KR102349862B1 - 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치 및 제공 방법 - Google Patents

관절치환 로봇수술 정보 제공 장치 및 제공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치 및 제공 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치는 수술대상 뼈의 절삭 경로를 포함하여 수술 전 설정된 수술계획 정보를 저장하는 메모리부; 상기 수술계획 정보를 기초로 상기 절삭 경로를 구성하는 복수의 절삭 타깃 지점의 위치를 획득하는 타깃획득부; 상기 수술로봇을 통한 수술 진행에 대응하여 상기 절삭 타깃 지점 사이에서의 상기 수술로봇의 현재 절삭 위치를 산출하는 로봇위치 산출부; 수술대상 뼈에 대응하는 가상 뼈 모델 상에 상기 절삭 타깃 지점의 위치와 상기 수술로봇의 현재 절삭 위치를 포함하는 수술 진행 정보를 그래픽으로 생성하는 GUI 제공부; 및 상기 가상 뼈 모델과 상기 수술 진행 정보를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 수술 전 계획된 절삭 경로와 현재 수술로봇이 절삭 경로 상 어느 위치를 지나가고 있는지에 관한 수술 진행 정보, 및 수술로봇의 상태정보를 사용자에게 제공함으로써 사용자가 수술 진행 상황을 인지하고, 수술 진행을 모니터링할 수 있도록 도와준다.

Description

관절치환 로봇수술 정보 제공 장치 및 제공 방법{APPARATUS FOR PROVIDING ROBOTIC SURGERY INFORAMTION DURING JOINT REPLACEMENT ROBOTIC SURGERY, AND METHOD THEREOF}
본 발명은 로봇수술 정보 제공 장치 및 제공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 로봇을 통한 인공관절 치환수술이 수행되는 과정에서 수술 진행에 관한 정보를 제공하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
1994년에 ROBODOC을 이용한 로봇수술이 처음 수행된 이래, 최근 무릎관절 치환술, 고관절 치환술 등의 인공관절 치환수술을 비롯하여 정형외과 분야에서 수술로봇이 다양하게 활용되고 있으며, 이를 위한 로봇 시스템도 지속적으로 개발되고 있다.
로봇수술은 의사에 의한 직접수술에 비하여 수술의 정확도 및 환자의 만족도를 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 수술 후 발생할 수 있는 합병증이 감소되는 것으로 보고되고 있어 향후 정형외과 분야에서 로봇수술의 비중은 점차 확대될 것으로 전망된다.
로봇수술은 크게 수동형(Passive) 로봇수술, 반능동형(Semi-active) 로봇수술, 및 능동형(Active) 로봇수술로 구분될 수 있다. 수동형 로봇수술은 전체 수술과정에서 수술자가 로봇을 직접적으로 조작하여 수술하는 방법이고, 반능동형 로봇수술은 수술자가 로봇을 이용하여 절삭 등의 과정을 진행하지만 위 과정에서 햅틱 피드백 등을 통하여 로봇이 수술자에 의한 수술 도구의 움직임을 미리 정해진 경로에 맞게 제한하는 역할을 수행하게 된다. 한편, 능동형 로봇수술은 수술자의 개입 없이 수술 전 계획에 따라 로봇이 자동으로 수술을 진행하는 방법이다.
이처럼, 수동형 또는 반능동형 로봇수술과 달리 능동형 로봇수술에서는 수술자의 개입이 배제되기 때문에 현재 로봇이 수술 전 계획된 경로에 따라 정확하게 진행하고 있는지 여부나 로봇이 현재 동작하는 속도, 및 로봇이 받는 부하 등 수술자가 수술 진행 상황을 모니터링할 수 있는 수술정보가 부재한다는 문제점이 존재한다. 이로 인하여, 뼈 절삭을 위하여 로봇이 이동할 경로 상에 수술자가 위치하는 경우 수술자의 심한 부상을 야기할 수 있으며, 로봇이 잘못된 경로를 따라 진행되고 있더라도 수술자가 이를 신속하게 파악하기 어려워 환자에 큰 위험을 초래할 수 있다.
그러나, 종래 수술로봇 시스템은 수술정보를 전혀 제공하지 않거나, 제공하더라도 절삭이 완료된 후의 뼈 영상 등 지극히 제한적인 정보 제공에만 그치고 있을 뿐이며, 로봇의 현재 진행 상황, 또는 앞으로 진행될 상황 등을 전체적으로 파악할 수 있는 정보는 제공하지 못하고 있다.
이에, 수술이 진행되는 과정에서 수술자가 로봇이 진행하는 수술 경로나 로봇의 상태를 신속하게 파악할 수 있는 수술정보의 제공이 필요한 실정이다. 특히, 수술자의 개입이 배제되는 능동형 로봇수술에서는 이러한 수술정보의 제공이 더욱 절실하다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0023086(2010.03.04)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 관절 치환 로봇수술이 진행되는 과정에서 수술자가 로봇이 진행하는 수술 경로나 로봇의 상태를 파악할 수 있는 수술정보를 제공하는 장치 및 방법을 제공하는 것에 목적이 있다.
상기한 목적은 본 발명의 일 양태에 따른 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치에 있어서, 수술대상 뼈의 절삭 경로를 포함하여 수술 전 설정된 수술계획 정보를 저장하는 메모리부; 상기 수술계획 정보를 기초로 상기 절삭 경로를 구성하는 복수의 절삭 타깃 지점의 위치를 획득하는 타깃획득부; 상기 수술로봇을 통한 수술 진행에 대응하여 상기 절삭 타깃 지점 사이에서의 상기 수술로봇의 현재 절삭 위치를 산출하는 로봇위치 산출부; 수술대상 뼈에 대응하는 가상 뼈 모델 상에 상기 절삭 타깃 지점의 위치와 상기 수술로봇의 현재 절삭 위치를 포함하는 수술 진행 정보를 그래픽으로 생성하는 GUI 제공부; 및 상기 가상 뼈 모델과 상기 수술 진행 정보를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치에 의해서 달성될 수 있다.
여기서, 상기 수술로봇에 의하여 절삭이 진행되는 상기 수술대상 뼈의 부위에 따라 상기 가상 뼈 모델에 대한 시점(View)을 전환하는 뷰 전환부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 타깃획득부는, 상기 수술대상 뼈에 치환될 임플란트를 기준으로 한 제1 좌표계에 따른 상기 절삭 타깃 지점의 위치를 상기 가상 뼈 모델을 기준으로 한 제2 좌표계에 따른 위치로 좌표변환을 수행할 수 있다.
그리고, 상기 로봇위치 산출부는, 상기 수술계획 정보에 따른 상기 수술로봇의 절삭속도와 상기 절삭 타깃 지점 간 거리를 기초로 상기 수술로봇의 현재 절삭 위치를 추정할 수 있다.
여기서, 상기 수술로봇의 위치를 추적하는 트랙킹 장치로부터 수신된 정보에 기초한 상기 수술로봇의 실제 절삭 위치가 추정된 상기 수술로봇의 현재 절삭 위치로부터 미리 결정된 거리 이상 떨어진 경우 알림을 제공하는 알림부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 로봇위치 산출부는, 상기 수술로봇의 위치를 추적하는 트랙킹 장치로부터 수신한 정보를 기초로 상기 수술로봇의 현재 절삭 위치를 산출할 수 있다.
한편, 상기 수술로봇으로부터 상기 수술로봇의 상태정보를 수신하는 신호수신부를 더 포함하고, 상기 디스플레이부는, 상기 수술로봇의 상태정보를 표시할 수 있다.
그리고, 상기 GUI 제공부는, 상기 수술로봇의 동작 온오프 상태에 대응하여 상기 디스플레이부를 통한 상기 수술 진행 정보의 표시여부를 결정할 수 있다.
아울러, 상기 GUI 제공부는, 복수의 상기 절삭 타깃 지점에 각각 대응하는 도형, 상기 절삭 타깃 지점을 연결하여 형성되는 절삭 라인, 및 상기 수술로봇의 현재 절삭 위치에 대응하는 도형을 생성할 수 있다.
또한, 상기 GUI 제공부는, 상기 절삭 타깃 지점을 연결하여 형성되는 절삭 라인을 그래픽으로 생성하되, 상기 로봇위치 산출부를 통해 산출된 상기 수술로봇의 현재 절삭 위치를 기초로 상기 수술로봇이 이미 통과한 상기 절삭 라인과 현재 통과하고 있는 상기 절삭 라인이 서로 구분되도록 생성할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기한 목적은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 각 단계가 관절치환 로봇수술 정보를 제공하는 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치를 통하여 수행되는 관절치환 로봇수술 정보 제공 방법에 있어서, 수술대상 뼈의 절삭 경로를 포함하여 수술 전 설정된 수술계획 정보를 저장하는 단계; 상기 수술계획 정보를 기초로 상기 절삭 경로를 구성하는 복수의 절삭 타깃 지점의 위치를 획득하는 단계; 상기 수술로봇을 통한 수술 진행에 대응하여 상기 절삭 타깃 지점 사이에서의 상기 수술로봇의 현재 절삭 위치를 산출하는 단계; 수술대상 뼈에 대응하는 가상 뼈 모델 상에 상기 절삭 타깃 지점의 위치와 상기 수술로봇의 현재 절삭 위치를 포함하는 수술 진행 정보를 그래픽으로 생성하는 단계; 및 상기 가상 뼈 모델과 상기 수술 진행 정보를 디스플레이부에 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관절치환 로봇수술 정보 제공 방법에 의하여 달성될 수도 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 수술 전 계획된 절삭 경로와 현재 수술로봇이 절삭 경로 상 어느 위치를 지나가고 있는지에 관한 수술 진행 정보, 및 수술로봇의 상태정보를 사용자에게 제공함으로써 사용자가 수술 진행 상황을 인지하고, 수술 진행을 모니터링할 수 있도록 도와준다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치를 포함하는 관절치환 로봇수술 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 구성도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치의 세부 구성을 나타낸 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수술 계획의 절삭 경로를 설명하기 위한 참고도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 타깃획득부를 통하여 절삭 타깃 지점의 위치가 획득되는 예를 설명하기 위한 참고도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 뷰 전환부의 동작을 설명하기 위한 화면의 예;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 관절치환 로봇수술 정보 제공 방법을 나타낸 흐름도;
도 7 및 도 8은 수술로봇이 대퇴골의 distal 부분을 절삭할 때 표시되는 화면의 예;
도 9는 수술로봇의 수술도구의 작동이 오프된 상태에서 표시되는 화면의 예; 및
도 10은 수술로봇이 대퇴골의 Anterior 부분을 절삭할 때 표시되는 화면의 예이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들에 대하여 설명하기로 한다. 다만 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
참고로, 본 명세서에서 기재하는 관절치환 로봇수술은 무릎 관절치환 로봇수술 및 고관절치환 로봇수술을 포함한다. 이하에서는, 관절치환 로봇수술 중 무릎 관절치환 로봇수술을 일 예로 들어 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치를 포함하는 관절치환 로봇수술 시스템(1)의 개략적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 수술현장 내에 배치되는 관절치환 로봇수술 시스템(1)은 수술대상 뼈(B1, B2)에 고정된 뼈 마커(BM1, BM2), 수술로봇(100), 트랙킹 장치(200), 및 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치(300)를 포함한다.
수술대상 뼈(B1, B2)는 로봇수술의 대상이 되는 뼈를 의미하는 것으로, 도 1에서는 일 예로서 대퇴골(Femur)(B1)과 경골(Tibia)(B2)을 보여준다. 대퇴골(B1)과 경골(B2)에는 수술 중 대퇴골(B1)과 경골(B2)의 위치추적시 그 기준이 되는 뼈 마커(BM1, BM2)가 각각 고정된다.
수술로봇(100)은 관절치환을 위한 수술을 수행하는 로봇으로서 로봇 베이스(101)와 로봇암(103)으로 구성되며, 로봇암(103)의 끝단인 엔드이펙터에는 버(bur)를 포함하여 뼈의 절삭 등을 수행하기 위한 각종 수술도구(103a)가 결합될 수 있다. 또한, 수술로봇(100)에는 결합된 수술도구에 가해지는 부하, 로봇의 동작속도 등 수술로봇(100)의 상태정보를 센싱할 수 있는 각종 센서들이 장착될 수 있다. 수술로봇(100)의 베이스(101)에는 수술 중 수술로봇(100)의 위치추적시 그 기준이 되는 로봇마커(RM)가 고정된다.
참고로, 뼈 마커(BM1, BM2)와 로봇마커(RM)로는 수동(Passive) 또는 능동(Active) 타입의 광학식 마커가 적용될 수 있다. 광학식 마커는 중심점을 기준으로 서로 다른 방향으로 분기되는 가지 형태의 복수의 바(Bar) 부재를 포함하고, 각 바의 단부에는 볼마커가 형성될 수 있다. 이는 광학식 마커 형상의 일 예시일 뿐이며, 이 외에도 공지된 다양한 형상으로 구현될 수 있음은 물론이다.
트랙킹 장치(200)는 수술대상 뼈(B1, B2)에 고정된 뼈 마커(BM1, BM2) 및 수술로봇(100)에 고정된 로봇마커(RM)의 위치와 자세(Pose)를 추적하기 위한 것으로, 광학식 추적 시스템(Optical Tracking System, OTS)으로 구현될 수 있다. 참고로, 광학식 추적 시스템은 마커를 2대의 적외선 카메라에 의하여 추적하고, 삼각측량법으로 그 거리를 환산함으로써 3차원 공간상에서의 위치 및 자세를 실시간으로 추적할 수 있는 장비이다. 이러한 광학식 추적 시스템의 추적 원리는 널리 알려져 있으므로 설명의 간략화를 위하여 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
관절치환 로봇수술 정보 제공 장치(300)(이하, '수술정보 제공 장치')는 수술로봇(100)을 통하여 수술대상 뼈(B1, B2)에 대한 수술이 진행될 때, 수술 진행 정보를 생성하여 제공한다. 여기서, 수술 진행 정보는, 수술로봇(100)을 통하여 수술대상 뼈(B1, B2)가 절삭되는 절삭 경로, 수술로봇(100)이 현재 절삭하고 있는 절삭 위치, 및 수술로봇(100)의 상태정보를 포함한다.
수술정보 제공 장치(300)는 컴퓨터(프로세서)와 디스플레이를 포함하여 구현될 수 있다. 도 1에서는 수술정보 제공 장치(300)가 수술로봇(100)과 물리적으로 분리되어 별도의 장치로 구현되는 것으로 도시되었으나, 경우에 따라서는 수술정보 제공 장치(300)의 프로세서는 수술로봇(100) 내에, 또한, 디스플레이는 트랙킹 장치(200)에 연결되어 함께 설치되고, 통신모듈을 통하여 각종 정보들을 송수신하도록 구현될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수술정보 제공 장치(300)의 세부 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수술정보 제공 장치(300)는 신호수신부(310), 디스플레이부(320), 메모리부(330), 및 제어부(340)를 포함한다.
신호수신부(310)는 외부로부터 신호나 각종 데이터를 수신하기 위한 것으로, 예컨대, 외부기기와의 연결을 위한 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 커넥터, 디-서브(D-sub) 커넥터, 또는 인터넷 망을 비롯한 유/무선 네트워크와 연결하기 위한 통신모듈을 포함할 수 있다. 신호수신부(310)는 수술로봇(100)과 트랙킹 장치(200)로부터 각종 정보를 송수신한다. 예컨대, 신호수신부(310)는 수술로봇(100)에서 센싱된 각종 로봇 상태정보를 수신할 수 있으며, 트랙킹 장치(200)로부터 추적된 수술대상 뼈(B1, B2)와 수술로봇(100)의 위치와 자세에 관한 정보를 수신한다.
디스플레이부(320)는 영상, 그래픽 등을 포함한 각종 정보를 화면에 표시하기 위한 것으로, 액정 디스플레이(LCD) 패널, 발광 다이오드(LED) 패널, 유기 발광 다이오드(OLED) 패널 등으로 구현될 수 있다. 디스플레이부(320)는 로봇수술이 진행되는 동안 수술 진행 정보와 가상 뼈 모델 등을 표시한다. 가상 뼈 모델은 수술 전 획득된 수술 대상 뼈에 관한 의료영상, 예컨대, CT 영상, MRI 영상, X-ray 영상 등을 기초로 재구성된 2/3차원 뼈 모델을 의미한다.
메모리부(330)는 RAM 등의 메모리 소자로 구현되어, 수술정보 제공 장치(300)의 다양한 운영체제(OS), 미들웨어, 플랫폼, 및 각종 어플리케이션을 저장할 수 있으며, 프로그램 코드 및 신호처리된 영상신호, 음성신호, 및 각종 데이터를 저장할 수 있다. 메모리부(330)는 수술 전 획득된 환자 의료영상, 의료영상을 기초로 재구성된 가상 뼈 모델, 수술 전 설정된 수술 계획 정보 등을 저장한다. 수술 계획은 환자 의료영상을 기초로 수립될 수 있으며, 수술 계획 정보에는 수술대상 뼈에 설치될 임플란트 종류, 형상, 크기, 임플란트 설치 위치, 설치 방향, 수술대상 뼈의 절삭 경로, 절삭 속도 등에 관한 정보가 포함된다. 절삭 경로는 직선, 곡선, 또는 이들이 결합된 형상으로 다양하게 정의될 수 있다. 이때, 절삭 경로나 절삭 속도는 각 절삭면에 대하여 통합적으로 또는 개별적으로 계획될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수술 계획의 절삭 경로를 설명하기 위한 도면으로서, 총 무릎관절 치환 로봇수술시 대퇴골(B1)과 경골(B2)의 절삭면을 보여준다.
도 3을 참조하면, 수술시 대퇴골은 6면을 절삭하고, 경골은 3면을 절삭하게 된다. 이와 같이 복수의 절단면에 대한 절삭이 이루어질 때, 수술 계획은 각 절단면에 대한 절삭 경로와 각 절삭 경로에서의 절삭 속도로서 각각의 절단면에 대해서 개별적으로 설정될 수도 있으며, 이와 달리 모든 절삭면에 대하여 통합적으로 설정될 수도 있다.
제어부(340)는 사용자 입력부(미도시)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 수술정보 제공 장치(300)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(340)는 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램 코드 및 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하여 구현될 수 있다. 제어부(340)는 로봇수술의 진행 과정에 대응하여 수술 진행 정보를 그래픽으로 생성하여 제공함으로써 사용자로 하여금 수술로봇(100)에 의한 수술 진행 과정을 인지하고 모니터링할 수 있도록 한다.
도 2를 참조하면, 제어부(340)는 타깃획득부(341), 로봇위치 산출부(343), GUI 제공부(345), 뷰 전환부(347). 및 알림부(349)를 포함한다.
타깃획득부(341)는 메모리부(330)에 저장된 수술계획 정보를 기초로 절삭 경로를 구성하는 복수의 절삭 타깃 지점의 위치를 획득한다. 절삭 경로는 복수의 점에 대응하는 복수의 절삭 타깃 지점들의 위치 좌표의 집합으로 정의될 수 있다.
참고로, 수술 계획시 임플란트의 형상, 크기, 및 임플란트의 위치 및 방향에 관한 계획이 선행되고 임플란트 계획에 따라 절삭 경로가 결정되기 때문에, 절삭 경로는 임플란트의 원점을 기준으로 한 임플란트 좌표계에서 설정된다. 따라서, 후술되는 바와 같이, 수술 계획시 설정된 절삭 경로를 가상 뼈 모델 상에 표시하기 위해서는 수술 계획에 따른 절삭 타깃 지점의 위치 좌표를 가상 뼈 모델의 원점을 기준으로 한 뼈 모델 좌표계에 따른 위치 좌표로 변환하는 프로세싱이 필요하다.
이에, 타깃획득부(341)는 뼈 모델 좌표계와 임플란트 좌표계 간 변환행렬을 임플란트 좌표계에서 정의된 타깃 지점의 위치좌표에 곱하여 좌표변환을 수행한다. 이와 같이, 하나의 좌표계에서 나타낸 어떤 점의 좌표를 다른 좌표계의 좌표로 나타내기 위한 좌표변환 방법은 널리 공지된 기술이므로 설명의 간략화를 위하여 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
타깃획득부(341)는 복수의 절삭 타깃 지점의 위치 획득시, 절삭 경로의 형상 내지 형태에 따라 획득하는 절삭 타깃 지점의 개수를 달리 결정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 타깃획득부(341)를 통하여 절삭 타깃 지점의 위치가 획득되는 예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 4를 참조하면, 도 4의 (a)에는 절삭 경로가 직선들의 조합으로 구성되는 예시가 도시되어 있고, (b)에는 곡선의 형상으로 구성되는 예시가 도시되어 있다.
타깃획득부(341)는 도 4의 (a)와 같이 절삭 경로가 직선, 또는 직선들의 조합으로 구성된 경우에는 하나의 직선 경로가 시작되는 시점, 해당 직선 경로가 종결되는 종점으로 2개의 지점에 대응하는 절삭 타깃 지점의 위치를 획득하도록 할 수 있다. 예컨대, 도 4의 (a)와 같이 절삭 경로가 5개의 직선들의 조합으로 구성될 때, 타깃획득부(341)는 하나의 직선에서 다른 직선으로 경로가 전환되는 것에 대응하여 각 직선의 시점과 종점에 해당하는 p1~p6의 위치를 획득할 수 있다. 이때, 절삭 경로를 구성하는 직선이 서로 연결되어 있으므로 p2, p3, p4, p5는 하나의 직선의 종점임과 동시에 연결되는 또 다른 직선의 시점에 해당하게 됨을 알 수 있다.
참고로, 도 4의 (a)에서는 복수의 직선이 서로 연결되어 있는 형태가 예시되어 있으나, 절삭 경로는 분리된 복수의 직선 형태, 또는 분리된 복수의 직선의 조합 등으로 구성될 수도 있음은 물론이다.
한편, 도 4의 (b)와 같이 절삭 경로가 곡선의 형태를 취하고 있을 때에는 타깃획득부(341)는 곡선의 곡률, 곡률의 변화율, 및 방향 전환에 따라 곡선의 시점과 종점 뿐 아니라 직선 경로에 비하여 더 많은 개수의 절삭 타깃 지점 위치를 획득할 수 있다. 예컨대, 곡률이나 곡률의 변화율이 큰 경우 더 많은 개수를 획득할 수 있도록 구현될 수 있다. 참고로, 도 4의 (b)에서는 p10~p23으로서 14개의 위치가 획득된 예를 보여주고 있다.
로봇위치 산출부(343)는 수술로봇(100)을 통한 수술 진행에 대응하여 타깃획득부(341)를 통해 획득된 절삭 타깃 지점 사이에서의 수술로봇(100)의 현재 절삭 위치를 산출한다. 여기서, 수술로봇(100)의 현재 절삭 위치는 추정된 위치가 될 수도 있고, 수술로봇(100)이 수술도구를 통해 현재 실제로 절삭하는 실제 위치가 될 수도 있다.
즉, 로봇위치 산출부(343)는 메모리부(330)에 저장된 수술계획 정보에 따른 수술로봇(100)의 절삭속도, 수술로봇(100)이 절삭을 수행한 시간, 타깃획득부(341)를 통하여 획득된 절삭 타깃 지점 간 거리를 기초로 수술로봇(100)의 현재 절삭 위치를 추정할 수 있다. 예컨대, 수술로봇(100)의 절삭도구가 온(on)이 되어 절삭동작이 시작된 시간이 t1이며 현재 시간이 t2일 때, 수술계획 정보에 따른 수술로봇(100)의 절삭속도가 v라고 가정하면, 수술로봇(100)이 이동한 거리는 (t2-t1)*v가 될 것이다. 이를 기초로, 복수의 절삭 타깃 지점 사이에서 수술로봇(100)의 현재 절삭 위치가 어느 곳인지 추정할 수 있다. 이때, 수술계획 정보에 따른 수술로봇(100)의 절삭속도가 절삭 위치에 따라 상이하게 계획된 경우, 해당 절삭 위치에 대응하는 계획된 절삭속도를 적용하여 현재 절삭 위치를 추정해야 할 것이다.
또한, 로봇위치 산출부(343)는 트랙킹 장치(200)로부터 수신한 수술로봇(100)의 위치에 관한 정보, 수술전 수행하는 로봇 캘리브레이션, 영상인 가상 뼈 모델과 로봇의 공간 정합을 기초로 수술로봇(100)의 가상 뼈 모델 상 실제 위치를 파악하여 현재 절삭 위치를 산출할 수 있다.
로봇위치 산출부(343)는 전술된 추정 절삭 위치와 실제 절삭 위치 중 어느 하나만을 산출할 수도 있지만, 둘을 모두 산출할 수도 있다.
수술이 진행되는 과정에서 수술로봇(100)의 절삭 위치는 시시각각 변화되므로, 로봇위치 산출부(343)는 실시간으로 변화되는 현재 절삭 위치를 산출하여 업데이트한다.
GUI 제공부(345)는 수술대상 뼈에 대한 가상 뼈 모델 상에 수술 진행 정보를 그래픽으로 생성한다. 즉, GUI 제공부(345)는 타깃획득부(341)를 통하여 획득된 절삭 타깃 지점의 위치와 로봇위치 산출부(343)를 통하여 산출된 수술로봇(100)의 현재 절삭 위치를 포함하는 수술 진행 정보를 그래픽으로 생성한다. 생성된 수술 진행 정보는 디스플레이부(320)를 통하여 가상 뼈 모델 상에 중첩되어 표시된다.
GUI 제공부(345)는 타깃획득부(341)를 통하여 획득된 복수의 절삭 타깃 지점에 각각 대응하는 도형, 수술로봇(100)의 절삭 순서에 따라 절삭 타깃 지점을 서로 연결하여 형성되는 절삭 라인(직선 또는 곡선), 로봇위치 산출부(343)를 통하여 산출된 수술로봇(100)의 현재 절삭 위치에 대응하는 도형을 그래픽으로 생성한다. 수술로봇(100)의 현재 절삭 위치를 기초로 수술로봇(100)이 이미 통과한 절삭 라인과 현재 통과하고 있는 절삭 라인이 그래픽적으로 서로 구분되도록 생성될 수 있을 것이다. 예컨대, 이미 통과한 절삭 라인과 현재 통과하고 있는 절삭 라인의 색상, 투명도, 라인의 깜빡임 여부, 라인의 종류 등을 달리할 수 있을 것이다.
또한, 로봇위치 산출부(343)가 추정 절삭 위치와 실제 절삭 위치를 모두 산출하는 경우 두 위치를 표시하기 위한 형상, 색상 등을 달리하여 서로 구분되도록 표시함으로써 사용자가 두 위치의 거리 차이 등을 육안으로 식별하여 수술 진행 상황을 쉽게 모니터링하도록 할 수 있다.
한편, GUI 제공부(345)는 수술로봇(100)의 동작 온오프 상태에 대응하여 디스플레이부(320)를 통한 수술 진행 정보의 표시여부 및 표시양태를 결정할 수 있다. 예컨대, 수술로봇(100)의 절삭을 위한 수술도구가 온이 된 경우에는 수술 진행 정보가 가상 뼈 모델 상에 중첩되어 표시되도록 하고, 수술도구가 오프된 경우에는 수술진행 정보가 표시되지 않도록 할 수 있다. 또는, 수술도구가 오프된 경우에도 수술진행 정보가 표시되되, 회색과 같이 시인성이 상대적으로 낮은 색상으로 표시하거나 투명도를 높여 연하게 보이도록 할 수도 있을 것이다.
디스플레이부(32)에는 GUI 제공부(345)를 통한 수술 진행 정보 뿐 아니라 절수술도구의 온오프 정보, 수술도구에 가해지는 부하, 수술로봇(100)의 속도 등의 상태정보가 함께 표시될 수 있다. 이때, 수술로봇(100)의 속도는 수술 계획에 따른 속도일 수도 있고, 또는 절삭과정에서 센싱되는 값을 기초로 한 실제 속도일 수도 있다.
뷰 전환부(347)는 수술로봇(100)에 의하여 절삭이 진행되는 수술대상 뼈의 부위에 따라 가상 뼈 모델에 대한 시점(View)을 전환한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 뷰 전환부(347)의 동작을 설명하기 위한 화면의 예시이다. 도 5의 (a)와 같이 수술로봇(100)이 대퇴골의 distal을 절삭할 때에는 해당 부분이 잘 보이도록 distal 중심이 화면의 정면에 위치하도록 뷰를 설정하고, (b)와 같이 대퇴골의 anterior를 절삭할 때에는 anterior 중심이 화면에 정면에 위치하도록 뷰를 전환할 수 있다.
뷰 전환부(347)는 사용자 입력부(미도시)를 통하여 현재 수술대상 뼈의 어떤 부분이 절삭이 이루어지고 있는지에 관한 사용자 입력을 받아 이를 기초로 뷰 전환을 수행할 수 있다. 또는, 트랙킹 장치(200)를 통해 추적된 수술로봇(100)의 위치정보 또는 수술로봇(100)으로부터 센싱된 정보를 수신하고, 수술로봇(100)의 로봇암이 수술대상 뼈에 대해서 어떠한 방향 또는 위치로 이동하는지, 또는 수술도구의 방향전환 상태를 파악하여 자동으로 뷰를 전환하도록 구현될 수도 있다.
뷰 전환부(347)는 오일러각(Euler Angle), 회전행렬(Rotation Matrix), 짐벌락(Gimbal Lock) 문제를 개선한 쿼터니언(Quaternion) 등을 적용하여 가상 뼈 모델을 회전하거나 뷰를 변경할 수 있다. 이와 같이, 화면 상에 표시되는 객체를 회전 처리하거나 뷰 방향을 변경하는 것은 공지된 다양한 연산에 의할 수 있는 것이므로 설명의 간략화를 위하여 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 뷰 전환부(347)는 뷰 전환과 함께 절삭면의 크기, 가상 뼈 모델의 절삭면 상에 표시되는 절삭 타깃 지점의 개수에 대응하여 소정의 배율로 가상 뼈 모델을 확대 또는 축소시킬 수 있다. 예컨대, 절삭면의 크기가 상대적으로 작은 경우 가상 뼈 모델의 크기를 확대하여 크게 보이도록 표시할 수 있으며, 가상 뼈 모델 상에 중첩 표시되어야 하는 절삭 타깃 지점의 개수가 많은 경우에도 사용자가 각 절삭 타깃 지점을 쉽게 구분할 수 있도록 가상 뼈 모델을 확대 표시할 수 있을 것이다.
알림부(349)는 수술로봇(100)를 통하여 수술계획 정보에 따른 절삭 경로를 벗어나 절삭이 이루어지고 있는 경우 사용자에게 알림을 제공한다. 알림은 경고음 등의 소리를 통하여 제공되거나 디스플레이부(330)를 통하여 메시지를 표시함으로써 시각적인 표시로 제공될 수 있다.
알림부(349)는 트랙킹 장치(200)로부터 수신된 수술로봇(100)의 위치 정보를 기초로 수술로봇(100)의 실제 절삭 위치가 로봇위치 산출부(343)를 통하여 추정된 수술로봇(100)의 현재 절삭 위치로부터 미리 결정된 거리 이상 떨어진 경우 알림을 제공할 수 있다. 또한, 트랙킹 장치(200)로부터 수신된 정보를 기초로 산출된 실제 절삭 위치가 수술계획 정보에 따른 절삭 경로로부터 미리 결정된 기준 이상으로 벗어난 경우 알림을 제공할 수도 있을 것이다.
전술된 구성을 통하여 본 발명에 따른 수술정보 제공 장치(300)는 가상 뼈 모델 상에 수술계획에 따른 절삭 경로 정보와 수술로봇(100)의 현재 절삭 위치, 로봇 상태 등의 수술 진행 정보를 표시함으로써 사용자로 하여금 수술 진행 상황을 인지하고, 수술 진행을 모니터링할 수 있도록 도와준다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 관절치환 로봇수술 정보 제공 방법을 나타낸 흐름도이다. 이하, 도 6을 참조하여, 전술된 수술정보 제공 장치(300) 구성의 유기적인 동작을 살펴본다. 앞서 설명된 실시예와 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 관절치환 로봇수술 정보 제공 방법은 수술 전 플래닝을 통하여 작성된 수술계획 정보를 메모리부(330)에 저장하는 것이 전제된다(S10). 수술 전 플래닝은 공지된 다양한 플래닝 소프트웨어를 이용하여 수술 전 촬영된 환자 의료영상 기반으로 이루어질 수 있다. 수술 전 플래닝을 통하여 수술대상 뼈에 설치될 임플란트 종류, 형상, 크기, 임플란트 설치 위치/방향/각도, 해당 임플란트를 설치하기 위하여 수술대상 뼈를 절삭할 절삭 경로, 절삭할 부분의 뼈 밀도에 따른 절삭 속도 등의 수술계획 정보가 생성된다.
수술현장 내에 전술된 관절치환 로봇수술 시스템(1)의 구성이 마련되면, 공지된 기술을 적용하여 트랙킹 장치(200)의 비전 센서 기준 좌표계와 로봇의 기준 좌표계의 상관관계를 정립하기 위한 로봇 캘리브레이션 작업, 의료영상을 기반으로 계획된 수술계획을 실제 수술대상 뼈에 적용하기 위한 의료영상과 수술대상 뼈의 정합, 로봇의 위치/자세와 로봇 마커의 위치/자세 간의 상관관계를 정립하기 위한 로봇 정합 등이 수행되고 수술계획에 따라 로봇수술이 개시된다.
로봇수술이 개시되면, 타깃획득부(341)는 저장된 수술계획 정보를 기초로 절삭 경로를 구성하는 복수의 절삭 타깃 지점의 위치를 획득한다(S11). 이때 수술계획 정보에 따른 절삭 경로는 임플란트 좌표계를 기준으로 정의되므로, 이를 가상 뼈 모델 상에 표시하기 위해서는 임플란트 좌표계에 따른 위치좌표값을 가상 뼈 모델 좌표계에 따른 위치좌표값으로 좌표변환을 수행하는 처리가 이루어져야 한다. 한편, 타깃획득부(341)가 복수의 절삭 타깃 지점의 위치 획득시, 절삭 경로의 형상 내지 형태에 따라 획득하는 절삭 타깃 지점의 개수를 달리 결정할 수 있음은 전술된 바와 같다.
이어서, 로봇위치 산출부(343)는 수술로봇을 통한 수술 진행에 대응하여 절삭 타깃 지점 사이에서의 수술로봇(100)의 현재 절삭 위치를 산출한다(S13). 여기서, 현재 절삭 위치는 수술로봇(10)의 절삭동작 시간, 수술계획에 따른 절삭속도를 기초로 추정된 추정 위치이거나, 또는 트랙킹 장치(200)에 의하여 추적된 수술로봇(100)의 위치 정보를 기초로 산출된 가상 뼈 모델 상 실제 위치일 수도 있다.
다음으로, GUI 제공부(345)는 위의 단계에서 얻어진 데이터를 기초로 수술 진행 정보를 나타내는 그래픽을 생성한다(S15). 이때, 수술대상 뼈에 대응하는 가상 뼈 모델 상에 타깃획득부(341)를 통하여 획득된 복수의 절삭 타깃 지점에 각각 대응하는 도형, 수술로봇(100)의 절삭 순서에 따라 절삭 타깃 지점을 서로 연결하여 형성되는 절삭 라인(직선 또는 곡선), 로봇위치 산출부(343)를 통하여 산출된 수술로봇(100)의 현재 절삭 위치에 대응하는 도형을 그래픽으로 생성될 수 있다.
디스플레이부(330)는 GUI 제공부(345)로부터 그래픽으로 생성된 수술 진행 정보 및 수술로봇(100)에서 센싱된 상태정보를 가상 뼈 모델 상에 표시한다(S17).
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이부(330)에 표시되는 화면의 예이다.
도 7과 도 8을 참조하면, 수술로봇(100)의 수술도구가 온이 된 상태에서 수술로봇(100)이 대퇴골의 distal 부분을 절삭할 때 표시되는 화면을 보여준다. 참고로, 도 8은 도 7에 도시된 것에 비하여 절삭이 더 진행된 상태를 도시하고 있다.
수술로봇(100)의 현재 절삭 위치(C)는 빨강색 구 형상으로 표시되어 있고, 복수의 절삭 타깃 지점(P)들은 현재 절삭 위치(C)보다 크기가 상대적으로 작은 노랑색 구 형상으로 표시된 예를 보여준다. 그러나, 이는 표시의 한 예이므로 구 형상 외 다양한 형상, 크기 및 색상으로 표현될 수 있음은 물론이다. 또한, 도 7 및 도 8에는 수술로봇(100)이 이미 통과한 절삭 라인(L)은 노랑색으로, 현재 통과하고 있는 절삭 라인(L)은 빨강색으로 색상을 달리 표시함으로써 사용자가 현재 절삭이 진행되고 있는 부분을 직관적으로 파악할 수 있도록 도와줄 수 있다.
한편, 처음부터 수술계획에 따른 절삭 경로 전체에 대한 복수의 절삭 타깃 지점(P)과 절삭 라인(L)들을 모두 표시할 수도 있으나, 도 7 및 도 8에 나타난 바와 같이, 수술로봇(100)의 절삭 진행에 맞추어 순차적으로 절삭 타깃 지점(P)과 절삭 라인(L)이 표시되도록 구현될 수도 있다.
절삭이 진행됨에 따라 수술로봇(100)의 절삭 위치가 계속 변경되므로, 디스플레이부(330)에는 이러한 절삭 위치의 변경을 반영하여 현재 절삭 위치(C)가 절삭 라인(L)을 따라 실시간으로 움직이는 동영상과 같이 표시된다.
한편, 화면 좌측 상단에는 Cutting: 0n 이 표시되어 수술로봇(100)의 수술도구가 온이 된 상태를 보여주고 있으며, 좌측 하단에는 수술도구에 가해지는 부하가 N 단위로, 절삭 속도가 mm/s 단위로 함께 표시되고 있다. 이때, 절삭 속도는 수술 계획 정보에 따른 계획 속도 또는 실제 절삭 속도가 될 수 있음은 전술된 바와 같다.
도 9는 수술로봇(100)의 수술도구의 작동이 오프된 상태에서 표시되는 화면을 보여준다. 도 9를 참조하면, 좌측 상단에 off 인 상태정보만 표시되고 그 외 상태정보나 수술 진행 정보는 표시되지 않음을 확인할 수 있다. 이는 하나의 예시이며, 앞서 설명된 바와 같이, 위 정보들을 표시하되, 색상이나 투명도 등을 달리하여 온일 때와 오프일 때가 구분되도록 표시할 수도 있음은 물론이다.
도 10은 수술로봇(10)이 대퇴골의 Anterior 부분을 절삭할 때 표시되는 화면을 보여준다. 도 10을 참조하면, 현재 절삭 위치(C), 절삭 라인(L), 복수의 절삭 타깃 지점(P), 수술로봇 상태정보가 표시된 것은 동일하다. 다만, distal 부분을 절삭하고 있는 상태를 도시하고 있는 도 7이나 도 8과 비교할 때, Anterior 부분이 화면에 잘 보이도록 뷰 포인트의 시점이 변경되어 표시된 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 뷰 전환부(347)는 수술로봇(100)이 특정 부위의 절삭을 종료하고, 다른 부위에 대한 절삭을 시작한 경우 기존에 디스플레이된 수술 진행 정보를 삭제하고 다른 시점으로 뷰를 전환할 수 있다.
한편, 도 6을 참조하여 설명된 방법의 각 단계는 필요에 따라 적절하게 추가되거나 변경될 수도 있다. 예컨대, 절삭이 진행되는 과정에서 수술로봇(100)의 실제 절삭 위치가 추정된 수술로봇(100)의 현재 절삭 위치로부터 미리 결정된 거리 이상 떨어진 경우나 수술로봇(100)의 실제 절삭 위치가 수술계획 정보에 따른 절삭 경로로부터 미리 결정된 기준 이상으로 벗어난 경우 알림부(349)가 알림을 제공하는 단계가 더 추가될 수 있을 것이다.
전술된 바와 같이, 본 발명에 따른 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치(300) 및 제공 방법에 의하면, 수술 전 계획된 절삭 경로와 현재 수술로봇(100)이 절삭 경로 상 어느 위치를 지나가고 있는지에 관한 수술 진행 정보, 및 수술로봇(100)의 상태정보를 사용자에게 제공함으로써 사용자가 수술 진행 상황을 인지하고, 수술 진행을 모니터링할 수 있도록 도와준다.
지금까지 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 당업자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 본 발명을 변형하는 것이 용이함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 실시예는 예시적인 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물에 미치는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 수술로봇 200: 트랙킹 장치
300: 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치
310: 신호수신부 320: 디스플레이부
330: 메모리부 340: 제어부
341: 타깃획득부 343: 로봇위치 산출부
345: GUI 제공부 347: 뷰 전환부
349: 알림부

Claims (11)

  1. 수술대상 뼈의 절삭 경로를 포함하여 수술 전 설정된 수술계획 정보를 저장하는 메모리부;
    상기 수술계획 정보를 기초로 상기 절삭 경로를 구성하는 복수의 절삭 타깃 지점의 위치를 획득하는 것으로, 하나 이상의 직선들로 구성된 상기 절삭 경로에 대해서 각 직선이 시작되는 시점과 종결되는 종점에 해당하는 점들을 상기 절삭 타깃 지점으로 획득하는 타깃획득부;
    수술로봇을 통한 수술 진행에 대응하여 상기 절삭 타깃 지점 사이에서의 상기 수술로봇의 현재 절삭 위치를 산출하는 것으로, 상기 수술계획 정보에 따른 상기 수술로봇의 절삭속도와 상기 절삭 타깃 지점 간 거리를 기초로 추정되는 추정 절삭 위치와 상기 수술로봇의 위치를 추적하는 트랙킹 장치로부터 수신한 정보를 기초로 한 실제 절삭 위치를 각각 산출하는 로봇위치 산출부;
    수술대상 뼈에 대응하는 가상 뼈 모델 상에 상기 절삭 타깃 지점의 위치와 상기 수술로봇의 현재 절삭 위치를 포함하는 수술 진행 정보를 그래픽으로 생성하는 것으로, 복수의 상기 절삭 타깃 지점에 각각 대응하는 도형, 상기 절삭 타깃 지점을 연결하여 형성되는 절삭 라인, 및 상기 수술로봇의 추정 절삭 위치와 실제 절삭 위치에 각각 대응하는 도형을 생성하는 GUI 제공부;
    상기 가상 뼈 모델과 상기 수술 진행 정보를 표시하는 디스플레이부; 및
    상기 수술로봇에 의하여 절삭이 진행되는 상기 수술대상 뼈의 부위, 상기 수술대상 뼈에 대한 상기 수술로봇의 로봇암의 위치, 및 수술도구의 방향 전환 상태에 따라 상기 가상 뼈 모델에 대한 시점(View)을 자동으로 전환하는 뷰 전환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 뷰 전환부는, 상기 가상 뼈 모델의 절삭면의 크기, 상기 절삭면 상에 표시되는 상기 절삭 타깃 지점의 개수에 따라 상기 가상 뼈 모델을 소정 배율로 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 타깃획득부는,
    상기 수술대상 뼈에 치환될 임플란트를 기준으로 한 제1 좌표계에 따른 상기 절삭 타깃 지점의 위치를 상기 가상 뼈 모델을 기준으로 한 제2 좌표계에 따른 위치로 좌표변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 실제 절삭 위치가 상기 추정 절삭 위치로부터 미리 결정된 거리 이상 떨어진 경우 알림을 제공하는 알림부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수술로봇으로부터 상기 수술로봇의 상태정보를 수신하는 신호수신부를 더 포함하며,
    상기 디스플레이부는, 상기 수술로봇의 상태정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 GUI 제공부는,
    상기 수술로봇의 동작 온오프 상태에 대응하여 상기 디스플레이부를 통한 상기 수술 진행 정보의 표시여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 GUI 제공부는,
    상기 로봇위치 산출부를 통해 산출된 상기 수술로봇의 현재 절삭 위치를 기초로 상기 수술로봇이 이미 통과한 상기 절삭 라인과 현재 통과하고 있는 상기 절삭 라인이 서로 구분되도록 생성하는 것을 특징으로 하는 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치.
  11. 각 단계가 관절치환 로봇수술 정보를 제공하는 관절치환 로봇수술 정보 제공 장치를 통하여 수행되는 관절치환 로봇수술 정보 제공 방법에 있어서,
    수술대상 뼈의 절삭 경로를 포함하여 수술 전 설정된 수술계획 정보를 저장하는 단계;
    상기 수술계획 정보를 기초로 상기 절삭 경로를 구성하는 복수의 절삭 타깃 지점의 위치를 획득하는 단계로서, 하나 이상의 직선들로 구성된 상기 절삭 경로에 대해서 각 직선이 시작되는 시점과 종결되는 종점에 해당하는 점들을 상기 절삭 타깃 지점으로 획득하는 단계;
    수술로봇을 통한 수술 진행에 대응하여 상기 절삭 타깃 지점 사이에서의 상기 수술로봇의 현재 절삭 위치를 산출하는 단계로서, 상기 수술계획 정보에 따른 상기 수술로봇의 절삭속도와 상기 절삭 타깃 지점 간 거리를 기초로 추정되는 추정 절삭 위치와 상기 수술로봇의 위치를 추적하는 트랙킹 장치로부터 수신한 정보를 기초로 한 실제 절삭 위치를 각각 산출하는 단계;
    수술대상 뼈에 대응하는 가상 뼈 모델 상에 상기 절삭 타깃 지점의 위치와 상기 수술로봇의 현재 절삭 위치를 포함하는 수술 진행 정보를 그래픽으로 생성하는 단계로서, 복수의 상기 절삭 타깃 지점에 각각 대응하는 도형, 상기 절삭 타깃 지점을 연결하여 형성되는 절삭 라인, 및 상기 수술로봇의 추정 절삭 위치와 실제 절삭 위치에 각각 대응하는 도형을 생성하는 단계;
    상기 가상 뼈 모델과 상기 수술 진행 정보를 디스플레이부에 표시하는 단계; 및
    상기 수술로봇에 의하여 절삭이 진행되는 상기 수술대상 뼈의 부위, 상기 수술대상 뼈에 대한 상기 수술로봇의 로봇암의 위치, 및 수술도구의 방향 전환 상태에 따라 상기 가상 뼈 모델에 대한 시점(View)을 자동으로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관절치환 로봇수술 정보 제공 방법.
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