KR101441089B1 - Registration method of surgical space and image space - Google Patents
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Abstract
본 개시는 수술 전 환자의 영상 자료를 얻는 제1 단계; 수술 전 환자의 영상 자료에 가상으로 마이크로 마커를 설치하는 제2 단계; 마이크로 마커를 가상의 위치와 동일한 환자의 위치에 실제 식립하는 제3 단계; 그리고, 가상의 마이크로 마커와 실제 마이크로 마커를 지표점으로 하여 영상 공간과 수술 공간을 정합하는 제4 단계;를 특징으로 하는 영상 공간과 수술 공간의 정합방법에 대한 것이다.The present disclosure relates to a method for obtaining an image of a patient before operation, A second step of virtually installing a micro marker on the image data of the patient before the operation; A third step of physically placing the micro marker at a position of the same patient as the virtual position; And a fourth step of matching the image space and the operation space by using the virtual micro marker and the actual micro marker as index points, and a matching method of the image space and the operation space.
Description
본 개시(Disclosure)는 영상 공간과 수술 공간의 정합방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수술 공간과 영상 공간의 정합을 위하여 마이크로 마커를 영상 공간에 가상으로 설치하는 것과 가상으로 설치된 것과 동일한 환자의 위치에 마이크로 마커를 정확하게 식립할 수 있는 가이드를 이용한 정합방법에 관한 것이다.Disclosure relates to a method of matching an image space with a surgical space, and more particularly, to a method for matching a surgical space with an image space by virtually installing a micro marker in an image space, To a matching method using a guide capable of precisely positioning a micro marker.
과학기술의 급속한 발전에 따라 의료장비도 첨단화하여 과거에는 불가능했던 각종 시술이나 진단이 가능해지고 있다. 이러한 의료장비 중에는 인체 내부의 상태를 보다 자세히 관찰할 수 있는 의료영상 촬영장치도 있다.With the rapid development of science and technology, medical equipment has been advanced and various treatments and diagnoses that have not been possible in the past have become possible. Among these medical devices, there are medical image capturing devices which can observe the internal state of the human body in more detail.
의료영상 촬영장치로는 예컨대 컴퓨터단층촬영장치(이하, 'CT 장치'라 함)나 자기공명영상촬영장치(이하, 'MRI 장치'라 함) 등이 있으며, 이들은 각종 증상을 진단하고 치료 및 시술하는데 중요한 역할을 담당한다. CT 장치나 MRI장치는 촬영원리가 상호 달라 각각의 장단점을 가지므로 진단목적에 따라 영상이 잘 나오는 촬영장치를 선택적으로 사용하거나, 보다 정확한 진단 및 치료가 이루어지기 위해서는 가능한 여러 종류의 촬영장치로 촬영하고 촬영을 통해 얻은 영상물을 비교하면서 분석해야 한다.Examples of the medical image photographing apparatus include a computer tomography apparatus (hereinafter referred to as a CT apparatus) and a magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as an 'MRI apparatus'), which diagnose various symptoms, It plays an important role. CT apparatuses and MRI apparatuses have different advantages and disadvantages. Therefore, it is necessary to selectively use imaging apparatuses with good images according to the purpose of diagnosis, or to perform more accurate diagnosis and treatment with various types of imaging apparatuses And analyzing the images obtained through shooting.
한편, CT 장치나 MRI 장치에서 촬영된 영상으로 실제 수술을 진행하는 경우 수술용 항법 장치(Medical Navigation System) 또는 수술용 로봇 등을 이용하게 된다. 수술용 항법 장치는 수술전 CT 장치나 MRI 장치에서 촬영된 의료용 이미지를 저장하고 있으며, 수술 중에 의사가 보고자 하는 환자의 환부에 대응하는 이미지를 수술용 항법 장치에 마련된 모니터를 통해 보여줌으로써, 정확한 수술이 진행될 수 있도록 한다. 이러한 작동을 위해, 수술용 항법 장치에 저장된 영상(이하 "영상 공간" 이라함)과 수술장에서 환자의 해당 신체 부위(이하 "수술 공간" 이라함)를 정확히 매칭시키는 정합(Registration) 작업이 선행되어야 한다. 정합은 다양한 방법으로 이루어질 수 있으며, 지표점을 이용하는 방법이 일반적으로 알려져 있고, 일 예로 국내등록특허 10-0529119호, 10-0957727호 등에 수술용 영상정합법과 수술용 네비게이션 방법 등이 알려져 있다.On the other hand, when an actual operation is performed using an image captured by a CT apparatus or an MRI apparatus, a medical navigation system or a surgical robot is used. The surgical navigation device stores the medical image taken by the CT apparatus or the MRI apparatus before surgery and displays the image corresponding to the lesion of the patient to be examined by the doctor during the operation through the monitor provided in the surgical navigation apparatus, So that it can proceed. For this operation, a registration operation for precisely matching an image (hereinafter referred to as " image space ") stored in a surgical navigation device and a corresponding body part (hereinafter referred to as & . Matching can be performed by various methods, and a method of using landmarks is generally known. For example, surgical image matching methods and surgical navigation methods are known in Korean Patent Nos. 10-0529119 and 10-0957727.
국내등록특허 10-0957727호에 따른 수술 공간과 영상 공간의 정합방법은 시술자에게 많은 입력을 요구하고, 지표점으로 이용한 마커를 수술 전부터 수술장까지 유지해야 되는 등 현실적인 수술환경에서 적용되기 어려운 면이 있으며, 수술시 환자가 움직이면 수술용 도구로 지표점을 처음부터 다시 지정하여 정합을 해야하는 번거로운 문제점 등이 있었다.According to the method of registration of the surgical space and the image space according to the Korean Patent Registration No. 10-0957727, the operator is required to input a lot of input, and the marker used as the landmark point must be maintained from the operation to the operation site. If the patient moves during surgery, it is troublesome for the user to designate the index point from the beginning with the surgical tool and to perform registration.
[참고문헌] : 국내등록특허 10-0529119호, 국내등록특허 10-0957727호[Reference literature]: Korean Patent No. 10-0529119, Korean Patent No. 10-0957727
이에 대하여 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described later in the Specification for Enforcement of the Invention.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).SUMMARY OF THE INVENTION Herein, a general summary of the present disclosure is provided, which should not be construed as limiting the scope of the present disclosure. of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 수술 전 환자의 영상 자료를 얻는 제1 단계; 수술 전 환자의 영상 자료에 마이크로 마커를 가상으로 설치하는 제2 단계; 마이크로 마커를 가상의 위치와 동일한 환자의 위치에 실제 식립하는 제3 단계; 그리고, 가상의 마이크로 마커와 실제 마이크로 마커를 지표점으로하여 영상 공간과 수술 공간을 정합하는 제4 단계;를 특징으로 하는 영상 공간과 수술 공간의 정합방법이 제공된다.According to one aspect of the present disclosure, there is provided a method comprising: a first step of obtaining image data of a patient before surgery; A second step of virtually installing a micro marker on the image data of the patient before the operation; A third step of physically placing the micro marker at a position of the same patient as the virtual position; And a fourth step of matching the image space and the operation space using the virtual micro marker and the actual micro marker as the landmarks, and a matching method of the image space and the operation space is provided.
이에 대하여는 '발명의 실시를 위한 형태'의 후단에 기술한다.This will be described later on in the 'form for carrying out the invention'.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 마이크로 마커 식립 과정을 도시한 순서도,
도 2는 본 개시의 다른 실시예에 따른 마이크로 마커 식립 과정을 도시한 순서도,
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 거푸집의 결합 상태를 나타낸 도면,
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 가이드를 나타낸 도면,
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 가이드의 결합 상태를 나타낸 도면,
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 마이크로 마커 식립 상태를 나타낸 도면,
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 영상 공간과 수술 공간의 영상 정합 기법을 통한 정합과정을 나타낸 순서도,
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 영상 공간과 수술 공간의 영상 정합 기법을 통한 정합과정을 나타낸 개념도,
도 9는 본 개시의 실시예에 따른 영상 공간과 수술 공간의 감지 수단 기법을 통한 정합과정을 나타낸 개념도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flowchart showing a micro marker installation process according to an embodiment of the present disclosure;
FIG. 2 is a flowchart showing a micro marker setting process according to another embodiment of the present disclosure;
FIG. 3 is a view showing a combined state of the formwork according to the embodiment of the present disclosure;
4 shows a guide according to an embodiment of the present disclosure,
5 is a view showing a coupled state of the guide according to the embodiment of the present disclosure,
6 is a view showing a micro marker placement state according to the embodiment of the present disclosure;
FIG. 7 is a flow chart illustrating a matching process through an image matching technique of an image space and a surgical space according to an embodiment of the present disclosure;
FIG. 8 is a conceptual view illustrating a matching process through an image matching technique of an image space and a surgical space according to an embodiment of the present disclosure;
FIG. 9 is a conceptual view illustrating a matching process through a sensing means technique of an image space and a surgical space according to an embodiment of the present disclosure.
본 개시와 본 개시의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.The technical objects achieved by the present disclosure and the implementation of the present disclosure will be clarified by the following preferred embodiments. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.
도 1 및 도 2는 본 개시의 실시예에 따른 마이크로 마커 식립 과정을 도시한 순서도이고, 도 3 및 도 5는 본 개시의 실시예에 따른 거푸집과 가이드의 결합 상태를 각각 나타낸 도면이며, 도 4는 본 개시의 실시예에 따른 가이드를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 개시의 실시예에 따른 마이크로 마커 식립 상태를 나타낸 도면이다.FIGS. 1 and 2 are flowcharts showing a micro marker placement process according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 3 and FIG. 5 are views showing a combined state of a form and a guide according to an embodiment of the present disclosure, FIG. 6 is a view showing a guide according to an embodiment of the present disclosure, and FIG. 6 is a view showing a micro marker placement state according to the embodiment of the present disclosure.
먼저, 도 1을 참고하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 마이크로 마커 식립 과정을 살펴보면, 마이크로 마커(Micromarker, 도 6의 14참조) 식립 전 사전 조치로서, 수술을 진행하고자 하는 신체 부위에 대하여 영상을 촬영하고(S11), 촬영된 영상 자료를 기반으로 수술계획을 수립한다. 특히, 수술 계획 수립과정에서 영상 공간에서 마이크로 마커(14)를 식립할 가상의 위치를 결정하게 된다(S12). 영상 촬영은 통상적인 CT 장치나 MRI 장치를 이용할 수 있으며, 이들 모두를 이용하여 경조직(Hard Tissue)을 포함한 수술 부위에 대한 최적의 영상을 획득한다. 획득된 영상 자료를 이용하여 경조직 표면에 마이크로 마커(14)를 식립할 구체적인 위치를 결정하고, 이때 복수개의 위치를 결정하는 것이 바람직하다.First, referring to FIG. 1, a micro marker mounting process according to an embodiment of the present invention will be described. As a pre-positioning micro marker (see 14 in FIG. 6) (S11), and establishes a surgical plan based on the photographed image data. Particularly, in the operation planning process, a virtual position for placing the
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 촬영된 영상 자료를 이용하여 수술 부위의 경조직에 대응하는 형상의 가이드(13)를 제작한다(S13). 가이드(13)는 경조직에 마이크로 마커(14)를 식립하는 경우 마이크로 마커가 정확한 위치에 식립 되도록 안내하기 위한 구성이다. 이를 위한 가이드(13)의 일 측 표면은 경조직의 표면에 밀착 대응하는 네거티브(negative) 형상으로 제작되며, 마이크로 마커(14)가 식립되는 위치에는 마이크로 마커가 관통되는 홀이 형성된다. 이러한 홀은 마이크로 마커(14)의 수에 따라 복수개 형성될 수 있으며, 가이드(13)도 복수개가 형성될 수 있다.Also, as shown in FIG. 4, a
마이크로 마커(14)가 식립될 위치와 이에 대응하는 가이드(13)에서의 홀 형성은 소정의 프로그램으로 이루어질 수 있는데, 수술 전 CT 및 MRI 영상에서 추출한 경조직의 3차원 표면의 네거티브 형상을 가진 수술용 템플레이트(Template)에 마이크로 마커를 프로그램에서 계획한 위치에 정확하게 가이드 해주는 홀이 형성된다. 이때, 마이크로 마커(14)가 식립되는 홀 부분은 마모를 방지할 수 있는 금속재 또는 강화재로 이루어지는 것이 바람직하다.The position where the
가이드(13)는 쾌속 조형기(RapidPrototyping)를 통해서 제작이 가능하다. 쾌속 조형기는 다양한 재료를 이용할 수 있는데, 3D System 사의 SLA 기계의 경우는 액체 수지의 투명한 광 경화성 고분자 수지를 이용하여 만들 수 있고, DTM사의 SLS 기계는 파우더를 레이저를 이용하여 융합시켜서 만들고, Stratasys 사의 FDM 기계는 가는 실 형태의 열 가소성 재료를 이용하여 만들 수 있다. 가이드 제작 후에는 약간의 폴리싱(polishing)을 한 후에 투명 또는 유색의 가이드를 제작할 수 있다.The
한편, 가이드(13)를 제작 후, 실제 수술 단계로 진입하면서 가이드(13)를 경조직 표면에 결합시킨다(S14). 이때, 가이드(13)는 경조직의 표면에 대응하는 네거티브 형상을 이루므로, 도 5에 도시된 바와 같이, 정확한 결합이 이루어질 수 있다. 가이드(13)를 경조직에 결합한 후, 마이크로 마커(14)를 식립한다(S15). 가이드(13)에는 마이크로 마커(14)가 관통하기 위한 홀이 형성되어 있으므로, 마이크로 마커(14)는 홀에 의하여 가이드 되면서 정확한 위치에서 경조직 표면에 식립될 수 있다. 또한, 복수개의 마이크로 마커(14)가 식립된 후, 가이드를 제거한다(S16).On the other hand, after the
가이드가 제거된 후, 경조직에 식립된 상태로 남아 있는 마이크로 마커(14)를 수술 공간과 영상 공간의 정합을 위한 지표점으로 활용하게 된다. 이러한 마이크로 마커(14)는 도 6에 도시된 바와 같이, 복수개 식립되며, 적어도 3 또는 4개 이상 식립되는 것이 바람직하다.After the guide is removed, the
본 개시의 실시예에 따른 마이크로 마커 식립 방법은, 수술 전에 연조직 외부에 예비 마커가 식립되고, 예비 마커를 기준으로 수술 계획이 수립될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 개시의 다른 실시예에 따른 마이크로 마커 식립 과정은, 수술 전 단계에서 연조직(Soft Tissue) 표면에 거푸집이 결합되는 과정이 먼저 수행된다(S21). 거푸집이 결합된 상태에서 수술 부위의 영상을 촬영하고, 수술 계획에 따라 가이드 제작 및 마이크로 마커를 식립하는 일련의 과정이 동일하게 수행된다(S22 내지 S27).In the method of placing a micro marker according to an embodiment of the present disclosure, a preliminary marker is placed outside the soft tissue before surgery, and a surgery plan can be established based on the preliminary marker. That is, as shown in FIG. 2, in the micro marker placement process according to another embodiment of the present disclosure, a process of bonding a mold to a surface of a soft tissue in a pre-operation step is performed first (S21). A series of steps of photographing the surgical site in the state where the form is coupled and placing the guide and micro marker in accordance with the surgical plan are performed in the same manner (S22 to S27).
여기서, 거푸집(11)은 수술 부위의 연조직 표면에 결합하며, 거푸집(11)은 석고 등 경화성의 다양한 재료가 이용되거나 가이드와 같이 쾌속 조형기(RapidPro-totyping)를 통해 제작될 수 있다. 특히, 본 개시에서는 제작된 거푸집(11)에 복수의 예비 마커(12)가 식립된다. 거푸집(11)은 도 3에 도시된 바와 같이, 연조직의 양 측에서 결합되며, 각 거푸집에는 통상 2개의 예비 마커(12)가 식립되어, 영상 촬영시 전체적으로 4개의 예비 마커(12)가 나타난다. 예비 마커(12)는 거푸집(11)이 연조직에 결합된 상태에서 거푸집에 식립될 수 있으며, 예비 마커(12)가 식립된 거푸집(11)이 연조직에 결합될 수도 있다.Here, the
예비 마커(12)는 수술 전 CT 또는 MRI 촬영된 영상을 이용하여 수술 계획 수립시 지표점으로 이용될 수 있다. 즉, CT 또는 MRI 영상 자료에 나타나는 복수의 예비 마커(12)와 경조직 정보를 이용하여 수술 계획을 수립함으로써, 마이크로 마커가 식립될 가상 위치를 더욱 정밀하게 결정할 수 있다. 따라서, 수술 전 예비 마커가 식립된 거푸집를 이용함으로써, 더욱 정밀한 수술이 진행될 수 있다. 예비 마커(12)를 이용하여 마이크로 마커가 식립될 가상의 위치를 결정 한 후, 가이드를 제작하고, 이를 이용하여 마이크로 마커를 식립하는 과정이 진행된다.The
한편, 본 개시의 실시예에 따라 마이크로 마커가 식립된 후, 마이크로 마커를 지표점으로 영상 공간과 수술 공간의 정합이 수행될 수 있다. 영상 공간과 수술 공간의 정합은 2가지 방식으로 진행될 수 있다. 첫번째 방식은 영상 정합 기법을 통한 것이며 두번째 방식은 감지 수단 기법을 이용한 것이다.Meanwhile, according to the embodiment of the present disclosure, after the micro-markers are placed, the matching of the image space and the operation space can be performed by using the micro-markers as landmarks. The matching of the video space and the surgical space can be performed in two ways. The first method is based on the image matching technique and the second method is based on the sensing means technique.
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 영상 공간과 수술 공간의 영상 정합 기법을 통한 정합과정을 나타낸 순서도이고, 도 8은 본 개시의 실시예에 따른 영상 공간과 수술 공간의 영상 정합 기법을 통한 정합과정을 나타낸 개념도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a matching process using an image matching technique of an image space and a surgical space according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 8 is a flowchart illustrating a matching process using an image matching technique between an image space and a surgical space according to an embodiment of the present disclosure FIG.
도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 마이크로 마커가 식립된 상태에서(S31), 수술 과정에서 자동으로 마이크로 마커(14)를 검출하고(S32), 검출된 마이크로 마커가 있는 영상과 가상의 마이크로 마커가 있는 영상에 대하여 영상 정합 기법을 적용하여 영상 공간과 수술 공간을 정합시킨다(S33). 여기서, 마이크로 마커의 검출 영상은 C-Arm 또는 CT Fluoroscopy를 이용하여 검출할 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 2차원 C-Arm 또는 CT Fluoroscopy 영상을 이용하여 3차원 영상 공간과 수술 공간의 정합이 이루어진다. 이때, 영상 정합 기법은 일반적으로 Transform matrix 계산법을 통하여 이루어질 수 있으며, Transform matrix 계산법은 국내등록특허 10-0529119호 등에 예시되어 있다. 또한 영상 정합 기법으로는 Transform matrix 계산법을 이용하는 자동 방법 이외에 지표점을 수동으로 일치시키는 것도 가능하다.As shown in FIG. 7, in a state in which a plurality of micro-markers are placed (S31), the
영상 공간과 수술 공간을 정합할 때 수술 진행 중 환자가 움직이는 경우, 다시 마이크로 마커를 검출하고, 이를 가상의 마이크로 마커가 있는 영상에 영상 정합 기법을 다시 적용한다. 즉, 수술장 공간에서 환자의 움직임에 따라 경조직이 움직이면, 실시간 감시중인 C-Arm 또는 CT Fluoroscopy 에서 영상을 획득하여 위치 변경된 마이크로 마커의 위치를 검출하고, Transform matrix 계산법에 따라 새로이 영상 공간과 수술 공간의 정합이 이루어진다.When matching the image space and the surgical space, if the patient moves during the operation, the micro marker is detected again and the image matching technique is applied again to the image with the virtual micro marker. When the hard tissue moves according to the patient's movement in the surgical field, the position of the changed micro marker is detected by acquiring the image from the C-Arm or CT Fluoroscopy under real-time monitoring, and according to the transform matrix calculation, Lt; / RTI >
도 9는 본 개시의 실시예에 따른 영상 공간과 수술 공간의 감지 수단 기법을 통한 정합과정을 나타낸 개념도이다.FIG. 9 is a conceptual view illustrating a matching process through a sensing means technique of an image space and a surgical space according to an embodiment of the present disclosure.
수술장 내에 수술용 항법 장치(15), 적외선 카메라(16), 기준 프레임(17) 그리고 모니터(18)가 구비되어 있다. 한편 환자의 일부로서 뼈(BN), 뼈(BN) 내부로 전이된 종양(TM), 뼈(BN)에 대하여 상대적으로 이동가능한 내부 조직(TS) 그리고 내부 조직(TS)을 덮는 표피(S)가 도시되어 있다. 기준 프레임(17)은 수술장에서 내부 조직(TS)을 절개한 다음 뼈(BN)에 고정될 수 있다. 또한 뼈(BN)에 적어도 3개의 마이크로 마커(19,20,21)가 박혀 있으며, 이들은 수술 공간과 영상 공간의 정합(registration)에서 지표점으로 사용된다. 즉 적외선 반사구(22)를 구비하는 수술용 도구 또는 프로브(23)를 이용하여 마이크로 마커(19,20,21) 각각을 지정하면 마이크로 마커와 가상의 마이크로 마커가 연관되면서 수술공간과 가상의 마이크로 마커가 있는 영상 공간의 정합이 이루어진다. 이러한 방식의 수술 공간과 영상 공간의 정합방법에 대하여는 국내등록특허 10-0957727호에 기재되어 있다. 본 실시예에서는 감지 수단으로 적외선 반사구 및 적외선 카메라를 기재하고 있지만 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 감지 수단으로 전자기파를 이용한 마그네틱센서를 사용할 수 있으며 이 경우 적외선 반사구는 코일로 대체될 수 있다.A
본 개시의 실시예에 따른 경조직 표면에 식립된 마이크로 마커에 의하여 환자가 어떻게 움직이든 정확하게 환자의 움직임을 인식하므로, 영상 공간과 수술 공간의 정합에 따라 수술시에 시야가 없거나 보이지 않는 부분의 위험한 부위에 수술 도구들이 가까이 갈때 경고를 울릴 수도 있으며, 사전 수술 계획에 따라 정확하게 수술도구들이 위치하고 있는지를 확인할 수 있고, 수술 로봇이 사전 계획에 따라 정확하게 움직이도록 제어할 수 있게 된다.Since the micro-marker placed on the hard tissue surface according to the embodiment of the present disclosure accurately recognizes the movement of the patient regardless of how the patient moves, the alignment of the image space with the operation space causes the vision- It is possible to check whether the surgical instruments are positioned correctly according to the preoperative plan and to control the surgical robot to move accurately according to the preliminary plan.
또한 본 개시의 영상 정합 기법 실시예에 따른 영상 공간과 수술 공간의 정합의 경우 환자가 움직이는 경우에도 수술장에 구비된 C-Arm 또는 CT Fluoroscopy를 이용하여 마이크로 마커의 새로운 위치를 검출하는 영상을 얻고 이를 가상의 마이크로 마커가 있는 영상에 영상 정합 기법을 적용하여 용이하게 수술 공간과 영상 공간을 정합할 수 있다.Also, in the case of the matching of the image space and the surgical space according to the embodiment of the present invention, even when the patient is moving, the image for detecting the new position of the micro marker is obtained by using the C-arm or CT Fluoroscopy It is possible to easily match the operation space and the image space by applying the image matching technique to the image having the virtual micro marker.
또한 본 개시의 감지 수단 기법 실시예에 따른 수술 공간과 영상 공간의 정합의 경우 종래 기술과 달리 수술 전 마커를 환자에 부착하고 이를 수술장까지 유지할 필요가 없이 수술장에서 마커를 부착하는 것으로 충분하게 되어 수술의 편의를 향상 시킬 수 있다.Also, in the case of the matching of the surgical space and the image space according to the sensing means technique embodiment of the present disclosure, unlike the prior art, it is sufficient to attach the marker to the patient without attaching the marker to the patient, So that the convenience of the surgery can be improved.
이상에서 본 개시에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
11 : 거푸집 12 : 예비 마커 13 : 가이드 14 : 마이크로 마커(micromarker)11: mold 12: spare marker 13: guide 14: micromarker
Claims (10)
수술 전 환자의 영상 자료에 가상으로 마이크로 마커를 설치하는 제2 단계;
실제 마이크로 마커를 가상의 마이크로 마커가 설치된 위치와 동일한 환자의 위치에 실제 식립할 수 있도록 하는 가이드를 제작하는 제3 단계; 그리고,
가상의 마이크로 마커와 실제 마이크로 마커를 지표점으로 하여 영상 공간과 수술 공간을 정합하는 제4 단계;를 특징으로 하는 영상 공간과 수술 공간의 정합방법.A first step of obtaining image data of a patient before surgery;
A second step of virtually installing a micro marker on the image data of the patient before the operation;
A third step of fabricating a guide for allowing the actual micro markers to be physically placed at the same position as the position where the virtual micro markers are installed; And,
And a fourth step of matching the image space with the operation space using the virtual micro marker and the actual micro marker as the landmarks.
제1 단계에서 환자의 연조직에 부착된 예비 마커가 나타나도록 수술 전 환자의 영상 자료를 얻는 것을 특징으로 하는 영상 공간과 수술 공간의 정합방법.The method according to claim 1,
Wherein the image data of the patient is obtained before the operation so that a spare marker attached to the soft tissue of the patient appears in the first step.
예비 마커를 환자의 연조직에 부착할 수 있도록 거푸집을 사용하는 것을 특징으로 하는 영상 공간과 수술 공간의 정합방법.The method of claim 2,
Wherein the shape marker is used to attach the spare marker to the soft tissue of the patient.
예비 마커는 적어도 4개 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 공간과 수술 공간의 정합방법.The method of claim 2,
Wherein the spare marker is composed of at least four or more.
가이드의 마이크로 마커가 식립되는 홀 부분은 마모를 방지할 수 있는 금속재로 제작되는 것을 특징으로 하는 영상 공간과 수술 공간의 정합방법.The method according to claim 1,
Wherein the hole portion in which the micro marker of the guide is inserted is made of a metal material capable of preventing abrasion.
제4 단계에서 실제 식립된 마이크로 마커를 포함하는 환자의 영상 자료를 얻고 이를 가상의 마이크로 마커가 표시된 수술 전 환자의 영상 자료와 정합하는 것을 특징으로 하는 영상 공간과 수술 공간의 정합방법. The method according to claim 1,
The method comprising: acquiring image data of a patient including a practiced micro marker in a fourth step, and matching the image and patient image data with an image of a pre-operation patient showing a virtual micro marker.
환자의 움직임이 감지되는 경우, 실제 식립된 마이크로 마커를 포함하는 환자의 영상 자료를 새로이 획득하는 것을 특징으로 하는 영상 공간과 수술 공간의 정합방법.The method of claim 6,
Wherein when the motion of the patient is detected, the image data of the patient including the actually placed micro-marker is newly acquired.
제1 단계에서 환자의 연조직에 부착된 예비 마커가 나타나도록 수술 전 환자의 영상 자료를 얻는 것을 특징으로 하는 영상 공간과 수술 공간의 정합방법.The method of claim 6,
Wherein the image data of the patient is obtained before the operation so that a spare marker attached to the soft tissue of the patient appears in the first step.
제4 단계에서 실제 식립된 마이크로 마커와 가상의 마이크로 마커를 감지 수단을 이용하여 연관시키는 것을 특징으로 하는 영상 공간과 수술 공간의 정합방법.The method according to claim 1,
And a fourth step of associating the actually placed micro markers with the virtual micro markers using the sensing means.
제1 단계에서 환자의 연조직에 부착된 예비 마커가 나타나도록 수술 전 환자의 영상 자료를 얻는 것을 특징으로 하는 영상 공간과 수술 공간의 정합방법.The method of claim 9,
Wherein the image data of the patient is obtained before the operation so that a spare marker attached to the soft tissue of the patient appears in the first step.
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