KR101708701B1 - 수술 부위의 자동 위치 확인 장치 및 그에 의한 자동 조명 제어 방법 - Google Patents

수술 부위의 자동 위치 확인 장치 및 그에 의한 자동 조명 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수술 부위의 자동 위치 확인 장치 및 그에 의한 자동 조명 제어 방법에 관한 것이고, 구체적으로 수술 과정에서 시술자의 손의 위치를 자동으로 확인하여 조명이 가능하도록 하는 수술 부위의 자동 위치 확인 장치 및 그에 의한 자동 조명 제어 방법에 관한 것이다. 수술 부위의 자동 위치 확인 장치는 수술 위치(TG)를 향하는 시술자의 눈동자의 위치를 탐지하는 시선 탐지 유닛(11); 시선 탐지 유닛(11)으로부터 전송된 정보를 표시하는 표시 유닛(12); 표시 유닛(12)으로부터 전송된 정보에 기초하여 상기 수술 위치(TG)를 결정하는 제어 유닛(13); 및 제어 유닛(13)에서 결정된 위치에 따라 조사 위치가 제어되는 조명 유닛(14)을 포함하고, 상기 시선 탐지 유닛(11)은 상기 시술자의 눈동자의 위치의 상기 수술 위치(TG)에 대한 상대적인 좌표 변화를 탐지하고, 상기 표시 유닛(12)은 미리 설정된 좌표 범위에 기초하여 시선 탐지 유닛(11)의 정보를 선택한다.

Description

수술 부위의 자동 위치 확인 장치 및 그에 의한 자동 조명 제어 방법{An Apparatus for Verifying a Surgical Site Automatically and a Method for Controlling a Light Automatically Using the Same}
본 발명은 수술 부위의 자동 위치 확인 장치 및 그에 의한 자동 조명 제어 방법에 관한 것이고, 구체적으로 수술 과정에서 시술자의 손의 위치를 자동으로 확인하여 조명이 가능하도록 하는 수술 부위의 자동 위치 확인 장치 및 그에 의한 자동 조명 제어 방법에 관한 것이다.
수술 과정에서 수술 부위에 따라 서로 다른 수술 도구가 요구되고, 서로 다른 수술 부위에 대하여 적절하게 조명이 이루어질 필요가 있다. 그러나 수술을 진행하는 사람과 다른 사람이 수술을 보조하게 되고 이로 인하여 조명이 적절하게 이루어지지 않을 수 있다. 또한 수술 부위에 따라 서로 다른 수술 도구가 요구되고 이에 대하여 적절하게 보조가 진행되지 않을 수 있다. 이는 보조자가 실질적으로 수술 부위를 확인하기 어려운 것으로부터 발생될 수 있다. 그러므로 수술 부위가 정확하게 탐지되고 그에 따라 서로 다른 수술 부위에 대하여 필요한 보조 행위가 시시각각으로 이루어지도록 하는 방법이 요구된다.
특허공개번호 10-2008-0086143은 작업자의 몸에 설치되어 작업자의 움직임에 따라 이동하며, 초음파 신호 발신과 초음파 신호 수신 중 어느 한 기능을 수행하는 제1 센서; 수술실에 고정 설치되며, 상기 제1 센서에서 발생된 초음파 신호의 수신과 제1 센서의 수신을 위한 초음파 신호의 발신 중 한 기능을 수행하여 상기 제1 센서의 위치에 대한 좌표 정보 신호를 감지하는 제2 센서; 상기 제2 센서와 일정 거리 이격되어 배치되는 조명 로봇; 및 제2 센서에서 인지된 상기 좌표 정보 신호를 전송받아 상기 조명 로봇을 상기 좌표 정보 신호의 위치로 이동시키는 제어부를 포함하는 위치 추적이 가능한 수술용 조명 로봇 시스템에 대하여 개시한다.
특허공개번호 10-2014-0022864는 이동 플랫폼, 이동 플랫폼의 조명 소스, 조명 소스의 방향을 변경하게 이동식 플랫폼을 이동하는 모터, 그리고 컨트롤러는 작동 가능 모터에 결합하고, 작동 가능 컨트롤러에 연결된 광 센서를 포함하고, 상기 광 센서는 수술 장갑에 부착된 광학 마커에서 방출되거나 반사되는 빛을 감지하고, 상기 컨트롤러는 장갑 방향으로 조명 소스가 움직일 수 있게 광학 센서로부터 받은 정보를 바탕으로 모터를 작동하는 수술 조명 시스템에 대하여 개시한다.
상기 선행기술은 시술자의 몸에 착용된 센서 또는 수술 장갑에 부착된 마커로부터 전송되는 신호로부터 수술 위치를 확인하는 것을 특징으로 한다. 그러나 이와 같은 탐지 수단은 오류 가능성이 크고 실제 수술 위치를 정확하게 표지하기 어렵다는 단점을 가진다. 또한 실제로 수술 위치에 있는지 여부가 확인되기 어려우면서 수술 위치의 변화에 따라 신속하게 조명 위치를 조절하기 어렵다는 단점을 가진다.
본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술1: 특허공개번호 10-2008-0086143(한양대학교 산학협력단, 2008년09월25일 공개) 위치추적 기능을 사용한 수술용 조명 로봇 시스템과 이를 구비한 수술실 및 위치 추적 기능을 사용한 조명 로봇 위치 이동 방법 선행기술2: 특허공개번호 10-2014-0022864(김가브리엘, 2014년02월25일 공개) 자동 수술 조명 시스템
본 발명의 목적은 시술자의 눈동자의 위치를 탐지하여 수술 위치를 확인하고 그에 따른 보조 행위가 진행될 수 있도록 하는 수술 부위의 자동 위치 확인 장치 및 그에 의한 자동 조명 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 수술 부위의 자동 위치 확인 장치는 수술 위치를 향하는 시술자의 눈동자의 위치를 탐지하는 시선 탐지 유닛; 시선 탐지 유닛으로부터 전송된 정보를 표시하는 표시 유닛; 표시 유닛으로부터 전송된 정보에 기초하여 상기 수술 위치를 결정하는 제어 유닛; 및 제어 유닛에서 결정된 위치에 따라 조사 위치가 제어되는 조명 유닛을 포함하고, 상기 시선 탐지 유닛은 상기 시술자의 눈동자의 위치의 상기 수술 위치에 대한 상대적인 좌표 변화를 탐지하고, 상기 표시 유닛은 미리 설정된 좌표 범위에 기초하여 시선 탐지 유닛의 정보를 선택한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 조명 유닛에 배치된 거리 센서 및 조명 유닛의 조도를 측정하는 조도 센서를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 자동 조명 제어 방법은 수술 위치와 시술자의 눈동자 사이의 기준 위치를 설정하여 기준 위치에서 눈동자의 특정 부위의 위치를 결정하는 단계; 상기 특정 부위의 위치를 확인하는 단계; 상기 특정 부위의 위치와 기준 위치 사이의 변화를 산출하여 수술 위치를 결정하는 단계; 상기 결정된 수술 위치를 스크린에 표시하는 단계; 상기 수술 위치와 조명 유닛 사이의 거리를 결정하는 단계; 상기 결정된 거리에 따라 초점을 결정하고, 초점 위치에서 조도를 결정하는 단계; 및 결정된 초점 및 조도에 따라 상기 조명 유닛을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 자동 위치 확인 장치는 수술 위치를 정밀하고 정확하게 탐지되도록 하면서 탐지 위치의 확인이 가능하도록 한다. 그리고 탐지 위치의 확인에 따라 수술 위치에 조명이 이루어지도록 한다. 이로 인하여 수술 과정이 안정적이고 효율적으로 이루어지도록 한다. 또한 본 발명에 따른 자동 위치 확인 장치는 스크린에 수술 위치가 표시되도록 하는 것에 의하여 수술 과정에 대한 신뢰성이 확보되도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 위치 확인 장치의 실시 예를 블록 다이어그램으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 위치 확인 장치의 구조를 블록 다이어그램으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 위치 확인 장치에 적용되는 위치 탐지 유닛의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 위치 탐지에 따른 자동 조명 제어 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 위치 확인 장치의 실시 예를 블록 다이어그램으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자동 위치 확인 장치는 수술 위치(TG)를 향하는 시술자의 눈동자의 위치를 탐지하는 시선 탐지 유닛(11); 시선 탐지 유닛(11)으로부터 전송된 정보를 표시하는 표시 유닛(12); 표시 유닛(12)으로부터 전송된 정보에 기초하여 상기 수술 위치(TG)를 결정하는 제어 유닛(13); 및 제어 유닛(13)에서 결정된 위치에 따라 조사 위치가 제어되는 조명 유닛(14)을 포함하고, 상기 시선 탐지 유닛(11)은 상기 시술자의 눈동자의 위치의 상기 수술 위치(TG)에 대한 상대적인 좌표 변화를 탐지하고, 상기 표시 유닛(12)은 미리 설정된 좌표 범위에 기초하여 시선 탐지 유닛(11)의 정보를 선택한다.
본 발명에 따른 자동 위치 확인 장치는 시술자의 눈동자의 위치 또는 홍채의 위치 변화에 기초하여 수술 위치를 탐지하는 것을 특징으로 한다. 시술자의 눈동자의 위치 또는 홍채의 위치를 탐지하기 위하여 시술자의 얼굴 이미지 또는 시술자의 손의 이미지가 보조 이미지로 사용될 수 있다. 또한 환자의 수술 부위(SA)의 이미지가 보조 이미지로 사용될 수 있다. 그러나 이와 같은 보조 이미지는 수술 위치(TG)를 결정하기 위한 보조 자료가 될 수 있고, 정확한 수술 위치(TG)는 눈동자와 수술 위치(TG)의 상대적인 위치 또는 위치 변화에 의하여 결정될 수 있다.
수술 위치(TG)는 예를 들어 배 또는 위와 같은 수술 부위(SA)에서 실제로 수술이 이루어지거나 수술이 이루어질 예정인 특정 부위를 의미한다. 수술 부위(SA) 또는 수술 위치(TG)는 수술 부위에 따라 결정될 수 있다.
시선 탐지 유닛(11)은 안경 방식으로 시술자에게 착용되거나 또는 시술자와 독립되도록 설치되어 시술자의 눈동자의 위치를 탐지하는 카메라 유닛과 같은 것이 될 수 있다. 또한 시술자에게 착용된 안경 형태와 같은 것과 외부에 설치된 카메라 유닛의 조합이 될 수 있다. 시선 탐지 유닛(11)의 시술자의 얼굴이 향하는 방향, 시술자의 눈동자의 위치 및 시술자의 눈동자에서 홍채와 같은 특정 부위의 위치 또는 위치 변화를 탐지할 수 있다. 그리고 시술자의 얼굴이 향하는 방향, 시술자의 눈동자의 위치 및 시술자의 홍채의 위치 또는 위치 변화는 동일하거나 서로 다른 탐지 유닛에 의하여 탐지될 수 있다. 예를 들어 시술자의 얼굴이 향하는 방향은 카메라 유닛에 의하여 탐지되고, 시술자의 홍채의 위치 또는 위치 변화는 글라스 탐지 유닛에 의하여 탐지될 수 있다. 그리고 시선 탐지 유닛(11)은 시술자의 시선 방향을 탐지할 수 있다. 그리고 탐지된 시선 방향은 표시 유닛(12)으로 전송될 수 있다.
표시 유닛(12)은 시선 탐지 유닛(11)으로부터 전송된 위치를 스크린에 표시하면서 관련 부가 정보를 또한 표시할 수 있다. 예를 들어 표시 유닛(12)은 현재 수술이 되고 있는 부위 및 시술자의 시선을 표시할 수 있고, 조명 위치를 나타낼 수 있다. 그리고 표시 유닛(12)은 시술 시간, 조도, 온도, 습도 또는 수술 진행 과정과 같은 것을 표시할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 표시 유닛(12)은 시선 탐지 유닛(11)과 무선 또는 유선으로 연결될 수 있고, 수술 관련자가 쉽게 볼 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 그리고 표시 유닛(12)은 제어 유닛(13)과 데이터 통신이 가능하도록 연결될 수 있다.
제어 유닛(13)은 마이크로프로세서를 포함하고, 자동 위치 확인 장치의 전체 작동을 제어할 수 있다. 제어 유닛(13)은 다양한 입력 수단과 연결될 수 있고, 작동에 요구되는 다양한 프로그램을 가질 수 있다. 제어 유닛(11)은 시선 탐지 유닛(11)과 무선 또는 유선으로 연결될 수 있고, 시선 탐지 유닛(11)에서 탐지된 이미지 또는 다른 정보가 제어 유닛(13)으로 전송될 수 있다. 제어 유닛(11)은 시선 탐지 유닛(11)으로부터 전송된 이미지 또는 정보로부터 시술자의 눈동자 또는 홍채와 같은 특정 부위의 위치를 확인하여 수술 위치(TG)를 결정하기 위하여 시술자의 시선 방향을 결정할 수 있다. 그리고 결정된 시선 방향을 표시 유닛(12)에 표시할 수 있다. 그리고 결정된 시선 방향에 따라 조명 유닛(14)의 조명 위치를 제어할 수 있다.
조명 유닛(14)은 정해진 방향으로 광을 조사하는 엘이디 모듈, 엘이디 모듈의 방향을 조절하는 회전 유닛, 조사되는 광의 집광을 위한 렌즈 유닛, 수술 위치(TG)의 조도를 탐지하는 조도 센서 또는 수술 위치(TG)와 엘이디 모듈 사이의 거리를 측정하는 초음파 센서와 같은 거리 센서를 포함할 수 있다. 조명 유닛(14)은 다양한 종류의 광원을 포함할 수 있고, 광원은 전후 방향으로 또는 회전이 가능하도록 설치될 수 있다. 제어 유닛(13)에 의하여 시선 방향이 결정되면, 집광 위치가 결정될 수 있다. 그리고 엘이디 모듈에 의하여 수술 위치(TG)에 광이 조사될 수 있다.
본 발명에 따른 자동 위치 확인 장치는 조명 제어를 비롯하여 수술 진행 과정의 확인 또는 수술 과정에서 필요한 수술 도구의 제공을 위하여 사용될 수 있다. 제어 유닛(13)은 저장 매체를 포함할 수 있고, 수술 과정에서 서로 다른 수술 위치(TG)에 대한 이미지가 진행 시각에 기초하여 저장될 수 있다. 또한 수술 과정이 수술에 참여하고 있는 다수인에 의하여 확인될 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 자동 위치 확인 장치는 다양한 방법으로 응용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 위치 확인 장치의 구조를 블록 다이어그램으로 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 시선 탐지 유닛(11)은 기준이 되는 시술자의 위치 및 수술 위치를 결정하는 위치 설정 유닛(221), 수술 부위의 영상 관련 정보를 획득하는 위치 획득 유닛(222) 및 기준 위치 및 영상 관련 정보에 기초하여 시선 방향을 결정하는 위치 결정 유닛(223)을 포함할 수 있다.
위치 설정 유닛(221)은 시술자의 얼굴, 눈동자 또는 눈동자의 특정 부위에 대한 1 기준 이미지를 설정하고 저장할 수 있다. 또한 수술 부위에서 다수의 수술 위치(TG)를 2 기준 이미지로 저장할 수 있다. 1 기준 이미지와 2 기준 이미지는 기준 방향, 기준 거리 및 기준 위치가 설정되고 저장된다. 그리고 이를 제어 유닛(13)으로 전송할 수 있다. 다수 개의 1, 2 기준 이미지가 설정되어 저장될 수 있고, 다양한 부분이 1 또는 2 기준 이미지가 될 수 있다.
위치 획득 유닛(222)은 카메라와 같은 영상 획득 유닛을 포함하고, 1 기준 이미지와 2 기준 이미지에 대응되는 1 대조 이미지 및 2 대조 이미지를 획득할 수 있다. 1 기준 이미지, 2 기준 이미지, 1 대조 이미지 및 2 대조 이미지는 서로 다른 영상 획득 유닛에 의하여 획득되거나 동일한 영상 획득 유닛에 의하여 획득될 수 있다. 영상 획득 유닛(222)의 위치 및 방향이 결정되고, 획득된 1 대조 이미지 및 2 대조 이미지의 방향 및 위치가 위치 결정 유닛(223)으로 전송될 수 있고, 위치 결정 유닛(223)은 전송된 정보에 기초하여 시술자의 수술 위치에 대한 상대적인 위치 및 방향을 결정할 수 있다. 그리고 이를 결정된 상대적인 위치 및 방향에 대한 정보가 다른 관련 정보와 함께 제어 유닛(13)으로 전송될 수 있다. 그리고 제어 유닛(13)은 이를 디스플레이(23)에 표시할 수 있다.
조명 유닛(14)은 엘이디 유닛과 같은 발광 유닛, 조명 유닛(14)으로부터 수술 위치 사이의 거리를 측정하는 초음파 유닛과 같은 거리 측정 센서(241), 발광 유닛의 조명 방향 또는 조명 거리를 조절하기 위한 방향 조절 유닛(242) 및 수술 위치의 조도를 측정하기 위한 조도 조절 유닛(243)을 포함할 수 있다. 제어 유닛(13)은 시선 탐지 유닛(11)으로부터 전달된 정보에 기초하여 수술 위치를 확인할 수 있다. 발광 유닛의 위치가 미리 결정되어 있음에 따라 발광 유닛과 수술 위치 사이의 거리 및 방향이 결정될 수 있다. 그리고 제어 유닛(13)은 결정된 거리 및 방향에 따라 방향 조절 유닛(242)을 제어하여 발광 유닛의 조명 방향을 결정할 수 있다. 실질적으로 거리는 제어 유닛(13)에 의하여 측정될 수 있으므로 반드시 요구되는 것은 아니다. 다만 거리 측정 센서(241)는 조명 거리를 확인하는 의미를 가질 수 있고, 거리 측정 센서(241)에 의하여 측정된 값은 제어 유닛(13)으로 전달될 수 있다. 그리고 계산된 값과 비교될 수 있다.
조도 조절 유닛(243)은 수술 위치의 조도를 측정하여 조절하기 위한 것으로 적절한 조도는 미리 결정될 수 있고, 측정된 조도는 제어 유닛(13)으로 전송될 수 있다. 그리고 미리 설정된 값과 비교될 수 있고 그에 따라 조도 조절 유닛(243)에 의하여 수술 위치에 대한 조도가 조절될 수 있다. 조도 조절 유닛(243)은 다양한 구조를 가질 수 있고 예를 들어 발광 유닛의 출력을 조절하는 구성을 가질 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 위치 확인 장치에 적용되는 위치 탐지 유닛의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 시선 탐지 유닛은 글라스 탐지 모듈(30)에 배치될 수 있다. 글라스 탐지 모듈(30)은 이미지 센서가 배치된 글라스(31), 마이크로프로세서 및 통신 유닛을 포함하는 제어 모듈(32)을 포함할 수 있다. 글라스 탐지 모듈(30)은 수술 위치 및 시술자의 눈동자를 탐지할 수 있고, 예를 들어 홍채의 위치를 탐지할 수 있다. 그리고 탐지된 정보가 제어 모듈(32)로 전송되어 이미지 데이터로 처리될 수 있다. 이후 처리된 이미지 데이터는 통신 유닛을 통하여 디스플레이(23) 또는 작동 제어 유닛(21)으로 전송될 수 있다. 작동 제어 유닛(21)은 위에서 설명된 제어 유닛과 유사한 기능을 가질 수 있다. 작동 제어 유닛(21)은 필요에 따라 제어 모듈(32)과 일체로 형성될 수 있다. 제어 모듈(32)과 디스플레이(23) 또는 작동 제어 유닛(21)은 유선 또는 무선으로 연결될 수 있고, 무선 통신을 위하여 제어 모듈(32)에 적절한 안테나(331)가 설치될 수 있다. 조명 모듈(34)은 조명 유닛을 포함할 수 있고, 필요에 따라 방열 구조(341) 또는 조명 작동과 관련된 다른 부품을 포함할 수 있다. 또한 조명 모듈(34)은 집광을 위하여 이동이 가능하도록 설치되는 집광 렌즈(35)를 포함할 수 있다. 집광 렌즈(35)는 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈가 될 수 있다. 조명 모듈(34)에 초음파 센서와 같은 거리 측정 유닛(343)이 배치될 수 있고, 회전 조절 유닛(342)에 의하여 조명 모듈(34)이 정해진 방향으로 회전될 수 있다.
글라스 탐지 모듈(30)로부터 탐지된 홍채 및 수술 위치에 대한 방향 및 거리 정보가 작동 제어 유닛(21)로 전송될 수 있다. 이와 동시에 디스플레이(23)에 방향 및 거리 정보가 표시될 수 있다. 방향 및 거리 정보에 따라 작동 제어 유닛(21)은 회전 조절 유닛(342)을 작동시켜 수술 위치가 조명되도록 할 수 있다. 그리고 집광 렌즈(35)의 조절에 의하여 수술 위치에 필요한 조도로 조명이 되도록 할 수 있다. 거리 측정 유닛(343)에 의하여 조명 모듈(34)과 수술 위치 사이의 거리가 측정될 수 있고, 조도 센서(345)에 의하여 수술 위치의 조도가 탐지될 수 있다. 그리고 산출된 거리 및 미리 결정된 조도와 대비될 수 있고, 이에 따라 집광 렌즈(35)의 위치가 적절하게 조절될 수 있다.
본 발명에 따른 자동 위치 확인 장치는 다양한 구조로 만들어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 위치 탐지에 따른 자동 조명 제어 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 자동 조명 제어 방법은 수술 위치와 시술자의 눈동자 사이의 기준 위치를 설정하여 기준 위치에서 눈동자의 특정 부위의 위치를 결정하는 단계(P41); 상기 특정 부위의 위치를 확인하는 단계(P42); 상기 특정 부위의 위치와 기준 위치 사이의 변화를 산출하여 수술 위치를 결정하는 단계(P43); 상기 결정된 수술 위치를 스크린에 표시하는 단계(P44); 상기 수술 위치와 조명 유닛 사이의 거리를 결정하는 단계(P45); 상기 결정된 거리에 따라 초점을 결정하고, 초점 위치에서 조도를 결정하는 단계(P46); 및 결정된 초점 및 조도에 따라 상기 조명 유닛을 제어하는 단계(P47)를 포함한다.
본 발명에 따른 자동 조명 제어 방법은 위치 및 방향 탐지에 기초하여 작동된다. 위치 및 방향 탐지는 시술자의 눈동자 및 수술 부위 사이의 위치 및 방향을 탐지하는 것을 의미한다. 이와 같은 위치 및 방향 탐지를 위하여 먼저 위에서 설명된 1, 2 기준 이미지와 같은 기준 위치가 설정되어야 한다(P41). 1, 2 기준 이미지는 예를 들어 시술자의 눈동자, 홍채 또는 수술 위치와 같은 것이 될 수 있고, 1, 2 기준 이미지는 다수 개가 될 수 있다. 기준 이미지가 결정되면(P41), 기준 이미지와 대비하기 위한 특정 부위의 위치가 탐지될 수 있다(P42). 특정 부위의 위치 탐지는 위에서 설명된 것처럼, 기준 이미지와 대비하여 위치 및 방향 변화를 탐지하기 위한 1, 2 대조 이미지를 말한다. 대조 이미지는 다수 개가 될 수 있다. 대조 이미지에 의하여 현재 수술이 되고 있는 상태에서 시술자의 눈동자의 위치 및 수술 위치가 탐지되고 이에 따라 시술자의 시선 방향이 결정될 수 있고 이에 따라 수술 위치가 결정될 수 있다(P43). 그리고 결정된 위치가 스크린에 표시되어 확인될 수 있다(P44). 그리고 수술 위치와 조명 유닛 사이의 방향 및 거리가 결정될 수 있고(P45), 그에 따라 조명 유닛의 집광을 위한 초점 및 조명 수준을 결정하기 위한 조도가 결정될 수 있다(P46). 그리고 그에 따라 조명이 제어될 수 있다(P47).
본 발명에 따른 조명 제어는 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 자동 위치 확인 장치는 수술 위치를 정밀하면서 정확하게 탐지되도록 하면서 탐지 위치의 확인이 가능하도록 한다. 그리고 탐지 위치의 확인에 따라 수술 위치에 조명이 이루어지도록 한다. 이로 인하여 수술 과정이 안정적이고 효율적으로 이루어지도록 한다. 또한 본 발명에 따른 자동 위치 확인 장치는 스크린에 수술 위치가 표시되도록 하는 것에 의하여 수술 과정에 대한 신뢰성이 확보되도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11: 시선 탐지 유닛 12: 표시 유닛
13: 제어 유닛 14: 조명 유닛
21: 작동 제어 유닛 23: 디스플레이
30: 글라스 탐지 모듈 31: 글라스
32: 제어 모듈 34: 조명 모듈
35: 집광 렌즈 221: 위치 설정 유닛
222: 위치 획득 유닛 223: 위치 결정 유닛
241: 거리 측정 센서 242: 방향 조절 유닛
243: 조도 조절 유닛 331: 안테나
341: 방열 구조 342: 회전 조절 유닛
343: 거리 측정 유닛 345: 조도 센서
SA: 수술 부위 TG: 수술 위치

Claims (3)

  1. 수술 위치(TG)를 향하는 시술자의 눈동자의 위치를 탐지하는 시선 탐지 유닛(11);
    시선 탐지 유닛(11)으로부터 전송된 정보를 표시하는 표시 유닛(12);
    표시 유닛(12)으로부터 전송된 정보에 기초하여 상기 수술 위치(TG)를 결정하는 제어 유닛(13); 및
    제어 유닛(13)에서 결정된 위치에 따라 조사 위치가 제어되는 조명 유닛(14)을 포함하고,
    상기 시선 탐지 유닛(11)은, 기준 위치에서의 상기 시술자의 눈동자에 대한 기준 이미지와 상기 수술 위치에 대한 기준 이미지 및 상기 기준 이미지들에 대응하는 대조 이미지를 이용하여, 상기 시술자의 눈동자의 위치의 상기 수술 위치(TG)에 대한 상대적인 좌표 변화를 탐지하고, 상기 표시 유닛(12)은 미리 설정된 좌표 범위에 기초하여 시선 탐지 유닛(11)의 정보를 선택하는 것을 특징으로 하는 수술 부위의 자동 위치 확인 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 조명 유닛(14)에 배치된 거리 센서 및 조명 유닛의 조도를 측정하는 조도 센서를 더 포함하는 수술 부위의 자동 위치 확인 장치.
  3. 위치 설정 유닛(221)에 의해 수술 위치와 시술자의 눈동자 사이에 설정된 기준 위치에서의 상기 수술 위치 및 상기 눈동자에 대한 기준 이미지를 이용하여 상기 눈동자의 특정 부위의 기준 위치를 결정하는 단계;
    위치 획득 유닛(222)에 의해 상기 기준 이미지에 대응하는 대조 이미지로부터 상기 특정 부위의 위치를 확인하는 단계;
    위치 결정 유닛(223)에 의해 상기 특정 부위의 위치와 상기 특정 부위의 기준 위치 사이의 변화를 산출하여 수술 위치를 결정하는 단계;
    제어 유닛(13)에 의해 상기 결정된 수술 위치를 스크린에 표시하는 단계;
    상기 제어 유닛(13)에 의해 상기 수술 위치와 조명 유닛 사이의 거리를 결정하는 단계;
    상기 제어 유닛(13)에 의해 상기 결정된 거리에 따라 초점을 결정하고, 초점 위치에서 조도를 결정하는 단계; 및
    상기 제어 유닛(13)에 의해 결정된 초점 및 조도에 따라 상기 조명 유닛을 제어하는 단계를 포함하는 자동 조명 제어 방법.
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