KR101828453B1 - 의료용 로봇 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

의료용 로봇 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101828453B1
KR101828453B1 KR1020110131935A KR20110131935A KR101828453B1 KR 101828453 B1 KR101828453 B1 KR 101828453B1 KR 1020110131935 A KR1020110131935 A KR 1020110131935A KR 20110131935 A KR20110131935 A KR 20110131935A KR 101828453 B1 KR101828453 B1 KR 101828453B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
surgical instrument
pressure
trocar
console
icon
Prior art date
Application number
KR1020110131935A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130065187A (ko
Inventor
민승기
권웅
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020110131935A priority Critical patent/KR101828453B1/ko
Priority to US13/707,826 priority patent/US9277968B2/en
Priority to JP2012268877A priority patent/JP6129532B2/ja
Publication of KR20130065187A publication Critical patent/KR20130065187A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101828453B1 publication Critical patent/KR101828453B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
    • A61B17/3417—Details of tips or shafts, e.g. grooves, expandable, bendable; Multiple coaxial sliding cannulas, e.g. for dilating
    • A61B17/3421—Cannulas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/06—Control stands, e.g. consoles, switchboards
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00115—Electrical control of surgical instruments with audible or visual output
    • A61B2017/00119—Electrical control of surgical instruments with audible or visual output alarm; indicating an abnormal situation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/06—Measuring instruments not otherwise provided for
    • A61B2090/064—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/08—Accessories or related features not otherwise provided for
    • A61B2090/0807—Indication means
    • A61B2090/0811—Indication means for the position of a particular part of an instrument with respect to the rest of the instrument, e.g. position of the anvil of a stapling instrument
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/25—User interfaces for surgical systems

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

본 발명은 의료용 로봇 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 의료용 로봇 시스템은 환자의 절개부위에 삽입되어 수술기구를 안내하며, 상기 수술기구의 위치 정보 및 상기 수술기구에 의한 압력 정보 중 적어도 하나를 전송하는 트로카; 및 상기 위치 정보 및 상기 압력 정보 중 적어도 하나를 포함하는 화면을 표시하는 콘솔을 포함한다.

Description

의료용 로봇 시스템 및 그 제어 방법{Medical robotic system and control method for thereof}
본 발명은 의료용 로봇 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 로봇수술의 안정성을 향상시킬 수 있는 의료용 로봇 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
로봇수술은 수술 도구를 움직일 수 있는 로봇을 의사가 제어하며 진행하는 수술로, 외과를 포함한 다양한 의학 분야에서 응용되고 있다.
일반적으로 의료용 로봇 시스템은 로봇과 이 로봇의 움직임을 제어할 수 있는 콘솔을 포함하여 구성된다. 의사는 콘솔에 마련된 입력부를 조작하여 로봇을 움직임으로써 환자의 수술부위를 절개하거나 봉합할 수 있다.
그런데 종래의 시리얼 링크 타입의 의료용 로봇 시스템은 환자의 절개부위에 대한 안전을 보장해주지 못한다는 문제가 있다. 구체적으로, 의사는 콘솔을 이용하여 로봇을 조작할 수만 있을 뿐, 로봇이 환자의 절개부위에 얼마만큼의 힘을 가하고 있는지 알 수 없다.
이처럼 의사는 로봇이 환자의 절개부위에 가하고 있는 힘을 인지할 수 없기 때문에, 환자의 절개부위가 훼손되지 않도록 힘을 조절하는 것이 쉽지 않으며, 그만큼 환자의 절개부위가 훼손될 가능성도 높아지게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 로봇수술의 안정성을 향상시킬 수 있는 의료용 로봇 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
그러나 본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 로봇 시스템은 환자의 절개부위에 삽입되어 수술기구를 안내하며, 상기 수술기구의 위치 정보 및 상기 수술기구에 의한 압력 정보 중 적어도 하나를 전송하는 트로카; 및 상기 위치 정보 및 상기 압력 정보 중 적어도 하나를 포함하는 화면을 표시하는 콘솔을 포함한다.
상기 화면은 상기 수술기구가 상기 트로카에 삽입된 상태에서 움직일 수 있도록 허용된 범위를 나타내는 기준범위에 대응하는 링 모양의 제1 아이콘; 상기 제1 아이콘의 내부에 표시되며, 상기 기준범위 내에서 상기 수술기구의 위치 정보를 나타내는 점 모양의 제2 아이콘; 및 상기 수술기구에 의한 압력 정보를 나타내는 막대 모양의 제3 아이콘을 포함한다.
상기 콘솔은 상기 수술기구의 위치가 상기 기준범위를 초과하는 경우, 알람을 출력한다.
상기 알람 출력 방식은 경고음, 경고등, 경고 문구 표시 및 상기 제2 아이콘의 점멸 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 콘솔은 상기 수술기구에 의한 압력이 사전 설정된 기준압력을 초과하는 경우, 알람을 출력한다.
상기 알람 출력 방식은, 경고음, 경고등, 경고 문구 표시 및 상기 제3 아이콘의 점멸 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 기준범위는 상기 트로카의 직경에 맞추어 설정 가능하다.
상기 기준압력은 상기 트로카의 재질에 맞추어 선택 가능하다.
상기 트로카는 상기 수술기구의 위치 정보 및 상기 수술기구에 의한 압력 정보 중 적어도 하나를 상기 콘솔에 의해 제어되는 수술로봇으로 전송하고, 상기 수술로봇은 상기 수술기구의 위치가 기준범위를 초과하거나, 상기 수술기구에 의한 압력이 기준압력을 초과하는 경우, 상기 수술기구가 결합된 로봇 암의 동작을 제한한다.
상기 트로카는 상기 트로카 내에서 상기 수술기구의 위치를 감지하는 위치 감지부; 상기 수술기구에 의해 상기 트로카에 가해지는 압력을 감지하는 압력 감지부; 상기 감지된 위치 및 상기 감지된 압력을 포함하는 메시지를 주기적으로 생성하는 제어부; 및 상기 생성된 메시지를 상기 콘솔로 주기적으로 전송하는 송신부를 포함한다.
상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 로봇 시스템의 제어 방법은 환자의 절개부위에 삽입되어 수술기구를 안내하는 트로카가 상기 수술기구의 위치 정보 및 상기 수술기구에 의한 압력 정보 중 적어도 하나를 콘솔로 전송하는 단계; 및 상기 콘솔이 상기 위치 정보 및 상기 압력 정보 중 적어도 하나를 포함하는 화면을 표시하는 단계를 포함한다.
상기 화면은 상기 수술기구가 상기 트로카에 삽입된 상태에서 움직일 수 있도록 허용된 범위를 나타내는 기준범위에 대응하는 링 모양의 제1 아이콘; 상기 제1 아이콘의 내부에 표시되며, 상기 기준범위 내에서 상기 수술기구의 위치 정보를 나타내는 점 모양의 제2 아이콘; 및 상기 수술기구에 의한 압력 정보를 나타내는 막대 모양의 제3 아이콘을 포함한다.
상기 수술기구의 위치가 상기 기준범위를 초과하는 경우, 알람을 출력하는 단계를 더 포함한다.
상기 알람 출력 방식은 경고음, 경고등, 경고 문구 표시 및 상기 제2 아이콘의 점멸 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 수술기구에 의한 압력이 사전 설정된 기준압력을 초과하는 경우, 알람을 출력하는 단계를 더 포함한다.
상기 알람 출력 방식은, 경고음, 경고등, 경고 문구 표시 및 상기 제3 아이콘의 점멸 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 기준범위는 상기 트로카의 직경에 맞추어 설정 가능하다.
상기 기준압력은 상기 트로카의 재질에 맞추어 선택 가능하다.
상기 트로카가 상기 수술기구의 위치 정보 및 상기 수술기구에 의한 압력 정보 중 적어도 하나를 상기 콘솔에 의해 제어되는 수술로봇으로 전송하는 단계; 및 상기 수술로봇은 상기 수술기구의 위치가 기준범위를 초과하거나, 상기 수술기구에 의한 압력이 기준압력을 초과하는 경우, 상기 수술기구가 결합된 로봇 암의 동작을 제한하는 단계를 더 포함한다.
상기 콘솔로 전송하는 단계는, 위치 센서를 이용하여 상기 트로카 내에서 상기 수술기구의 위치를 감지하는 단계; 압력 센서를 이용하여 상기 수술기구에 의해 상기 트로카에 가해지는 압력을 감지하는 단계; 상기 감지된 위치 및 상기 감지된 압력을 포함하는 메시지를 주기적으로 생성하는 단계; 및 상기 생성된 메시지를 상기 콘솔로 주기적으로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 의료용 로봇 시스템 및 그 제어 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
수술기구의 현재 위치 정보가 화면에 디스플레이되므로, 의사는 수술기구의 현재 위치가 기준 범위를 벗어났는지를 쉽게 파악할 수 있다.
또한, 수술기구에 의해 트로카에 가해지고 있는 압력 정보가 화면에 디스플레이되므로, 의사는 수술기구에 의한 압력이 기준압력을 벗어났는지를 쉽게 파악할 수 있다.
또한, 집도의는 수술을 진행하는 동안에도 수술기구의 현재 위치 정보 및 수술기구에 의한 압력 정보를 지속적으로 확인할 수 있으므로, 절개부위가 수술기구에 의해 훼손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 절개부위가 수술기구에 의해 훼손되는 것을 방지함으로써, 로봇수술의 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 로봇 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트로카의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 트로카에서 생성되는 메시지의 포맷을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술로봇의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘솔의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 콘솔에서 디스플레이되는 화면을 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 로봇 시스템의 제어 과정을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 의료용 로봇 시스템 및 그 제어 방법에 대해 설명한다. 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 로봇 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 의료용 로봇 시스템은 콘솔(400), 수술로봇(300) 및 트로카(200)를 포함할 수 있다.
콘솔(400)은 수술로봇(300)으로 제어신호를 송신하거나, 수술로봇(300)으로부터 영상 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 콘솔(400)은 트로카(200)로부터 메시지를 수신할 수 있다. 이를 위해 콘솔(400)은 수술로봇(300)이나 트로카(200)와 네트워크로 연결될 수 있다. 이 때, 네트워크는 유선 네트워크 또는 무선 네트워크로 구현되거나, 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 콘솔(400)은 환자 체내의 수술부위에 대한 영상뿐만 아니라, 트로카(200)에서 감지된 정보를 디스플레이할 수 있으며, 의사는 콘솔(400)을 이용하여 수술로봇(300)의 동작을 원격으로 조작할 수 있다. 콘솔(400)에 대한 보다 구체적인 설명은 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
수술로봇(300)은 네트워크를 통해 콘솔(400)로부터 제어신호를 수신하고, 수신한 제어신호에 따라 움직이는 장치이다. 이러한 수술로봇(300)은 환자의 체내 수술부위를 촬영하여, 촬영된 영상 데이터를 네트워크를 통해 콘솔(400)로 송신할 수 있다. 또한 수술로봇(300)은 트로카(200)에서 전송된 메시지(100)를 수신할 수 있다. 수술로봇(300)에 대한 보다 구체적인 설명은 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.
트로카(200)는 환자의 절개부위에 삽입되는 기구로, 수술로봇(300)에 구비된 수술기구를 안내하는 역할을 한다. 트로카(200)의 몸체(미도시)는 원통형으로, 몸체의 중앙에 수술기구가 삽입될 수 있는 관통홀(미도시)이 형성될 수 있다. 이러한 트로카(200)는 환자의 절개부위에 삽입되는 도구이므로, 절개부위에 대한 훼손을 최소화하기 위해 탄성재질로 만들어질 수 있다. 그러나 트로카(200)의 재질은 탄성재질로 한정되는 것은 아니다.
또한 트로카(200)는 관통홀 내에 수술기구가 삽입되는 경우, 관통홀 내에서의 수술기구의 위치를 감지할 수 있다. 그리고 트로카(200)는 수술기구에 의해 트로카(200)에 가해지고 압력을 감지할 수 있다. 여기서 트로카(200)에 대한 보다 구체적인 설명을 위해 도 2를 참조하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트로카(200)의 구성을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 트로카(200)는 위치 감지부(230), 압력 감지부(240), 제어부(220) 및 송신부(210)를 포함할 수 있다.
위치 감지부(230)는 관통홀 내에서의 수술기구의 위치를 감지할 수 있다. 이를 위하여 위치 감지부(230)는 위치 센서를 포함하여 구현될 수 있다. 위치 센서의 예로는 포토다이오드 어레이(array)를 예로 들 수 있다. 포토다이오드 어레이는 트로카(200)의 관통홀의 내주면에 구비될 수 있다. 위치 감지부(230)에 의해 감지된 수술기구의 위치 정보는 후술될 제어부(220)로 제공될 수 있다.
압력 감지부(240)는 관통홀에 삽입된 수술기구에 의해 트로카(200)가 받는 압력을 감지할 수 있다. 이를 위하여 압력 감지부(240)는 압력 센서를 포함하여 구현될 수 있다. 압력 센서의 예로는 로드셀(load cell)을 예로 들 수 있다. 로드셀은 힘 또는 하중을 측정하는 소자이다. 압력 감지부(240)는 트로카(200)의 몸체에 구비될 수 있다. 예를 들면, 압력 감지부(240)는 관통홀의 둘레를 따라 구비될 수 있다. 압력 감지부(240)에 의해 감지된 압력 정보는 후술될 제어부(220)로 제공될 수 있다.
제어부(220)는 위치 감지부(230)에서 제공받은 위치 정보 및 압력 감지부(240)에서 제공받은 압력 정보를 포함하는 메시지(100)를 생성할 수 있다. 여기서 메시지(100)에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 3을 참조하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메시지(100)의 포맷을 예시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 메시지(100)는 헤더 필드(110), CRC 필드(120) 및 바디 필드(130)를 포함할 수 있다.
헤더 필드(110)는 메시지(100)에 대한 각종 정보가 기록되는 필드이다. 예를 들면, 메시지의 길이, 각 필드의 길이, 전체 메시지에서 각 영역의 시작 위치를 식별하는 식별자 등의 정보가 기록될 수 있다.
CRC 필드(120)는 순환 중복 검사(Cyclic Redundancy Check: CRC)를 위한 코드가 기록되는 필드이다. CRC 코드는 메시지(100)를 수신한 장치에서 해당 메시지(100)의 에러 여부를 확인하는데 사용될 수 있다. 즉, 네트워크를 통해 메시지(100)를 송신하는 과정에서 통신 환경으로 인해 메시지(100)의 일부가 훼손되거나 손실될 수 있는데, 메시지(100)를 수신한 장치는 메세지 내의 CRC 필드에 기록된 CRC 코드를 확인함으로써, 해당 메시지(100)에 에러가 발생하였는지를 확인할 수 있다.
바디 필드(130)는 위치 감지부(230)에서 제공받은 위치 정보 및 압력 감지부(240)에서 제공받은 압력 정보가 기록되는 필드이다.
다시 도 2를 참조하면, 제어부(220)는 도 3에 예시된 바와 같은 포맷의 메시지(100)를 주기적으로 생성할 수 있다. 예를 들면, 초 단위로 메시지(100)가 생성될 수 있다. 제어부(220)에서 생성된 메시지(100)는 송신부(210)로 제공될 수 있다.
송신부(210)는 제어부(220)로부터 제공받은 메시지(100)를 콘솔(400) 및 수술로봇(300)으로 각각 전송할 수 있다. 이를 위하여 송신부(210)는 콘솔(400)의 통신부(도 5의 도면부호 430 참조) 및 수술로봇(300)의 수신부(도 4의 도면부호 310 참조)와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술로봇(300)의 구성을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수술로봇(300)은 수신부(310), 송신부(360), 제어부(320), 로봇 암(330), 촬영부(340) 및 수술기구(350)를 포함할 수 있다.
수신부(310)는 콘솔(400)에서 전송된 제어신호 및 트로카(200)에서 전송된 메시지(100)를 수신할 수 있다. 수신한 제어신호 및 메시지(100)는 후술될 제어부(320)로 제공될 수 있다.
제어부(320)는 수신부(310)로 수신된 제어신호에 따라 로봇 암(330)의 움직임을 제어할 수 있다. 그리고 제어부(320)는 수신한 메시지(100)를 분석하여, 분석 결과에 따라 로봇 암(330)의 동작을 제한할 수 있다.
구체적으로, 제어부(320)는 메시지(100)를 분석하여 수술기구(350)의 위치 정보 및 수술기구(350)에 의한 압력 정보를 획득한다. 그 다음, 제어부(320)는 수술기구(350)의 현재 위치가 기준범위를 초과하였는지를 판단할 수 있으며, 수술기구(350)에 의해 트로카(200)에 가해지고 있는 압력이 기준압력을 초과하였는지를 판단할 수 있다. 여기서 기준범위란 수술기구(350)가 트로카(200)의 관통홀에 삽입된 상태에서 움직일 수 있도록 허용된 범위를 말한다. 즉, 수술기구(350)가 트로카(200)의 관통홀에 삽입된 상태에서 움직이더라도 환자의 절개부위를 훼손하지 않는 범위를 말한다.
판단 결과, 수술기구(350)의 위치가 기준범위를 초과하였거나, 수술기구(350)에 의해 트로카(200)에 가해지고 있는 압력이 기준압력을 초과한 경우, 제어부(320)는 응급 상황 다시 말해, 수술기구(350)에 의해 환자의 절개부위가 훼손될 수 있는 상황이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 그 결과, 제어부(320)는 로봇 암(330)의 동작을 제한할 수 있다. 이처럼 응급 상황이 발생한 경우, 제어부(320)는 메시지(100)를 분석한 결과에 따라 로봇 암(330)의 동작을 제한하지만, 응급 상황이 아닌 경우에는 콘솔(400)의 제어신호에 따라 로봇 암(330)의 동작을 제어할 수 있다.
기준범위나 기준압력과 같이, 응급 상황 발생 여부를 판단하는데 필요한 정보는 수술로봇(300)의 메모리부(미도시)에 저장된 것일 수도 있고, 콘솔(400)로부터 수신되어 메모리부에 저장된 것일 수도 있다.
기준범위는 트로카(200)에 형성된 관통홀의 직경과 동일하게 설정될 수도 있고, 관통홀의 직경보다 작게 설정될 수도 있다. 또한 수술의 종류에 따라 환자에게 사용할 트로카(200)의 직경도 달라질 수 있는데, 의사는 수술에 사용할 트로카(200)의 직경에 맞추어 기준범위를 사전에 설정할 수도 있다. 이 때, 의사는 콘솔(400)을 이용하여 기준범위를 설정할 수 있다.
기준압력은 기준범위와는 다르게, 의료용 로봇 시스템을 생산하는 단계에서 저장될 수 있다. 일 예로, 의료용 로봇 시스템에 저장되는 기준압력 값은 하나일 수 있다. 이 경우, 의사는 수술 전에 기준압력을 별도로 설정하지 않아도 된다. 다른 예로, 의료용 로봇 시스템에 저장되는 기준압력 값은 복수개일 수 있다. 구체적으로, 트로카(200)의 재질에 따라 복수개의 기준압력을 저장해두고, 의사가 수술에 사용할 트로카(200)의 재질에 맞추어 기준압력을 선택하도록 할 수도 있다.
로봇 암(330)은 제어부(320)에 의해 제어되는 부분으로, 로봇 암(330)의 일단에는 촬영부(340)와 수술기구(350)가 구비될 수 있다.
촬영부(340)는 환자의 체내의 수술부위를 촬영할 수 있다. 촬영부(340)에 의해 촬영된 영상은 제어부(320)로 제공되어, 소정의 영상처리 과정을 거칠 수 있다. 여기서, 영상처리의 예로는, 촬영된 영상의 확대, 축소, 이동 회전, 편집, 및 필터링을 들 수 있으며, 제어부(320)에서 수행되는 영상처리 과정은 경우에 따라 생략될 수도 있다.
수술기구(350)는 로봇 암(330)의 일단에 구비되며, 로봇 암(330)과 탈착 가능하도록 설계될 수 있다. 집도의는 콘솔(400)에 마련된 입력부를 조작하여 수술기구(350)를 움직임으로써, 환자의 체내의 수술부위를 절제하거나 봉합할 수 있다.
송신부(360)는 제어부(320)에 의해 영상처리가 완료된 영상을 콘솔(400)로 송신할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘솔(400)의 구성을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 콘솔(400)은 입력부(410), 저장부(460), 제어부(420), 통신부(430), 영상 출력부(440) 및 음성 출력부(450)를 포함할 수 있다.
입력부(410)는 의사로부터 수술로봇(300)의 움직임을 조종하기 위한 명령을 입력받을 수 있다. 또한 입력부(410)는 사용자로부터 기준범위에 대한 정보를 입력받을 수 있다. 이외에도 사용자는 입력부(410)를 통해 수술기구의 위치 정보 표시 여부, 압력 정보의 표시 여부, 응급 상황 발생에 따른 알람 출력 여부 및 알람 출력 방식 등을 설정할 수도 있다. 이를 위하여 입력부(410)는 다수의 버튼이나 키, 조이스틱 등을 포함할 수 있다.
저장부(460)는 수술로봇(300)의 동작을 제어하는데 필요한 알고리즘이나 데이터를 저장할 수 있다. 또한 저장부(460)는 응급 상황 여부를 판단하는데 필요한 데이터 예를 들면, 기준범위 및 기준압력에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또한 저장부(460)는 사용자가 설정한 설정 정보를 저장할 수 있다. 설정 정보의 예로는, 수술기구의 위치 정보 표시 여부, 수술기구의 압력 정보 표시 여부, 응급 상황 발생에 따른 알람 출력 여부, 및 알람 출력 방식 등을 예로 들 수 있다. 알람 출력 방식으로는 경고음, 경고등, 경고 문구 표시, 아이콘의 점멸 등을 예로 들 수 있다.
이러한 저장부(460)는 롬(Read Only Memory: ROM), 램(Random Access Memory: RAM), 피롬(Programmable Read Only Memory: PROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리 소자, 또는 램(Random Access Memory: RAM)과 같은 휘발성 메모리 소자, 또는 하드 디스크, 광 디스크와 같은 저장 매체로 구현될 수 있다. 그러나 상술한 예로 한정되는 것은 아니며, 저장부(460)는 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 형태로 구현될 수도 있음은 물론이다.
통신부(430)는 콘솔(400)과 수술로봇(300) 간의 데이터 송수신 또는 제어신호 송수신을 담당할 수 있다. 구체적으로, 통신부(430)는 수술로봇(300)의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 수술로봇(300)으로 송신할 수 있으며, 수술로봇(300)의 촬영부(340)에 의해 촬영된 영상 데이터를 수신할 수 있다.
또한 통신부(430)는 트로카(200)에서 전송된 메시지(100)를 수신할 수 있다. 수신된 메시지(100)는 제어부(420)로 제공될 수 있다.
제어부(420)는 입력부(410)를 통해 입력받은 명령에 따라 수술로봇(300)을 제어하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다. 제어부(420)에서 생성된 제어신호는 통신부(430)를 거쳐 수술로봇(300)으로 전송될 수 있다.
또한 제어부(420)는 트로카(200)로부터 수신한 메시지(100)를 분석하여, 수술기구의 위치 정보 및 수술기구에 의한 압력 정보를 획득할 수 있다. 그리고 획득된 위치 정보 및 압력 정보를 포함하는 화면을 구성할 수 있다. 구체적으로, 제어부(420)는 수술로봇(300)으로부터 수신한 영상에 수술기구의 압력 정보 및 수술기구에 의한 압력 정보가 중첩된 화면(도 6의 도면부호 500 참조)을 구성할 수 있다. 이 때, 제어부(420)는 저장부(460)에 저장된 설정 정보를 참조하여 화면을 구성할 수 있다. 예를 들어, 설정 정보를 참조한 결과, 수술기구에 의한 압력 정보만이 표시되도록 설정되어 있다면, 제어부(420)는 수술로봇(300)으로부터 수신한 영상에 수술기구의 압력 정보가 중첩된 화면을 구성할 수 있다. 만약, 설정 정보를 참조한 결과, 수술기구의 위치 정보 및 압력 정보를 모두 표시하도록 설정되어 있다면, 제어부(420)는 도 6과 같이, 수술로봇(300)으로부터 수신한 영상에 수술기구의 위치 정보 및 압력 정보가 중첩된 화면을 구성할 수 있다.
도 6을 참조하면, 화면(500)의 우상측에 기준범위에 대응하는 링 모양의 제1 아이콘(510)이 표시되어 있는 것을 알 수 있다. 그리고 제1 아이콘(510)의 내부에는 기준범위 내에서 수술기구의 현재 위치를 나타내는 점 모양의 제2 아이콘(515)이 표시되어 있는 것을 알 수 있다. 여기서, 제2 아이콘(515)이 표시되는 위치는 주기적으로 갱신될 수 있다. 구체적으로, 트로카(200)는 메시지(100)를 주기적으로 송신할 수 있는데, 콘솔(400)은 트로카(200)로부터 메시지(100)를 수신할 때마다, 수신한 메시지(100)를 분석하여, 제2 아이콘(515)의 위치를 갱신할 수 있다. 이처럼 트로카(200)의 내부에서의 수술기구의 위치가 화면에 표시되므로, 의사는 수술을 하는 도중에도 수술기구의 위치를 지속적으로 확인할 수 있다. 그리고 제2 아이콘(515)의 위치가 제1 아이콘(510)의 경계에 가까워지는 경우, 환자의 절개부위가 훼손되지 않도록 입력부(410)를 적절히 조절하여 수술을 진행할 수 있다.
또한, 화면의 우하측에 수술기구에 의한 압력 정보를 나타내는 막대 모양의 제3 아이콘(520)이 표시되어 있는 것을 알 수 있다. 도 6은 제3 아이콘(520)이 세로로 긴 모양인 경우를 보여 주고 있다. 이 경우, 막대의 내부는 다수의 영역으로 분할될 수 있다. 수술기구에 의한 압력 정보가 없는 경우, 막내 내부의 각 영역은 투명하게 표시될 수 있다. 수술기구에 의한 압력 정보가 있는 경우에는, 수술기구에 의한 압력의 크기에 비례하여 막대의 아래쪽에 위치한 영역부터 차례로 색상이 변하게 된다. 이 때, 각 영역의 색상은 서로 다른 색상으로 표시될 수 있다. 예를 들면, 막대의 아래쪽 영역부터 위쪽 영역으로 갈수록 녹색, 황색, 주황색, 적색으로 표시될 수 있다. 다른 예로, 기준압력 보다 작은 압력을 나타내는 영역은 모두 녹색으로 표시되고, 기준압력 보다 높은 압력을 나타내는 영역은 적색으로 표시될 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 제어부(420)는 수술기구의 현재 위치가 기준범위를 초과하였는지, 수술기구에 의해 트로카(200)에 가해지고 있는 압력이 기준압력을 초과하였는지를 판단할 수 있다.
판단 결과, 수술기구의 위치가 기준범위를 초과하였거나, 수술기구에 의해 트로카(200)에 가해지고 있는 압력이 기준압력을 초과한 경우, 제어부(420)는 응급 상황이 발생한 것으로 판단하고, 저장부(460)에 저장되어 있는 설정 정보를 참조하여, 설정된 알람 출력 방식에 따라 알람을 출력할 수 있다. 예를 들어, 알람 출력 방식이 아이콘 점멸로 설정되어 있는 경우, 제어부(420)는 제1 아이콘(510) 및 제2 아이콘(515) 중 적어도 하나를 점멸시키거나, 제3 아이콘(520)을 점멸시킬 수 있다.
영상 출력부(440)는 제어부(420)에 의해 구성된 화면을 디스플레이할 수 있다. 구체적으로, 수술로봇(300)에 의해 촬영된 영상을 디스플레이하거나, 수술로봇(300)에 의해 촬영된 영상에 수술기구의 위치 정보 및 압력 정보 중 적어도 하나가 중첩된 화면을 디스플레이할 수 있다. 이러한 영상 출력부(440)는 예를 들어, 액정 표시 화면(Liquid Crystal Display: LCD)으로 구현될 수 있다.
음성 출력부(450)는 응급 상황 발생과 관련된 알람을 소리로 출력할 수 있다. 이러한 음성 출력부(450)는 예를 들어, 스피커를 포함하여 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 로봇 시스템의 제어 과정을 도시한 흐름도이다.
설명에 앞서, 환자의 절개부위에는 트로카(200)가 삽입되어 있는 상태임을 가정한다. 이러한 상태에서 의사는 콘솔(400)의 입력부를 조작하여 수술로봇(300)에 연결된 수술기구를 트로카(200)의 관통홀에 삽입시킬 수 있다. 그리고 수술로봇(300)에서 촬영된 영상이 콘솔(400)로 전송되어, 콘솔(400)의 영상 출력부(440)를 통해 표시되면, 의사는 표시된 영상을 확인하면서 콘솔(400)의 입력부(410)를 조작하여 환자의 수술부위를 수술할 수 있다.
이처럼 수술이 진행되는 동안 트로카(200)는 관통홀의 내부에서의 수술기구의 위치와 수술기구에 의해 트로카(200)에 가해지고 있는 압력을 감지할 수 있다(610). 이 때, 수술기구의 위치 및 압력을 감지하는 것은 트로카(200)의 위치 감지부(230) 및 압력 감지부(240)에 의해 수행될 수 있다.
수술기구의 위치 및 수술기구에 의한 압력이 감지되면, 트로카(200)는 수술기구의 위치 정보 및 압력 정보를 포함하는 메시지(100)를 생성하여, 생성된 메시지(100)를 콘솔(400) 및 수술로봇(300)으로 각각 전송할 수 있다(620, 630).
콘솔(400)은 트로카(200)에서 전송한 메시지(100)를 수신한 다음(622), 수신한 메시지(100)를 분석할 수 있다(624). 그 결과, 수신한 메시지(100)로부터 수술기구의 위치 정보 및 압력 정보를 획득할 수 있다.
메시지(100)로부터 수술기구의 위치 정보 및 압력 정보가 획득되면, 콘솔(400)은 획득된 위치 정보 및 압력 정보를 표시할 수 있다(626). 구체적으로, 수술기구의 위치 정보 및 압력 정보를 포함하는 화면을 구성하여 콘솔(400)의 영상 출력부(440)를 통해 표시할 수 있다.
구체적으로, 도 6과 같이, 화면(500)의 우상측에는 기준범위에 대응하는 제1 아이콘(510)을 표시하고, 제1 아이콘(510)의 내부에는 기준범위 내에서의 수술기구의 현재 위치를 나타내는 점 모양의 제2 아이콘(515)을 표시한다. 그리고 화면(500)의 우하측에는 수술기구에 의한 압력 정보를 나타내는 막대 모양의 제3 아이콘(520)을 표시한다.
이 후, 새로이 수신된 메시지(100)를 분석한 결과 수술기구의 위치가 기준범위를 초과하였거나, 수술기구에 의해 트로카(200)에 가해지고 있는 압력이 기준압력을 초과한 경우, 콘솔(400)에서는 응급 상황 발생에 따른 알람을 출력할 수 있다. 이 때, 알람 출력 여부나 알람 출력 방식은 사전에 지정된 설정 정보를 따를 수 있다.
전술한 실시예들에서 콘솔(400), 수술로봇(300) 및 트로카(200)를 구성하는 구성요소는 일종의 '모듈(module)'로 구현될 수 있다. 여기서, '모듈'은 소프트웨어 또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다.
따라서, 일 예로서 모듈은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 모듈들에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다. 게다가, 상기 구성요소들 및 모듈들은 디바이스 내에서 하나 또는 그 이상의 CPU를 실행할 수 있다.
전술한 실시예들에 더하여, 본 발명의 실시예들은 전술한 실시예의 적어도 하나의 처리 요소를 제어하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 코드/명령을 포함하는 매체 예를 들면, 컴퓨터 판독 가능한 매체를 통해 구현될 수도 있다. 상기 매체는 상기 컴퓨터 판독 가능한 코드의 저장 및/또는 전송을 가능하게 하는 매체/매체들에 대응할 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능한 코드는, 매체에 기록될 수 있을 뿐만 아니라, 인터넷을 통해 전송될 수도 있는데, 상기 매체는 예를 들어, 마그네틱 저장 매체(예를 들면, ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학 기록 매체(예를 들면, CD-ROM 또는 DVD)와 같은 기록 매체, 반송파(carrier wave)와 같은 전송매체를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따라 상기 매체는 합성 신호 또는 비트스트림(bitstream)과 같은 신호일 수도 있다. 상기 매체들은 분산 네트워크일 수도 있으므로, 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드는 분산 방식으로 저장/전송되고 실행될 수 있다. 또한 더 나아가, 단지 일 예로써, 처리 요소는 프로세서 또는 컴퓨터 프로세서를 포함할 수 있고, 상기 처리 요소는 하나의 디바이스 내에 분산 및/또는 포함될 수 있다.
이상과 같이 예시된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 메시지 110: 헤더 필드
120: CRC 필드 130: 바디 필드
200: 트로카 210: 송신부
220: 제어부 230: 위치 감지부
240: 압력 감지부 300: 수술로봇
310: 수신부 320: 제어부
330: 로봇 암 340: 촬영부
350: 수술기구 360: 송신부
400: 조작기 410: 입력부
420: 제어부 430: 통신부
440: 영상 출력부 450: 음성 출력부
500: 화면 510: 제1 아이콘
515: 제2 아이콘 520: 제3 아이콘

Claims (20)

  1. 환자의 절개부위에 삽입되어 수술기구를 안내하며, 상기 수술기구의 위치 정보 및 상기 수술기구에 의한 압력 정보 중 적어도 하나를 전송하는 트로카; 및
    상기 위치 정보 및 상기 압력 정보 중 적어도 하나를 포함하는 화면을 표시하는 콘솔을 포함하되,
    상기 화면은,
    상기 수술기구가 상기 트로카에 삽입된 상태에서 움직일 수 있도록 허용된 범위를 나타내는 기준범위에 대응하는 링 모양의 제1 아이콘;
    상기 제1 아이콘의 내부에 표시되며, 상기 기준범위 내에서 상기 수술기구의 위치 정보를 나타내는 점 모양의 제2 아이콘; 및
    상기 수술기구에 의한 압력 정보를 나타내는 막대 모양의 제3 아이콘을 포함하는, 의료용 로봇 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘솔은,
    상기 수술기구의 위치가 상기 기준범위를 초과하는 경우, 알람을 출력하는, 의료용 로봇 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 알람 출력 방식은 경고음, 경고등, 경고 문구 표시 및 상기 제2 아이콘의 점멸 중 적어도 하나를 포함하는, 의료용 로봇 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘솔은,
    상기 수술기구에 의한 압력이 사전 설정된 기준압력을 초과하는 경우, 알람을 출력하는, 의료용 로봇 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 알람 출력 방식은, 경고음, 경고등, 경고 문구 표시 및 상기 제3 아이콘의 점멸 중 적어도 하나를 포함하는, 의료용 로봇 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준범위는 상기 트로카의 직경에 맞추어 설정 가능한, 의료용 로봇 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 기준압력은 상기 트로카의 재질에 맞추어 선택 가능한, 의료용 로봇 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 트로카는 상기 수술기구의 위치 정보 및 상기 수술기구에 의한 압력 정보 중 적어도 하나를 상기 콘솔에 의해 제어되는 수술로봇으로 전송하고,
    상기 수술로봇은 상기 수술기구의 위치가 기준범위를 초과하거나, 상기 수술기구에 의한 압력이 기준압력을 초과하는 경우, 상기 수술기구가 결합된 로봇 암의 동작을 제한하는, 의료용 로봇 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 트로카는,
    상기 트로카 내에서 상기 수술기구의 위치를 감지하는 위치 감지부;
    상기 수술기구에 의해 상기 트로카에 가해지는 압력을 감지하는 압력 감지부;
    상기 감지된 위치 및 상기 감지된 압력을 포함하는 메시지를 주기적으로 생성하는 제어부; 및
    상기 생성된 메시지를 상기 콘솔로 주기적으로 전송하는 송신부를 포함하는, 의료용 로봇 시스템.
  11. 환자의 절개부위에 삽입되어 수술기구를 안내하는 트로카가 상기 수술기구의 위치 정보 및 상기 수술기구에 의한 압력 정보 중 적어도 하나를 콘솔로 전송하는 단계; 및
    상기 콘솔이 상기 위치 정보 및 상기 압력 정보 중 적어도 하나를 포함하는 화면을 표시하는 단계를 포함하되,
    상기 화면은,
    상기 수술기구가 상기 트로카에 삽입된 상태에서 움직일 수 있도록 허용된 범위를 나타내는 기준범위에 대응하는 링 모양의 제1 아이콘;
    상기 제1 아이콘의 내부에 표시되며, 상기 기준범위 내에서 상기 수술기구의 위치 정보를 나타내는 점 모양의 제2 아이콘; 및
    상기 수술기구에 의한 압력 정보를 나타내는 막대 모양의 제3 아이콘을 포함하는, 의료용 로봇 시스템의 제어 방법.
  12. 삭제
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 수술기구의 위치가 상기 기준범위를 초과하는 경우, 알람을 출력하는 단계를 더 포함하는, 의료용 로봇 시스템의 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 알람 출력 방식은 경고음, 경고등, 경고 문구 표시 및 상기 제2 아이콘의 점멸 중 적어도 하나를 포함하는, 의료용 로봇 시스템의 제어 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 수술기구에 의한 압력이 사전 설정된 기준압력을 초과하는 경우, 알람을 출력하는 단계를 더 포함하는, 의료용 로봇 시스템의 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 알람 출력 방식은, 경고음, 경고등, 경고 문구 표시 및 상기 제3 아이콘의 점멸 중 적어도 하나를 포함하는, 의료용 로봇 시스템의 제어 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 기준범위는 상기 트로카의 직경에 맞추어 설정 가능한, 의료용 로봇 시스템의 제어 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 기준압력은 상기 트로카의 재질에 맞추어 선택 가능한, 의료용 로봇 시스템의 제어 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 트로카가 상기 수술기구의 위치 정보 및 상기 수술기구에 의한 압력 정보 중 적어도 하나를 상기 콘솔에 의해 제어되는 수술로봇으로 전송하는 단계; 및
    상기 수술로봇은 상기 수술기구의 위치가 기준범위를 초과하거나, 상기 수술기구에 의한 압력이 기준압력을 초과하는 경우, 상기 수술기구가 결합된 로봇 암의 동작을 제한하는 단계를 더 포함하는, 의료용 로봇 시스템의 제어 방법.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 콘솔로 전송하는 단계는,
    위치 센서를 이용하여 상기 트로카 내에서 상기 수술기구의 위치를 감지하는 단계;
    압력 센서를 이용하여 상기 수술기구에 의해 상기 트로카에 가해지는 압력을 감지하는 단계;
    상기 감지된 위치 및 상기 감지된 압력을 포함하는 메시지를 주기적으로 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 메시지를 상기 콘솔로 주기적으로 전송하는 단계를 포함하는, 의료용 로봇 시스템의 제어 방법.
KR1020110131935A 2011-12-09 2011-12-09 의료용 로봇 시스템 및 그 제어 방법 KR101828453B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110131935A KR101828453B1 (ko) 2011-12-09 2011-12-09 의료용 로봇 시스템 및 그 제어 방법
US13/707,826 US9277968B2 (en) 2011-12-09 2012-12-07 Medical robot system and method for controlling the same
JP2012268877A JP6129532B2 (ja) 2011-12-09 2012-12-07 医療用ロボットシステム及びその制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110131935A KR101828453B1 (ko) 2011-12-09 2011-12-09 의료용 로봇 시스템 및 그 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130065187A KR20130065187A (ko) 2013-06-19
KR101828453B1 true KR101828453B1 (ko) 2018-02-13

Family

ID=48572690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110131935A KR101828453B1 (ko) 2011-12-09 2011-12-09 의료용 로봇 시스템 및 그 제어 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9277968B2 (ko)
JP (1) JP6129532B2 (ko)
KR (1) KR101828453B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10646280B2 (en) * 2012-06-21 2020-05-12 Globus Medical, Inc. System and method for surgical tool insertion using multiaxis force and moment feedback
JP2018500058A (ja) * 2014-10-24 2018-01-11 コヴィディエン リミテッド パートナーシップ ロボット外科手術用システムアクセスポートの感知
CN107920864B (zh) 2015-09-11 2021-07-16 柯惠Lp公司 用于操控机器人末端执行器的机器人手术系统控制方案
US20210015519A1 (en) * 2018-04-20 2021-01-21 Covidien Lp Surgical port manipulator
CN112621178B (zh) * 2020-12-24 2022-05-13 歌尔光学科技有限公司 屏幕组装组件以及屏幕组装设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007029232A (ja) 2005-07-25 2007-02-08 Hitachi Medical Corp 内視鏡手術操作支援システム
JP2009527344A (ja) 2006-02-22 2009-07-30 ハンセン メディカル，インク． 作業器具の遠位の力を測定するシステムおよび装置
US20110046637A1 (en) * 2008-01-14 2011-02-24 The University Of Western Ontario Sensorized medical instrument

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5308352A (en) * 1989-11-17 1994-05-03 Koutrouvelis Panos G Stereotactic device
US5279309A (en) * 1991-06-13 1994-01-18 International Business Machines Corporation Signaling device and method for monitoring positions in a surgical operation
US5814038A (en) * 1995-06-07 1998-09-29 Sri International Surgical manipulator for a telerobotic system
EP1862123B1 (en) * 1995-06-07 2015-04-15 SRI International Surgical manipulator for a telerobotic system
US6810281B2 (en) * 2000-12-21 2004-10-26 Endovia Medical, Inc. Medical mapping system
US6491699B1 (en) * 1999-04-20 2002-12-10 Surgical Navigation Technologies, Inc. Instrument guidance method and system for image guided surgery
JP2001150368A (ja) * 1999-11-24 2001-06-05 Olympus Optical Co Ltd マニピュレータ制御装置
AU2001243237A1 (en) * 2000-02-25 2001-09-03 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Methods and apparatuses for maintaining a trajectory in sterotaxi for tracking a target inside a body
US6484049B1 (en) * 2000-04-28 2002-11-19 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Fluoroscopic tracking and visualization system
WO2002024051A2 (en) * 2000-09-23 2002-03-28 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Endoscopic targeting method and system
US7831292B2 (en) * 2002-03-06 2010-11-09 Mako Surgical Corp. Guidance system and method for surgical procedures with improved feedback
US7297141B2 (en) * 2004-01-20 2007-11-20 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Method for accessing an operative space
US8021162B2 (en) * 2004-08-06 2011-09-20 The Chinese University Of Hong Kong Navigation surgical training model, apparatus having the same and method thereof
US20060089626A1 (en) * 2004-10-22 2006-04-27 Vlegele James W Surgical device guide for use with an imaging system
KR100550585B1 (ko) * 2005-08-29 2006-02-10 (주)태연메디칼 일회용의 척추복원시술용 복원기
CN103142309B (zh) 2005-10-20 2015-06-17 直观外科手术操作公司 医用机器人系统中的计算机显示屏上的辅助图像显示和操纵
US7927272B2 (en) * 2006-08-04 2011-04-19 Avantis Medical Systems, Inc. Surgical port with embedded imaging device
EP1915963A1 (en) * 2006-10-25 2008-04-30 The European Atomic Energy Community (EURATOM), represented by the European Commission Force estimation for a minimally invasive robotic surgery system
KR100778387B1 (ko) 2006-12-26 2007-11-28 한국과학기술원 다자유도를 갖는 복강경 수술용 로봇 및 그의 힘 측정방법
EP2142132B1 (en) * 2007-04-16 2012-09-26 NeuroArm Surgical, Ltd. System for non-mechanically restricting and/or programming movement of a tool of a manipulator along a single axis
US8934961B2 (en) * 2007-05-18 2015-01-13 Biomet Manufacturing, Llc Trackable diagnostic scope apparatus and methods of use
US8088072B2 (en) * 2007-10-12 2012-01-03 Gynesonics, Inc. Methods and systems for controlled deployment of needles in tissue
WO2010110560A2 (ko) * 2009-03-24 2010-09-30 주식회사 래보 증강현실을 이용한 수술 로봇 시스템 및 그 제어 방법
US20110152878A1 (en) * 2009-12-17 2011-06-23 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Interface systems for aiding clinicians in controlling and manipulating at least one endoscopic surgical instrument and a cable controlled guide tube system
JP5571432B2 (ja) * 2010-03-30 2014-08-13 カール シュトルツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 医療用ロボットシステム
US20110301419A1 (en) * 2010-06-07 2011-12-08 Brandon Wesley Craft Pressure feedback access ports for minimally invasive surgery
KR101598773B1 (ko) * 2010-10-21 2016-03-15 (주)미래컴퍼니 수술용 로봇의 움직임 제어/보상 방법 및 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007029232A (ja) 2005-07-25 2007-02-08 Hitachi Medical Corp 内視鏡手術操作支援システム
JP2009527344A (ja) 2006-02-22 2009-07-30 ハンセン メディカル，インク． 作業器具の遠位の力を測定するシステムおよび装置
US20110046637A1 (en) * 2008-01-14 2011-02-24 The University Of Western Ontario Sensorized medical instrument

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013121507A (ja) 2013-06-20
US20130150865A1 (en) 2013-06-13
JP6129532B2 (ja) 2017-05-17
KR20130065187A (ko) 2013-06-19
US9277968B2 (en) 2016-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101828453B1 (ko) 의료용 로봇 시스템 및 그 제어 방법
EP3367948B1 (en) Haptic fedback controls for a robotic surgical system interface
JP4643510B2 (ja) 手術システム制御装置及び手術機器のタイムアウト値設定方法
EP4128854A1 (en) Indication of the couple pair of remote controls with remote devices functions
KR20130076991A (ko) 의료용 로봇 시스템 및 그 제어 방법
JPWO2017183353A1 (ja) 内視鏡システム
EP3267917A1 (en) Medical apparatus, medical apparatus vibration detection method, and surgical system
US20180296280A1 (en) Medical manipulator system and image display method therefor
KR20130006440A (ko) 로봇 시스템에서 진동 피드백을 제공하는 시스템 및 방법
JP2016531008A (ja) ロボットの作業領域を定める方法及び装置
US20160306420A1 (en) Method for Controlling a Surgical Camera through Natural Head Movements
JP2006000538A (ja) 手術室制御システム
US20210030497A1 (en) Apparatus, systems, and methods to facilitate instrument visualization
KR100962472B1 (ko) 수술 로봇 시스템 및 그 제어 방법
US11975448B2 (en) Control device and master-slave system
KR102221089B1 (ko) 수술용 슬레이브 암을 원격으로 제어하는 방법 및 시스템
US11173000B2 (en) Robotic surgical control system
JP2016067692A (ja) 医療システム
KR20150105803A (ko) 자이로 센서를 이용한 3ｄ 내시경 시스템
WO2019188022A1 (ja) 制御装置、制御方法、及びマスタスレーブシステム
KR101715026B1 (ko) 수술 로봇 시스템 및 그 동작 제한 방법
JP4417877B2 (ja) 光送受信装置制御システム
US11241144B2 (en) Medical system and operation method of medical system
WO2022219502A1 (en) Indication of the couple pair of remote controls with remote devices functions
CN117441212A (zh) 用渲染元素将混合直接可视化以显示混合元素以及在屏幕上和在屏幕外正在发生的动作

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant