KR101532717B1 - 환자 트래킹 마커 및 이를 이용한 환자 트래킹 시스템 - Google Patents

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KR101532717B1
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Abstract

환자 트래킹 시스템은 환자에 대한 시술시에 환자의 위치를 추적하며, 마커부 및 센서부를 포함한다. 마커부는 환자에 스티커 형태로 부착되며, 특징정보가 형성된다. 센서부는 마커부에 형성된 특징정보를 센싱하여 환자의 위치 정보를 획득한다. 이에 따라, 보다 짧은 시간에 적은 비용으로 비교적 정확하고 용이하게 환자의 위치를 추적할 수 있다.

Description

환자 트래킹 마커 및 이를 이용한 환자 트래킹 시스템{TRACKING MARKER FOR A PATIENT AND TRACKING SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 환자 트래킹 마커 및 이를 이용한 환자 트래킹 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환자의 공간적 위치를 추적하는 환자 트래킹 마커 및 이를 이용한 환자 트래킹 시스템에 관한 것이다.
최근 환자의 환부를 치료하는 수술에 있어서 기 촬영된 영상을 이용한 수술이 많이 활용되고 있다. 특히, 이비인후과 수술의 경우, 환자 신체내의 중요한 신경과 주요 장기들을 회피하면서 수술을 진행하여야 하므로, 기 촬영된 영상을 기반으로 하여 높은 정확도를 갖는 수술을 진행할 것이 요구된다.
일반적으로, 기 촬영된 영상은 MRI 촬영, CT 촬영 등에 의해 획득된 3차원 영상을 포함하며, 수술 시작시에는 이러한 기 촬영된 3차원 영상의 좌표계와 환자의 좌표계를 서로 일치시키는 정합(registration)이 필요하고, 수술 진행중에는 환자의 움직임에 따른 위치 변화를 실시간으로 파악하는 것이 필요하다. 이를 위하여 종래에는, 환자의 뼈 부분에 마커(marker)를 박은 후 이를 센싱하여 추적하는 방법, 환자의 치아에 마커가 부착된 템플릿(template)를 물린 후 이를 센싱하여 추적하는 방법 등을 이용한 트래킹 시스템이 채용되거나, 인공 구조물을 생성하여 가공된 스탬프(STAMP, Surface Template-Assisted Marker Position)를 이용하는 방법 등이 채용되어 왔다.
그러나, 상기와 같은 종래의 방법들은, 마커 부착의 어려움과 뼈에 박음으로써 생기는 부작용, 치아에 물림으로써 발생할 수 있는 마커 위치 변화에 따른 정확성 및 신뢰성 감소, 수술 전에 고가의 스탬프를 제작하여야 하는 번거로움과 제작에 소요되는 많은 비용 등과 같은 여러 가지 문제점들이 있다.
또한, 종래의 방법들을 채용할 때 마커를 포함하는 템플릿이나 스탬프의 크기가 크므로, 수술시에 환자의 환부의 오염을 방지하기 위해 환부 주위에 드레이프(drape)를 덮기가 용이하지 않은 문제점이 있다.
따라서, 보다 짧은 시간에 적은 비용으로 위치 추적이 비교적 정확하고 용이한 트래킹 시스템 및 트래킹 방법의 개발이 요청된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 보다 짧은 시간에 적은 비용으로 위치 추적이 비교적 정확하고 용이한 트래킹 시스템 및 트래킹 방법을 제공하는 것으로서, 이를 위해 환자의 위치를 추적하기 위한 마커부를 스티커 형태로 형성하여 환자의 환부에 부착시킴으로써, 정확한 트래킹과 드레이프에 의한 간섭이나 오차가 발생하지 않는 트래킹 마커 및 트래킹 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 환자 트래킹(tracking) 시스템은 환자에 대한 시술시에 상기 환자의 위치를 추적한다. 상기 환자 트래킹 시스템은 마커(marker)부 및 센서부를 포함한다. 상기 마커부는 상기 환자에 스티커(sticker) 형태로 부착되며, 특징정보가 형성된다. 상기 센서부는 상기 마커부에 형성된 특징정보를 센싱(sensing)하여 상기 환자의 위치 정보를 획득한다.
일 실시예로, 상기 마커부에 형성된 특징정보는 규칙적 또는 불규칙적으로 배열된 평면패턴을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 마커부에 형성된 특징정보는 규칙적 또는 불규칙적으로 배열된 입체패턴을 포함 할 수 있다.
일 실시예로, 상기 마커부는, 상기 환자에 부착되는 제1 면 및 상기 제1 면의 반대편에 위치하고 제1 입체적 형상을 갖는 제2 면을 포함하는 기저 스티커 및 상기 기저 스티커의 제2 면의 제1 입체적 형상에 대응하는 제2 입체적 형상을 갖는 제1 면 및 상기 제1 면의 반대편에 위치하고 규칙적 또는 불규칙적으로 배열된 패턴이 형성된 제2 면을 포함하는 상부 구조체를 포함 할 수 있다. 상기 상부 구조체의 제2 면에 형성된 패턴은 제3 입체적 형상을 가질 수 있다.
일 실시예로, 상기 센서부는 마커를 포함할 수 있고, 상기 환자 트래킹 시스템은 상기 센서부의 마커를 센싱하여 상기 센서부의 위치를 추적하는 트래킹 센서부를 더 포함할 수 있다. 상기 트래킹 센서부는 상기 환자를 시술하기 위한 도구의 위치를 추적할 수 있다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 환자 트래킹 마커는 센서부에서 센싱하여 환자의 위치 정보를 획득하는 특징정보와, 환자의 환부 인접 영역에 스티커(sticker) 형태로 부착되는 제1 면을 포함한다.
예를 들면, 상기 특징정보는 규칙적 또는 불규칙적으로 배열된 평면 패턴 또는 입체 패턴일 수 있다.
일 실시예로, 상기 환자 트래킹 마커는, 상기 제1 면 및 상기 제1 면의 반대편에 위치하고 제1 입체적 형상을 갖는 제2 면을 포함하는 기저 스티커 및 상기 기저 스티커의 제2 면의 제1 입체적 형상에 대응하는 제2 입체적 형상을 갖는 제1 면 및 상기 제1 면의 반대편에 위치하고 규칙적 또는 불규칙적으로 배열된 패턴이 형성된 제2 면을 포함하는 상부 구조체를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 기저 스티커와 상기 상부 구조체 사이에 드레이프(drape)가 결합될 수 있다.
일 실시예로, 상기 제1 입체적 형상에 대응하는 제2 입체적 형상은, 상기 제1 입체적 형상의 양각 및 음각과 반대되는 양각 및 음각을 갖는 상기 제2 입체적 형상으로 결합할 수 있다. 이때, 상기 제1 입체적 형상에 대응하는 제2 입체적 형상의 결합은, 억지끼워맞춤 형태로 결합될 수 있다.
예를 들면, 상기 상부 구조체의 제2 면에 형성된 패턴은 제3 입체적 형상을 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 환자의 위치를 추적하기 위한 마커부를 스티커 형태로 형성함으로써, 종래에 비하여 마커 부착이 매우 용이하고, 환자에 대한 부작용이 거의 없으며, 비용이 저렴하고, 정확성 및 신뢰성을 증가시킬 수 있다.
또한, 정확한 위치 정보 획득을 위해 마커부를 환자의 환부 주위에 인접하여 배치하는 경우로서, 환자의 환부의 오염을 방지하기 위해 환부 주위에 드레이프를 덮을 때, 크기가 큰 템플릿이나 스탬프를 사용하는 종래에 비해 마커부에 드레이프가 덮여지더라도 정확한 트래킹과 드레이프에 의한 간섭이나 오차가 발생하지 않게 된다.
또한, 마커부가 기저 스티커 및 상부 구조체로 나뉘어 형성되는 경우, 기저 스티커를 부착한 후에 드레이프를 덮고, 그 위에 상부 구조체를 배치시킴으로써, 드레이프 및 마커부가 시술에 방해가 되지 않도록 할 수 있으며, 드레이프를 투명하지 않은 재질로 형성할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 환자 트래킹 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 도 1의 마커부가 둘 이상의 입체패턴으로 형성되는 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 환자 트래킹 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 환자 트래킹 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 환자 트래킹(tracking) 시스템(100)은 환자(10)에 대한 시술시에 상기 환자(10)의 위치를 추적한다. 여기서, 시술은 수술을 포함하는 환자에 대한 의료적 치료 행위 전체를 포함한다. 상기 환자 트래킹 시스템은 마커(marker)부(110) 및 센서부(120) 등을 포함할 수 있다.
상기 마커부(110)는 상기 환자(10)에 스티커(sticker) 형태로 부착되며, 특징정보가 형성된다. 상기 마커부(110)가 상기 환자(10)에 스티커 형태로 부착되므로, 종래에 비하여 마커 부착이 매우 용이하고, 환자에 대한 부작용이 없으며, 비용이 저렴하고, 정확성 및 신뢰성을 증가시킬 수 있다.
상기 센서부(120)는 상기 마커부(110)에 형성된 특징정보를 센싱(sensing)하여 상기 환자(10)의 위치 정보를 획득한다. 상기 특징정보가 상기 마커부(110)에 스티커 형태로 부착되어 있으므로, 상기 환자(10)가 움직이는 경우에 상기 특징정보도 상기 환자(10)와 일체로 움직이게 되므로, 상기 센서부(120)는 상기 환자(10)의 위치 정보를 정확하게 획득할 수 있다.
일 실시예로, 상기 마커부(110)에 형성된 특징정보는, 도 1에 도시된 바와 같이, 불규칙적으로 배열된 평면패턴을 포함할 수 있다. 상기 마커부(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 기호를 포함하고 있지만, 이와는 다르게, 문자 또는 그림 등을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 특징정보는 상기 기호, 문자, 그림 등에 위치한 소정의 특징점을 포함할 수 있다.
상기 마커부(110)에 형성된 특징정보는 규칙적으로 배열된 평면패턴을 포함할 수도 있다. 상기 규칙적으로 배열된 평면패턴은, 일정한 도형이나 글자가 주기적으로 반복되는 패턴을 포함할 수 있다.
상기 센서부(120)는 이와 같이 형성된 평면패턴의 특징정보를 센싱하여 상기 환자(10)의 위치 정보를 획득할 수 있다.
한편, 도시되지 않았으나, 상기 환자(10)의 환부(20)의 오염을 방지하기 위해 환부(20) 주위에 드레이프(drape)를 덮을 수 있다. 상기 마커부(110)가 상술한 바와 같이 평면패턴을 포함하는 경우, 상기 스티커 형태가 납작하므로, 종래에 비해 용이하게 상기 드레이프를 덮을 수 있다. 또한, 정확한 위치 정보 획득을 위해 상기 마커부(110)를 상기 환자(10)의 환부(20) 주위에 인접하게 배치할 수 있으므로, 크기가 큰 템플릿이나 스탬프를 사용하는 종래에 비해 트래킹을 이용한 환자 시술이 좀더 용이할 수 있다.
다른 실시예로, 상기 마커부(110)에 형성된 특징정보는 규칙적 또는 불규칙적으로 배열된 입체패턴을 포함 할 수 있다. 상기 입체패턴은 양각, 음각 및 양각과 음각의 조합으로 형성될 수 있으며, 상기 마커부(110)의 적어도 하나 이상의 소정 부분에 돌출부 및 함몰부 중 적어도 하나 이상이 형성될 수 있다.
상기 특징정보가 평면패턴인 경우, 상기 센서부(120)는 상기 특징정보를 센싱하기 위해서 2차원적 인텐시티(intensity) 정보를 획득할 수 있는 센서를 포함할 수 있다. 이와는 다르게, 상기 특징정보가 입체패턴인 경우, 상기 센서부(120)는 상기 특징정보를 센싱하기 위해서 3차원적 깊이(depth) 정보를 획득할 수 있는 센서를 포함할 수 있다.
상기 마커부(110)의 입체패턴은 하나 또는 그 이상으로 이루어질 수 있다.
상기 마커부(110)의 입체패턴이 하나로 이루어지는 경우, 상기 스티커의 부착되는 면의 반대편에 상기 입체패턴이 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 센서부(120)는 상기 평면패턴 대신 상기 입체패턴으로 상기 환자(10)의 위치 정보를 획득할 수 있으며, 평면패턴이 왜곡될 수 있는 문제를 방지할 수 있다.
상기 마커부(110)의 입체패턴이 둘 이상으로 이루어지는 경우, 상기 스티커의 부착되는 면의 반대편에 입체패턴이 형성되고, 상기 입체패턴에 대응되는 상부 구조체가 그 위에 탈착 가능하도록 형성될 수 있다.
도 2는 도 1의 마커부가 둘 이상의 입체패턴으로 형성되는 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 마커부가 둘 이상의 입체패턴으로 형성되는 일 실시예로서, 마커부(110a)는 기저 스티커(112) 및 상부 구조체(114)를 포함할 수 있다.
상기 기저 스티커(112)는 상기 환자(10)에 부착되는 제1 면(112a) 및 상기 제1 면(112a)의 반대편에 위치하고 제1 입체적 형상을 갖는 제2 면(112b)을 포함한다.
상기 기저 스티커(112)의 제1 면(112a)은 상기 환자(10)에 부착됨으로써 상기 기저 스티커(112)가 상기 환자(10)와 일체로 움직일 수 있도록 할 수 있고, 상기 기저 스티커(112)의 제2 면(112b)은 상기 제1 입체적 형상을 가짐으로써 후술되는 상부 구조체(114)와 결합될 수 있다.
상기 상부 구조체(114)는 상기 기저 스티커(112)의 제2 면(112b)의 제1 입체적 형상에 대응하는 제2 입체적 형상을 갖는 제1 면(114a) 및 상기 제1 면(114a)의 반대편에 위치하고 규칙적 또는 불규칙적으로 배열된 패턴이 형성된 제2 면(114b)을 포함한다.
이때, 상기 상부 구조체(114)의 제2 면(114b)에 형성된 패턴은 제3 입체적 형상을 가질 수 있다. 상기 상부 구조체(114)의 제1 면(114a)은 상기 기저 스티커(112)의 제2 면(112b)의 제1 입체적 형상에 대응하는 제2 입체적 형상, 구체적으로 상기 제1 입체적 형상의 양각 및 음각과 반대되는 양각 및 음각을 갖는 제2 입체적 형상을 가짐으로써, 상기 기저 스티커(112)와 상기 상부 구조체(114)가 결합될 수 있도록 한다. 상기 상부 구조체(114)의 제1 면(114a) 및 상기 기저 스티커(112)의 제2 면(112b)의 결합은 결합 후 쉽게 분리되지 않도록 억지끼워맞춤 형태로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제1 입체적 형상 및 이에 대응하는 상기 제2 입체적 형상은 상기 기저 스티커(112)와 상기 상부 구조체(114)의 결합을 위한 것이므로, 비교적 단순하게 형성될 수 있으며 납작하게 형성될 수도 있다. 상기 상부 구조체(114)의 제2 면(114b)은 상기 제3 입체적 형상을 가짐으로써, 상기 센서부(120)가 센싱할 수 있도록 상기 특징정보로서 기능할 수 있다.
이와 같이, 상기 마커부(110a)가 상기 기저 스티커(112) 및 상기 상부 구조체(114)로 나뉘어 형성되는 경우, 상기 환자(10)의 환부(20)의 오염을 방지하기 위해 환부(20) 주위에 드레이프(30)를 덮을 때, 상기 기저 스티커(112)를 부착한 후에 상기 드레이프(30)를 덮을 수 있다. 따라서, 상기 드레이프(30) 및 마커부(110a)가 시술에 방해되지 않도록 할 수 있다. 또한, 상기 센서부(120)가 센싱하기 위한 특징정보는 상기 상부 구조체(114)의 제3 입체적 형상이므로, 상기 드레이프(30)는 투명하지 않은 재질로 형성되어도 무방하다.
도 2에서 상기 드레이프(30)는 상기 기저 스티커(112) 및 상기 상부 구조체(114) 사이에 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 상기 드레이프(30)는 상기 상부 구조체(114) 위에 배치될 수도 있다.
한편, 도 2에서와 다르게, 상기 상부 구조체(114)의 제2 면(114b)은 상기 제3 입체적 형상을 가지는 대신, 평면패턴을 가질 수도 있다. 이 경우, 상기 상부 구조체(114)의 제2 면(114b)에 형성된 평면패턴이 상기 센서부(120)가 센싱하는 상기 특징정보로서 기능할 수 있다.
이하, 상기 센서부(120)가 상기 환자(10)의 위치 정보를 획득하는 일 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
상기 센서부(120)를 이용하여 수술 전에 상기 환자(10)에 부착된 상기 마커부(110)의 특징정보에 해당하는 소정의 특징점의 위치를 제1 좌표 (x,y,z)라 하고, 수술 중의 특정 시간에서의 상기 특징점의 위치를 제2 좌표 (x', y', z')라 할 때, 상기 제1 좌표와 상기 제2 좌표 사이의 관계식은 아래 수학식 1과 같은 행렬식에 의해 표현될 수 있다.
Figure 112013086264363-pat00001
수학식 1은 아래 수학식 2와 같이 수정될 수 있다.
Figure 112013086264363-pat00002
수학식 2에 따른 방정식은 모두 3개이고, 미지수는 r11, r12, r13, r21, r22, r23, r31, r32, r33, tx, ty, tz로 모두 12개이다. 따라서, 상기 특징정보에 해당하는 특징점을 4개 이상 설정할 때 12개의 방정식을 얻을 수 있으므로, 상기 12개의 미지수를 모두 획득할 수 있다. 이에 따라, 획득된 상기 미지수들의 값들을 수학식 1에 적용하면, 수술 전의 소정의 위치가 상기 수술 중의 특정 시간에 어느 위치에 있는지 수학식 1로부터 구할 수 있으므로, MRI 촬영, CT 촬영 등에 의해 획득된 3차원 영상에서도 환자의 위치 추적이 가능하다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 환자 트래킹 시스템(100)은 상기 센서부(120)의 위치를 추적하는 트래킹 센서부(130)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 센서부(120)에는 마커(122)가 형성될 수 있다. 상기 트래킹 센서부(120)는 상기 센서부(120)의 마커를 센싱하여 상기 센서부(120)의 위치를 추적할 수 있다.
상기 환자(10)의 위치 정보를 획득하는 상기 센서부(120)는 수술 전과 수술 중에 위치가 바뀔 수 있고, 또한 필요에 따라 위치가 고정되지 않고 이동될 수 있다. 이 경우, 외부로부터 제공되는 상기 환자(10)의 시술을 위한 도구, 예를 들어 수술도구의 위치를 추적하기 위한 트래킹 센서로 활용될 수 있는 트래킹 센서부(130)가 상기 센서부(120)의 위치를 추적하여, 상기 수술도구의 위치와 상기 환자(10)의 위치를 동일한 좌표계 상에 매칭(matching)시킬 수 있다.
이하, 상기 센서부(120)가 수술 중에 이동될 때 상기 트래킹 센서부(130)를 이용하여 상기 환자(10)의 위치 정보를 획득하는 일 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
상기 센서부(120)를 이용하여 수술 전에 상기 환자(10)에 부착된 상기 마커부(110)의 특징정보에 해당하는 소정의 특징점의 위치를 제1 좌표 (x,y,z)라 하고, 수술 중의 특정 시간에서의 상기 특징점의 위치를 제2 좌표 (x', y', z')라 할 때, 상기 제1 좌표와 상기 제2 좌표 사이의 관계식은 아래 수학식 3과 같은 행렬식에 의해 표현될 수 있다. 이때, pTs|1 및 pTs|2는 상기 트래킹 센서부(130)에 의해 센싱되는 상기 센서부(120)의 위치 정보를 이용하여 상기 센서부(120)의 위치 변화를 보상하기 위한 행렬로서, pTs|1는 수술 전에 대한 보상행렬이고, pTs|2는 수술 중에 대한 보상행렬이다.
Figure 112013086264363-pat00003
수학식 3은 아래 수학식 4와 같이 수정될 수 있다.
Figure 112013086264363-pat00004
여기서, [x'', y'', z'']는 [x, y, z]이 pTs|1에 의해 변환된 값이고, [x''', y''', z''']는 [x', y', z']이 pTs|2에 의해 변환된 값이다.
수학식 4는 앞선 수학식 1과 동일한 형태이므로, 수학식 4에 따른 방정식 및 미지수도 수학식 1과 동일하게 각각 3개 및 12개이다. 따라서, 상기 특징정보에 해당하는 특징점을 4개 이상 설정할 때 12개의 방정식을 얻을 수 있으므로, 상기 12개의 미지수를 모두 획득할 수 있다. 이에 따라, 획득된 상기 미지수들의 값들을 수학식 4에 적용하면, 수술 전의 소정의 위치가 상기 수술 중의 특정 시간에 어느 위치에 있는지 수학식 1로부터 구할 수 있으므로, MRI 촬영, CT 촬영 등에 의해 획득된 3차원 영상에서도 환자의 위치 추적이 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 환자 트래킹 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 환자 트래킹 방법은 환자(10)에 대한 시술시에 상기 환자(10)의 위치를 추적하기 위해 제공되며, 예를 들면, 상술한 상기 트래킹 시스템(100)이 채용될 수 있다.
상기 환자(10)를 트래킹하기 위해, 먼저 스티커 면에 해당하는 제1 면(112a) 및 상기 제1 면(112a)의 반대편에 위치하고 제1 입체적 형상을 갖는 제2 면(112b)을 포함하는 기저 스티커(112)를 상기 환자(10)에 부착하되, 상기 제1 면(112a)을 상기 환자(10)에게 부착한다(S110).
이어서, 선택적으로 상기 기저 스티커(112)가 부착된 환자(10)의 적어도 일부를 막 혹은 드레이프로 덮을 수 있다(S120).
다음으로, 상기 기저 스티커(112)의 제2 면(112b)의 제1 입체적 형상에 대응하는 제2 입체적 형상을 갖는 제1 면(114a) 및 상기 제1 면(114a)의 반대편에 위치하고 특징정보가 형성된 제2 면(114b)을 포함하는 상부 구조체(114)를 상기 상부 구조체(114)의 제1 면(114a)이 상기 기저 스티커(112)의 제2 면(112b)에 대응되도록 상기 기저 스티커(112) 위에 배치시킨다(S130).
이때, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 상부 구조체(114)를 상기 기저 스티커(112) 상에 대응되도록 배치시킨 후, 드레이프를 덮을 수도 있다. 또한, 상기 상부 구조체(114)의 제2 면(114b)에 형성된 특징정보는 제3 입체적 형상을 가질 수 있으며, 이와는 다르게 평면패턴을 가질 수도 있다.
이어서, 상기 상부 구조체(114)에 형성된 특징정보를 센싱하여 상기 환자(10)의 위치 정보를 획득한다(S140).
이때, 앞서 설명한 바와 같이, 마커가 형성된 센서부(120)로 상기 환자(10)의 위치 정보를 획득할 수 있고, 다음으로, 상기 센서부(120)의 마커를 트래킹 센서부(130)에서 센싱하여 상기 센서부(120)의 위치를 추적할 수 있다(S150).
상기와 같은 환자 트래킹 시스템 및 환자 트래킹 방법에 따르면, 환자의 위치를 추적하기 위한 마커부를 스티커 형태로 형성함으로써, 종래에 비하여 마커 부착이 매우 용이하고, 환자에 대한 부작용이 거의 없으며, 비용이 저렴하고, 정확성 및 신뢰성을 증가시킬 수 있다.
또한, 마커부가 기저 스티커 및 상부 구조체로 나뉘어 형성되는 경우, 기저 스티커를 부착한 후에 드레이프를 덮고, 그 위에 상부 구조체를 배치시킬 수 있으며, 상부 구조체 위에 드레이프를 덮게 되더라도, 트래킹 오차는 발생하지 않으므로, 트래킹을 이용한 환자 시술에 좀더 용이할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.　 따라서, 전술한 설명 및 아래의 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 환자 트래킹 시스템 110, 110a : 마커부
112 : 기저 스티커 114 : 상부 구조체
120 : 센서부 130 : 트래킹 센서부

Claims (14)

  1. 환자에 대한 시술시에 상기 환자의 위치를 추적하기 위한 환자 트래킹(tracking) 장치에 있어서,
    상기 환자에 스티커(sticker) 형태로 부착되고 특징정보가 형성되며, 상기 스티커 형태로 부착되는 부분과 상기 특징정보가 형성된 부분이 서로 탈착 가능하게 결합되는 마커(marker)부; 및
    상기 마커부에 형성된 특징정보를 센싱(sensing)하여 상기 환자의 위치 정보를 획득하는 센서부를 포함하는 환자 트래킹 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마커부에 형성된 특징정보는 규칙적 또는 불규칙적으로 배열된 평면패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 트래킹 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마커부에 형성된 특징정보는 규칙적 또는 불규칙적으로 배열된 입체패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 트래킹 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마커부는,
    상기 환자에 부착되는 제1 면 및 상기 제1 면의 반대편에 위치하고 제1 입체적 형상을 갖는 제2 면을 포함하는 기저 스티커; 및
    상기 기저 스티커의 제2 면의 제1 입체적 형상에 대응하는 제2 입체적 형상을 갖는 제1 면 및 상기 제1 면의 반대편에 위치하고 규칙적 또는 불규칙적으로 배열된 패턴이 형성된 제2 면을 포함하는 상부 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 트래킹 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상부 구조체의 제2 면에 형성된 패턴은 제3 입체적 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 환자 트래킹 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 마커를 포함하고,
    상기 센서부의 마커를 센싱하여 상기 센서부의 위치를 추적하는 트래킹 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 트래킹 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 트래킹 센서부는 상기 환자를 시술하기 위한 도구의 위치를 추적하는 것을 특징으로 하는 환자 트래킹 장치.
  8. 센서부에서 센싱하여 환자의 위치 정보를 획득하는 특징정보와,
    환자의 환부 인접 영역에 스티커(sticker) 형태로 부착되는 제1 면을 포함하고,
    상기 스티커 형태로 부착되는 부분과 상기 특징정보가 형성된 부분은 서로 탈착 가능하게 결합되는 환자 트래킹 마커.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 특징정보는 규칙적 또는 불규칙적으로 배열된 평면 패턴 또는 입체 패턴인 것을 특징으로 하는 환자 트래킹 마커.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 환자 트래킹 마커는,
    상기 제1 면 및 상기 제1 면의 반대편에 위치하고 제1 입체적 형상을 갖는 제2 면을 포함하는 기저 스티커; 및
    상기 기저 스티커의 제2 면의 제1 입체적 형상에 대응하는 제2 입체적 형상을 갖는 제1 면 및 상기 제1 면의 반대편에 위치하고 규칙적 또는 불규칙적으로 배열된 패턴이 형성된 제2 면을 포함하는 상부 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 트래킹 마커.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기저 스티커와 상기 상부 구조체 사이에 드레이프(drape)가 결합되는 것을 특징으로 하는 환자 트래킹 마커.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 입체적 형상에 대응하는 제2 입체적 형상은,
    상기 제1 입체적 형상의 양각 및 음각과 반대되는 양각 및 음각을 갖는 상기 제2 입체적 형상으로 결합하는 것을 특징으로 하는 환자 트래킹 마커.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 입체적 형상에 대응하는 제2 입체적 형상의 결합은,
    억지끼워맞춤 형태로 결합되는 것을 특징으로 하는 환자 트래킹 마커.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 상부 구조체의 제2 면에 형성된 패턴은 제3 입체적 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 환자 트래킹 마커.
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