture of a patient attached to a plurality of markers around the affected area by matching the marker position included in the 3D digital affected image and the marker position of the captured image to match. Automatic surgical position guide method, characterized in that.

The method of claim 1,

The fourth step includes the step of proportionally converting the image including the three-dimensional affected image and the surgical plan reflection information in the surgical position induction device to match the direction vector value of the position coordinates and spatial coordinates of the image,

Determining an initial position of the laser indicating unit at a vertical distance in the z-direction of an orthogonal coordinate from the affected center coordinate of the surgery plan reflection information;

Allowing the laser indicator to be positioned at the transit position by rotating the laser indicator by θ of a spherical coordinate about the y axis of the rectangular coordinate from the initial position;

And positioning the laser indicator at a final position indicating an affected part to be operated by rotationally moving the laser indicator by the φ of the spherical coordinate about the x-axis of the rectangular coordinate from the via position.

A wound image acquisition system for photographing the affected part of the patient and digitally converting the captured lesion image to obtain a 3D digital affected image, and transmitting the acquired 3D digital affected image to a surgical plan setting device and a surgical position guide device;

By displaying the 3D digital affected image from the affected image acquisition system, and setting the surgical position and the operating angle of the affected area to enter the endoscope and the surgical instrument with respect to the screened affected image, the surgical position and angle information is included. Surgical plan setting device for transmitting the affected area image information reflecting the operation plan to the surgical position guide device; And

Taking the affected part of the patient to be operated on, matching the images by mapping the photographed current wound image with the 3D digital affected image, and displaying the image information reflecting the surgical plan of the surgical plan setting device with the 3D digital affected image. The laser beam is irradiated to the puncture point of the surgical lesion at the position and the direction corresponding to the operation position and the angle of operation of the surgical plan reflection information while the position and the direction coordinates are matched by the proportional transformation of the endoscope and the surgical instrument. Surgical position automatic guidance system comprising a surgical position guide device for indicating the induction position and direction.

The method of claim 5,

The affected area image acquisition system is configured to acquire a three-dimensional digital affected image including a side, cross-sectional, planar image and the spatial three-dimensional stereoscopic image data of the affected area.

The method of claim 6,

The surgical plan setting device is a touch input for setting the operation position and angle using a graphic editor of the medical staff while the side, cross-section, planar image and the spatial three-dimensional stereoscopic image of the affected part is displayed on a quad screen A touch screen display unit for displaying a graphic bar indicating a surgical position and an angle on each of the four-split partition screens,

A display driving unit driven to display a digital affected image as a quadrant division screen on the touch screen display unit, and to reproduce a graphic screen for setting a surgery position and angle under the control of a microprocessor;

A touch sensing unit configured to sense a user's touch input screen position with respect to each of the four-split division screens of the touch screen display unit and generate a touch detection signal accordingly;

A wound image editor program for realizing the 3D digital affected image as a quad screen, a graphic editor program for generating a graphic bar drawn according to a user's touch input, and a surgical position and angle based on graphic information drawn by the user Program memory that stores the surgical plan preparation program for generating information to reflect the final surgical plan,

A data memory for storing digital affected image data from the affected image acquisition system, and storing data about a setting state of an operation position and an angle of the affected image;

The program memory program is driven to control the 3D digital affected image to be displayed on the display as a 4-split partition screen, and according to the touch detection from the touch sensor, the position and angle of the operation on each 4-split partition screen. In addition to the control to display a graphic bar to display, and the surgical position and angle of the affected part is set, the microprocessor for controlling to transmit to the surgical position guide device to create the final surgical plan reflection information, and

And a data communication unit configured to receive and provide a 3D digital affected image from the affected image acquisition system, and to transmit the image information reflecting the surgical plan to the surgical position induction device.

The method of claim 7, wherein

The microprocessor may be configured to designate an operation position and an angle on one of the four-part partitioned screens of the touch screen display unit by using a user's graphic editor tool. The same position as the angle, and the remaining three partition screens, the operation position automatic guidance system, characterized in that to simultaneously display the graphic bar corresponding to each image shooting direction in real time.

The method of claim 7, wherein

The surgical plan setting device is a surgical plan setting device of a near point connected by the surgical position guide device and a local area network (LAN Network), and the surgical position guide device is located in a remote location to reflect the surgical plan reflection information through the network Surgical position automatic guide system, characterized in that at least any one of the remote surgical plan setting device to transmit.

The method of claim 5,

The affected image acquisition system is configured to acquire a 3D digital affected image including a marker by photographing a patient having a plurality of markers attached to the periphery of the affected part,

The surgical position induction device photographs a patient with a plurality of markers attached to the periphery of the surgical position, characterized in that the marker position included in the 3D digital affected image is mapped to match the marker position of the photographed image. Automatic induction system.

The method of claim 5,

The surgical position guide device includes a key input unit for performing key input according to the operation start and end commands of the device;

An input / output interface for performing an input / output interface operation for receiving 3D digital affected image data from the affected image acquisition system and information on reflecting the surgical plan from the surgical plan setting device;

A mapping control program for mapping and matching the affected position on the surgical plan reflected information to the actual affected position of the patient, and a position information calculation program for determining position vectors and direction vector values for the surgical position and the surgical angle from the surgical plan reflected information. This stored program memory,

A data memory for storing the 3D digital affected image data, the surgical plan reflection information, and storing data generated during the mapping of the affected part position;

As the program is driven from the program memory, the affected part position on the surgical plan reflecting information and the actual affected part position of the patient photographed through the imaging camera are mapped and matched through a position matching operation, and the surgical position of the surgical plan reflecting information is matched. And a microprocessor for controlling driving of the motor driving unit by applying the position vector and the direction vector value according to the angle information so that the laser indicator guides and displays the surgical position to which the endoscope and the surgical instrument will enter.

In addition to displaying the affected part photographed image under the control of the microprocessor, display driving for displaying the affected part image taken from the photographing camera matched with the operation affected part position of the surgical plan reflection information on the display part Display driving unit,

According to the driving control of the microprocessor, the front and rear movement motor, the left and right movement motor, the front and rear tilt motor, and the left and right tilt motor are rotated, respectively, so that the laser indicator is operated according to the surgical instrument entry position and the direction vector of the surgical plan reflection information. A motor drive driven to move to

A front and rear movement motor which is rotated by the driving of the motor driving unit and moves the laser indicating unit back and forth in the longitudinal direction from the position where the patient is lying;

A left-right moving motor which is rotated by the driving of the motor driving unit and moves the laser indicator to the left and right in a lateral direction from a position where the patient is lying;

A forward and backward inclination motor which is rotated by the driving of the motor driving unit and moves back and forth inclined so as to be inclined in the longitudinal direction;

A left and right inclined motor which is rotated by the driving of the motor driving unit and moves left and right inclined so that the laser indicating unit is inclined laterally;

A photographing camera for photographing a shape centering on the affected part of the lying patient,

An image capture unit for capturing and providing an image of a patient photographed from the photographing camera;

And a laser indicator configured to be driven by the microprocessor to irradiate a laser beam toward the puncture point of the affected part to be operated on by the patient.

The method of claim 11,

The surgical position induction device may be operated by the front-rear movement and the left-right movement of the front-back movement motor and the left-right movement motor. And the tilting direction of the laser induction assembly such that the direction of the laser light irradiated from the laser indicating unit indicates the puncturing direction of the affected part by the forward and backward direction movement and the left and right tilt direction movement operations of the front and rear tilt motor and the left and right tilt motor. Automatic surgical position guide system, characterized in that for moving.

The method of claim 11,

The microprocessor proportionally converts the 3D affected image and the image including the surgical plan reflection information to match the direction vector values of the position coordinates and the spatial coordinates of the image, and the rectangular coordinates from the affected center coordinates of the surgical plan reflecting information. Determine the initial position of the laser indicator at a vertical distance in the z-direction, and rotate the laser indicator by about θ of the spherical coordinate from the initial position about the y-axis of the Cartesian coordinates to be positioned at the transit position. And a laser indicator is rotated about the x-axis of Cartesian coordinates from the transit position so as to be positioned at the final position indicating the affected part to be operated.

In the device having a function of inducing the surgical position by receiving the three-dimensional digital affected image data of the patient's affected area and the image information reflecting the surgical plan including the surgical position and surgical angle information of the affected part,

A key input unit for performing key input according to an operation start and end command of the apparatus;

An input / output interface for performing an input / output interface operation for receiving the 3D digital affected image data and the surgery plan reflection information;

A mapping control program for mapping and matching the affected position on the surgical plan reflected information to the actual affected position of the patient, and a position information calculation program for determining position vectors and direction vector values for the surgical position and the surgical angle from the surgical plan reflected information. The stored program memory;

A data memory for storing the 3D digital affected image data and the surgical plan reflection information, and storing data generated during the mapping of the affected part position;

A display for displaying the affected part image captured by the imaging camera matching the location of the affected part of the surgical plan reflection information on the display unit while displaying the affected part captured image under the control of the microprocessor. A display driver which drives;

A motor driver driven by a laser indicator to move to a surgical affected part according to a surgical instrument entry position and a direction vector of the surgical plan reflection information according to driving control of the microprocessor;

At least one motor which is rotated by the driving of the motor driving unit and moves the laser indicating unit in a front-rear direction, a left-right direction on an orthogonal coordinate, a forward-backward inclination direction on a spherical coordinate, and a left-right inclination direction according to a surgical entrance position and a direction vector;

A photographing camera for photographing a shape centering on the affected part of the lying patient;

An image capture unit for capturing and providing an image of a patient photographed from the photographing camera; And