KR102038398B1 - 수술 시뮬레이션 시스템 및 장치 - Google Patents

수술 시뮬레이션 시스템 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102038398B1
KR102038398B1 KR1020170174826A KR20170174826A KR102038398B1 KR 102038398 B1 KR102038398 B1 KR 102038398B1 KR 1020170174826 A KR1020170174826 A KR 1020170174826A KR 20170174826 A KR20170174826 A KR 20170174826A KR 102038398 B1 KR102038398 B1 KR 102038398B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
surgical
patient model
surgical instrument
posture
change
Prior art date
Application number
KR1020170174826A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190073718A (ko
Inventor
황정훈
김태근
박종범
양정모
원건
Original Assignee
전자부품연구원
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 전자부품연구원 filed Critical 전자부품연구원
Priority to KR1020170174826A priority Critical patent/KR102038398B1/ko
Publication of KR20190073718A publication Critical patent/KR20190073718A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102038398B1 publication Critical patent/KR102038398B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00Simulators for teaching or training purposes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
    • G09B23/30Anatomical models

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

본 발명은 수술 시뮬레이션 시스템 및 장치에 관한 것으로, 회전에 따라 자세가 변경되는 환자 모형 장치, 환자 모형 장치 주위에서 위치를 변경하며 환자 모형 장치에 수술 동작을 수행하는 수술 기구 장치, 환자 모형 장치의 자세 변경을 제어하고 수술 기구 장치의 위치 변경을 제어하며, 환자 모형 장치의 자세나 수술 기구 장치의 위치에 대한 정보를 표시하고, 사용자의 조종 동작에 대응하여 수술 기구 장치의 수술 동작을 제어하는 수술 시뮬레이션 장치를 포함한다. 이를 통해 실제 수술 상황에 맞는 다양한 조건을 경험하여 모의 수술 훈련을 진행하도록 함으로써 훈련자의 숙련도를 효과적으로 개선할 수 있다.

Description

수술 시뮬레이션 시스템 및 장치 {Surgical simulation system and device}
본 발명은 시뮬레이선 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수술 과정을 모의로 체험할 수 있는 수술 시뮬레이션 시스템 및 장치에 관한 것이다.
다양한 의료 분야에서 수련의와 전문의의 수술이나 시술 훈련을 위한 시뮬레이션 장치가 개발되고 있다.
그런데 종래의 시뮬레이션 장치는 하드웨어의 형태가 고정되어 있어 실제 수술 상황과 같이 환부가 변경되거나 환자의 자세가 변경되거나 술자의 자세가 변경되는 등의 상황에 맞게 모의 훈련이 어려운 문제가 있다.
또한 수술 시뮬레이션을 위한 소프트웨어를 구동하고 가상의 수술 환경을 이용해 수술 훈련을 하는 방안이 마련되고 있으나, 실제 수술 환경과는 차이가 있어 효율적인 수술 훈련이 어려운 한계가 있다.
공개특허공보 제10-2013-0128673호 (2013.11.27. 공개)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 술자나 환자의 자세 변경 등의 조건을 반영하여 다양한 수술 환경에 대한 모의 훈련을 진행하도록 하는 수술 시뮬레이션 시스템 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수술 시뮬레이션 시스템은, 회전에 따라 자세가 변경되는 환자 모형 장치, 상기 환자 모형 장치 주위에서 위치를 변경하며 상기 환자 모형 장치에 수술 동작을 수행하는 수술 기구 장치, 및 상기 환자 모형 장치의 자세 변경을 제어하고 상기 수술 기구 장치의 위치 변경을 제어하며, 상기 환자 모형 장치의 자세나 상기 수술 기구 장치의 위치에 대한 정보를 표시하고, 사용자의 조종 동작에 대응하여 상기 수술 기구 장치의 수술 동작을 제어하는 수술 시뮬레이션 장치를 포함한다.
본 발명의 수술 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 수술 시뮬레이션 장치는, 상기 환자 모형 장치에 대응하는 가상 환자 모형을 표시하고, 상기 환자 모형 장치의 자세 변경에 대응하여 상기 가상 환자 모형의 자세를 변경하여 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 수술 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 수술 시뮬레이션 장치는, 상기 환자 모형 장치의 자세를 연속적으로 변경시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 수술 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 수술 시뮬레이션 장치는, 기 설정된 복수의 자세 중에서 선택된 특정 자세로 상기 환자 모형 장치의 자세를 변경시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 수술 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 수술 시뮬레이션 장치는, 상기 수술 기구 장치에 대응하는 가상 수술 기구를 표시하고, 상기 수술 기구 장치의 위치 변경이나 수술 동작에 대응하여 상기 가상 수술 기구의 위치나 모습을 변경하여 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 수술 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 수술 시뮬레이션 장치는, 상기 수술 기구 장치의 위치를 연속적으로 변경시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 수술 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 수술 시뮬레이션 장치는, 기 설정된 복수의 위치 중에서 선택된 위치로 상기 수술 기구 장치의 위치를 변경시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 수술 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 수술 시뮬레이션 장치는, 상기 수술 기구 장치의 위치 변경에 대응하여 상기 사용자가 조종 동작을 수행하는 조종부의 위치를 변경시키는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수술 시뮬레이션 장치는, 정보 송수신을 위한 통신부, 정보 표시를 위한 표시부, 조종 동작 입력을 위한 조종부, 및 회전에 따라 자세가 변경되는 환자 모형 장치의 자세 변경을 제어하는 정보를 상기 통신부를 통해 전송하고, 상기 환자 모형 장치 주위에서 위치를 변경하며 상기 환자 모형 장치에 수술 동작을 수행하는 수술 기구 장치의 위치 변경을 제어하는 정보를 상기 통신부를 통해 전송하며, 상기 환자 모형 장치의 자세나 상기 수술 기구 장치의 위치에 대한 정보를 상기 표시부에 표시하고, 상기 조종부를 이용한 사용자의 조종 동작에 대응하여 상기 수술 기구 장치의 수술 동작을 제어하는 정보를 상기 통신부를 통해 전송하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 수술 시뮬레이션 시스템 및 장치에 따르면 환자의 자세가 변경되거나 술자의 수술 자세가 변경되는 등 실제 수술 상황에 맞는 다양한 조건을 경험하여 모의 수술 훈련을 진행하도록 함으로써, 훈련자의 수술 숙련도를 효과적으로 개선할 수 있다.
특히 물리적인 환자 모형과 수술 기구를 구현하고 이들의 자세나 위치 변경를 시뮬레이션 장치에 반영하여 경험하도록 함으로써 실제 수술 상황과 유사한 모의 수술 훈련을 진행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 시뮬레이션 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 시뮬레이션 시스템의 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 환자 모형 장치의 자세가 변경되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 수술 기구 장치의 위치가 변경되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 시뮬레이션 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 수술 시뮬레이션을 진행하는 장치와 관련한 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 시뮬레이션 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 시뮬레이션 시스템의 모습을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 환자 모형 장치의 자세가 변경되는 모습을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 수술 기구 장치의 위치가 변경되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예의 수술 시뮬레이션 시스템(100)은 환자 모형 장치(10), 수술 기구 장치(20) 및 수술 시뮬레이션 장치(30)를 포함하여 구성된다.
환자 모형 장치(10)는 수술의 대상이 되는 환부를 물리적으로 구성한 장치이다. 환자 모형 장치(10)는 실제 수술 상황시 시술을 위해 환자의 자세를 변경할 수 있는 것에 대응하여, 회전에 따라 환자 모형의 자세를 변경할 수 있다.
환자 모형 장치(10)는 수술 시뮬레이션 장치(30)로부터 환자 모형의 자세 변경을 위한 제어 정보를 수신하고, 이에 대응하여 자세를 변경한 후 변경된 자세에 대한 정보를 수술 시뮬레이션 장치(30)로 제공한다.
이를 위해 환자 모형 장치(10)는 수술 시뮬레이션 장치(30)와의 정보 송수신을 위한 통신 인터페이스, 환자 모형의 자세 변경을 위한 동력을 발생시키는 구동 모터, 구동 모터의 동작을 제어하는 연산 유닛, 메모리, 프로그램 저장소 등을 포함한다.
이때 환자 모형 장치(10)는 수술 시뮬레이션 장치(30)로부터 수신한 제어 정보에 따라 환자 모형의 자세를 연속적으로 변경할 수 있다.
또한 환자 모형 장치(10)는 내부에 저장소에 기 설정된 복수의 자세에 대한 정보를 저장하고, 수술 시뮬레이션 장치(30)로부터 해당 복수의 자세 중에서 선택된 특정 자세로 변경할 것을 지시하는 제어 정보를 수신하면, 환자 모형의 자세를 선택된 특정 자세로 변경할 수도 있다.
수술 기구 장치(20)는 환부에 수술 동작을 수행하는 환자 모형을 포함한 장치이다. 수술 기구 장치(20)는 환자 모형 자세(10)의 자세가 변경되거나 수술 대상이 되는 환부가 변경되는 등의 환경 변화에 대응하여, 환자 모형 장치(10)의 주위에서 위치를 변경하거나 수술 기구의 동작을 변경할 수 있다.
수술 기구 장치(20)는 수술 시뮬레이션 장치(30)로부터 위치 변경을 위한 제어 정보를 수신하고, 이에 대응하여 환자 모형 장치(10) 주위에서 위치를 변경한 후 변경된 위치에 대한 정보를 수술 시뮬레이션 장치(30)로 제공한다.
또한 수술 기구 장치(20)는 수술 시뮬레이션 장치(30)로부터 수술 기구의 수술 동작에 대한 제어 정보를 수신하고, 이에 대응하여 환자 모형 장치(10)의 환자 모형에 대한 수술 동작을 수행한 후 수행 결과에 대한 정보를 수술 시뮬레이션 장치(30)로 제공한다.
이를 위해 수술 기구 장치(20)는 수술 시뮬레이션 장치(30)와의 정보 송수신을 위한 통신 인터페이스, 수술 기구 장치(20)의 위치 변경이나 수술 기구의 동작을 위한 동력을 발생시키는 구동 모터, 구동 모터의 동작을 제어하는 연산 유닛, 메모리, 프로그램 저장소 등을 포함한다.
이때 수술 기구 장치(20)는 수술 시뮬레이션 장치(30)로부터 수신한 제어 정보에 따라 수술 기구 장치(20)의 위치를 연속적으로 변경할 수 있다.
또한 수술 기구 장치(20)는 내부에 저장소에 기 설정된 복수의 위치에 대한 정보를 저장하고, 수술 시뮬레이션 장치(30)로부터 해당 복수의 위치 중에서 선택된 특정 위치로 변경할 것을 지시하는 제어 정보를 수신하면, 수술 기구 장치(20)의 위치를 선택된 특정 위치로 변경할 수도 있다.
더하여 수술 기구 장치(20)는 수술 시뮬레이션 장치(30)로부터 수술 동작에 대한 제어 정보를 수신하면, 수술 기구를 이용해 대응하는 수술 동작을 수행한다.
수술 시뮬레이션 장치(30)는 사용자가 모의 수술 훈련을 하는데 이용하는 장치이다. 수술 시뮬레이션 장치(30)는 환자 모형 장치(10)의 자세 변경을 제어하거나, 수술 기구 장치(20)의 위치를 변경을 제어하거나, 수술 기구 장치(20)의 수술 기구를 이용한 동작을 제어하는 역할을 한다.
수술 시뮬레이션 장치(30)는 이러한 제어 동작을 수행하기 위해, 환자 모형 장치(10) 및 수술 기구 장치(20)와의 정보 교환을 위한 통신 인터페이스, 모의 수술 상황을 시각적으로 표시하기 위한 화면, 수술 기구 동작 제어를 위해 사용자의 신체 움직임에 따른 조종 동작 신호를 입력받기 위한 조종부, 수술 시뮬레이션 장치(30)의 전반적인 동작을 제어하는 연산 유닛, 메모리, 프로그램 저장소 등을 포함한다. 이때 조종부는 사용자가 손을 이용해 파지하고 손동작이나 손가락의 운동 따라 움직이거나 신호를 입력할 수 있는 입력 장치의 일종이 될 수 있다.
이러한 수술 시뮬레이션 장치(30)는 먼저 환자 모형 장치(10)에 대응하는 가상의 환자 모형을 화면에 시각적으로 표시한다. 그리고 사용자의 입력 신호에 따라 환자 모형 장치(10)로 자세의 변경을 제어하는 정보를 전송한다. 이후 수술 시뮬레이션 장치(30)가 환자 모형 장치(10)로부터 자세 변경 결과에 대한 정보를 수신하면, 이에 대응하여 화면에 표시된 가상 환자 모형의 자세를 변경해 표시함으로써 사용자가 변경된 자세를 확인하도록 한다.
도 2에 도시된 바는 환자 모형 장치(10)와 수술 기구 장치(21, 22)를 나타내는데, 이때 수술 기구 장치(21, 22)는 환자 모형에 직접 수술 동작을 수행하는 수술 기구(23, 24)를 각각 포함한다.
그리고 도 3에 도시된 바는 도 2에 도시된 상태에서 환자 모형 장치(10)의 자세가 변경되는 모습을 나타내는데, 환자 모형 장치(10)는 수술 시뮬레이션 장치(30)로부터 수신한 제어 정보에 따라 일정 각도로 회전하여 자세를 변경하였다.
이 경우 수술 시뮬레이션 장치(30)는 환자 모형 장치(10)의 자세를 연속적으로 변경시킬 수 있으며, 예를 들어 조종부를 이용한 사용자의 동작에 따라 자세를 연속적으로 변경하다가 조종부를 이용한 사용자의 동작이 변화함에 따라 자세 변경을 중지하거나 다른 방향으로 연속적으로 회전하도록 제어할 수 있다.
한편 수술 시뮬레이션 장치(30)는 기 설정된 복수의 자세 중에서 선택된 특정 자세로 환자 모형 장치(10)의 자세를 변경시킬 수 있으며, 예를 들어 조종부를 이용한 사용자의 동작이나 특정 버튼 등을 이용한 입력 신호에 따라 환자 모형 장치(10)가 기 설정된 특정 자세로 변경하도록 제어할 수 있다.
더하여 수술 시뮬레이션 장치(30)는 수술 기구 장치(20)의 대응하는 가상의 수술 기구를 화면에 시각적으로 표시한다. 그리고 사용자의 입력 신호에 따라 환자 모형 장치(10)로 위치의 변경을 제어하는 정보를 전송하거나 수술 동작을 제어하는 정보를 전송한다. 이후 수술 시뮬레이션 장치(30)가 수술 기구 장치(20)로부터 위치 변경 결과에 대한 정보 또는 수술 기구의 동작에 대한 정보를 수신하면, 이에 대응하여 화면에 표시된 가상 수술 기구의 위치를 변경해 표시하거나 가상 수술 기구의 모습을 변경하여 표시함으로써 사용자가 변경된 위치나 수술 동작을 확인하도록 한다.
그리고 도 4에 도시된 바는 도 2에 도시된 상태에서 수술 기구 장치(22)의 위치가 변경되는 모습을 나타내는데, 수술 기구 장치(22)는 수술 시뮬레이션 장치(30)로부터 수신한 제어 정보에 따라 평면 상에 위치를 이동하였다. 또한 수술 기구 장치(22)에 구비된 수술 기구(24)는 수술 시뮬레이션 장치(30)로부터 수신한 수술 동작 제어 신호에 따라 동작하여 수술을 진행한다.
이 경우 수술 시뮬레이션 장치(30)는 수술 기구 장치(20)의 위치를 연속적으로 변경시킬 수 있으며, 예를 들어 조종부를 이용한 사용자의 동작에 따라 위치를 연속적으로 변경하다가 조종부를 이용한 사용자의 동작이 변화함에 따라 위치 변경을 중지하거나 다른 방향으로 연속적으로 이동하도록 제어할 수 있다.
한편 수술 시뮬레이션 장치(30)는 기 설정된 복수의 위치 중에서 선택된 특정 위치로 수술 기구 장치(10)의 위치를 변경시킬 수 있으며, 예를 들어 조종부를 이용한 사용자의 동작이나 특정 버튼 등을 이용한 입력 신호에 따라 수술 기구 장치(20)가 기 설정된 특정 위치로 이동하도록 제어할 수 있다.
또한 수술 시뮬레이션 장치(30)는 수술 기구 장치(20)의 위치 변경에 대응하여 사용자가 조종 동작을 수행하는 조종부의 위치를 변경할 수 있다. 이를 통해 사용자는 실제 수술 상황에서 수술 기구의 위치는 변경한 것과 같은 경험을 할 수 있다.
본 발명에 따라 수술 시뮬레이션 환경을 제공하는 수술 시뮬레이션 장치(30)의 구성 및 기능에 대해서는 도 5를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 시뮬레이션 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면 수술 시뮬레이션 장치(30)는 통신부(31), 표시부(32), 조종부(33) 및 제어부(34)를 포함한다.
통신부(31)는 정보 송수신을 위한 구성으로서 통신 방식에 대응하는 통신 인터페이스를 구비한다. 통신부(31)는 제어부(34)의 제어에 따라 환자 모형 장치(10) 및 수술 기구 장치(20)와 정보를 송수신 한다.
표시부(32)는 정보 표시를 위한 구성으로 정보를 표시하여 사용자가 시각을 이용해 인식하도록 하는 화면을 포함한다.
조종부(33)는 사용자의 조종 동작에 대응하는 입력 신호를 제어부(34)로 전달하는 역할을 하는 입력 장치의 일종이다. 조종부(33)는 사용자가 손을 이용해 파지하고 손동작이나 손가락의 운동 따라 움직이거나 신호를 입력할 수 있다.
제어부(34)는 통신부(31), 표시부(32) 및 조종부(33)를 포함하는 수술 시뮬레이션 장치(30)의 동작을 전반적으로 제어하는 역할을 하며 이를 위한 연산 유닛, 메모리, 프로그램 저장소 등을 포함한다.
제어부(34)는 먼저 환자 모형 장치(10)에 대응하는 가상의 환자 모형을 표시부(32)의 화면에 시각적으로 표시한다. 그리고 제어부(34)는 조종부(33) 또는 별도의 입력 장치를 이용한 입력 신호에 따라 환자 모형 장치의 자세 변경을 제어하는 정보를 통신부(31)를 통해 전송하여, 환자 모형 장치가 회전에 의해 자세를 변경하도록 한다.
이후 제어부(34)가 통신부(31)를 통해 환자 모형 장치로부터 자세 변경 결과에 대한 정보를 수신하면, 표시부(32)의 화면에 가상 환자 모형의 자세를 변경해 표시한다.
이 경우 제어부(34)는 환자 모형 장치의 자세를 연속적으로 변경하도록 제어 정보를 전송할 수 있으며, 예를 들어 조종부(33)를 이용한 사용자의 동작에 따라 자세를 연속적으로 변경하다가 조종부(33)를 이용한 사용자의 동작이 변화함에 따라 자세 변경을 중지하거나 다른 방향으로 연속적으로 회전하도록 제어할 수 있다.
또한 제어부(34)는 기 설정된 복수의 자세 중에서 선택된 특정 자세로 환자 모형 장치의 자세가 변경하도록 제어 정보를 전송할 수 있으며, 예를 들어 조종부(33)를 이용한 사용자의 동작이나 특정 버튼 등을 이용한 입력 신호에 따라 환자 모형 장치가 기 설정된 특정 자세로 변경하도록 제어할 수 있다.
더하여 제어부(34)는 수술 기구 장치의 대응하는 가상의 수술 기구를 표시부(32)의 화면 상의 가상 환자 모형 주변에 시각적으로 표시한다. 그리고 제어부(34)는 조종부(33) 또는 별도의 입력 장치를 이용한 입력 신호에 따라 수술 기구 장치의 위치 변경을 제어하는 정보를 통신부(31)를 통해 전송하여, 수술 기구 장치가 위치를 이용하도록 한다.
이후 제어부(34)가 통신부(31)를 통해 수술 기구 장치로부터 위치 이동 결과에 대한 정보를 수신하면, 표시부(32)의 화면에서 가상 수술 기구의 위치를 변경해 표시한다.
이 경우 제어부(34)는 수술 기구 장치의 위치가 연속적으로 변경하도록 제어 정보를 전송할 수 있으며, 예를 들어 조종부(33)를 이용한 사용자의 동작에 따라 위치를 연속적으로 변경하다가 조종부(33)를 이용한 사용자의 동작이 변화함에 따라 위치 변경을 중지하거나 다른 방향으로 연속적으로 이동하도록 제어할 수 있다.
또한 제어부(34)는 기 설정된 복수의 위치 중에서 선택된 특정 위치로 수술 기구 장치가 위치를 이동하도록 제어 정보를 전송할 수 있으며, 예를 들어 조종부(33)를 이용한 사용자의 동작이나 특정 버튼 등을 이용한 입력 신호에 따라 수술 기구 장치가 기 설정된 특정 위치로 이동하도록 제어할 수 있다.
한편 제어부(34)는 수술 기구 장치의 위치 변경에 대응하여 사용자가 조종 동작을 수행하는 조종부(33)의 위치를 변경할 수 있다. 이를 통해 사용자는 실제 수술 상황에서 수술 기구의 위치는 변경한 것과 같은 경험을 할 수 있다.
그리고 제어부(34)는 조종부(33)를 통해 입력된 사용자의 조종 동작에 대응하여 통신부(31)를 통해 수술 기구 장치로 수술 동작을 제어하는 제어 정보를 전송한다. 이후 통신부(31)를 통해 수술 기구 장치로부터 수술 동작 결과에 대한 정보를 수신하면, 표시부(32)의 화면에서 가상 수술 기구의 모습을 변경해 표시한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
10: 환자 모형 장치 20, 21, 22: 수술 기구 장치
23, 24: 수술 기구 30: 수술 시뮬레이션 장치
31: 통신부 32: 표시부
33: 조종부 34: 제어부
100: 수술 시뮬레이션 시스템

Claims (9)

  1. 회전에 따라 자세가 변경되는 환자 모형 장치;
    상기 환자 모형 장치 주위에서 위치를 변경하며 상기 환자 모형 장치에 수술 동작을 수행하는 수술 기구 장치;
    상기 환자 모형 장치의 자세 변경을 제어하고 상기 수술 기구 장치의 위치 변경을 제어하며, 상기 환자 모형 장치의 자세나 상기 수술 기구 장치의 위치에 대한 정보를 표시하고, 사용자의 조종 동작에 대응하여 상기 수술 기구 장치의 수술 동작을 제어하는 수술 시뮬레이션 장치;를 포함하며,
    상기 수술 시뮬레이션 장치는
    사용자가 손을 이용해 파지하도록 하고, 사용자의 손동작이나 손가락의 운동에 따라 상기 수술 기구 장치의 수술 동작을 제어하도록 하는 조정 동작이 입력되도록 하는 조종부;
    를 포함하는 수술 시뮬레이션 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수술 시뮬레이션 장치는,
    상기 환자 모형 장치에 대응하는 가상 환자 모형을 표시하고, 상기 환자 모형 장치의 자세 변경에 대응하여 상기 가상 환자 모형의 자세를 변경하여 표시하는 것을 특징으로 하는 수술 시뮬레이션 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수술 시뮬레이션 장치는,
    상기 환자 모형 장치의 자세를 연속적으로 변경시키는 것을 특징으로 하는 수술 시뮬레이션 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수술 시뮬레이션 장치는,
    기 설정된 복수의 자세 중에서 선택된 특정 자세로 상기 환자 모형 장치의 자세를 변경시키는 것을 특징으로 하는 수술 시뮬레이션 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수술 시뮬레이션 장치는,
    상기 수술 기구 장치에 대응하는 가상 수술 기구를 표시하고, 상기 수술 기구 장치의 위치 변경이나 수술 동작에 대응하여 상기 가상 수술 기구의 위치나 모습을 변경하여 표시하는 것을 특징으로 하는 수술 시뮬레이션 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수술 시뮬레이션 장치는,
    상기 수술 기구 장치의 위치를 연속적으로 변경시키는 것을 특징으로 하는 수술 시뮬레이션 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 수술 시뮬레이션 장치는,
    기 설정된 복수의 위치 중에서 선택된 위치로 상기 수술 기구 장치의 위치를 변경시키는 것을 특징으로 하는 수술 시뮬레이션 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수술 시뮬레이션 장치는,
    상기 수술 기구 장치의 위치 변경에 대응하여 상기 사용자가 조종 동작을 수행하는 조종부의 위치를 변경시키는 것을 특징으로 하는 수술 시뮬레이션 시스템.
  9. 정보 송수신을 위한 통신부;
    정보 표시를 위한 표시부;
    사용자가 손을 이용해 파지하도록 하고, 사용자의 손동작이나 손가락의 운동에 따라 수술 기구 장치의 수술 동작을 제어하도록 하는 조종 동작 입력을 위한 조종부;
    회전에 따라 자세가 변경되는 환자 모형 장치의 자세 변경을 제어하는 정보를 상기 통신부를 통해 전송하고, 상기 환자 모형 장치 주위에서 위치를 변경하며 상기 환자 모형 장치에 수술 동작을 수행하는 상기 수술 기구 장치의 위치 변경을 제어하는 정보를 상기 통신부를 통해 전송하며, 상기 환자 모형 장치의 자세나 상기 수술 기구 장치의 위치에 대한 정보를 상기 표시부에 표시하고, 상기 조종부를 이용한 사용자의 조종 동작에 대응하여 상기 수술 기구 장치의 수술 동작을 제어하는 정보를 상기 통신부를 통해 전송하는 제어부;
    를 포함하는 수술 시뮬레이션 장치.
KR1020170174826A 2017-12-19 2017-12-19 수술 시뮬레이션 시스템 및 장치 KR102038398B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170174826A KR102038398B1 (ko) 2017-12-19 2017-12-19 수술 시뮬레이션 시스템 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170174826A KR102038398B1 (ko) 2017-12-19 2017-12-19 수술 시뮬레이션 시스템 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190073718A KR20190073718A (ko) 2019-06-27
KR102038398B1 true KR102038398B1 (ko) 2019-10-31

Family

ID=67057232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170174826A KR102038398B1 (ko) 2017-12-19 2017-12-19 수술 시뮬레이션 시스템 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102038398B1 (ko)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05303327A (ja) * 1992-04-27 1993-11-16 Morita Mfg Co Ltd 医療用切削シミュレーション装置
JP2004046102A (ja) * 2002-05-12 2004-02-12 Morita Mfg Co Ltd ネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置
KR101401462B1 (ko) 2012-05-17 2014-05-30 주식회사 엔티리서치 힘센서를 이용한 수술 훈련 시뮬레이터 및 그 제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190073718A (ko) 2019-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108701429B (zh) 训练机器人手术系统的用户的方法、系统、以及存储媒体
US11013559B2 (en) Virtual reality laparoscopic tools
US11580882B2 (en) Virtual reality training, simulation, and collaboration in a robotic surgical system
US11944401B2 (en) Emulation of robotic arms and control thereof in a virtual reality environment
US11723734B2 (en) User-interface control using master controller
US20220101745A1 (en) Virtual reality system for simulating a robotic surgical environment
US20210030491A1 (en) Interaction between user-interface and master controller
US20170319282A1 (en) Integrated user environments
Marinho et al. SmartArm: Integration and validation of a versatile surgical robotic system for constrained workspaces
KR102038398B1 (ko) 수술 시뮬레이션 시스템 및 장치
CN114503211A (zh) 可自动配置的模拟系统和方法
KR20150014127A (ko) 수술 시뮬레이팅 장치
RU181001U1 (ru) Устройство для симуляции полостных оперативных вмешательств с тактильной обратной связью
Mick Development and Assessment of Alternative Control Methods for the Da Vinci Surgical System

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