KR20090034813A - 컴퓨터 디스플레이 스크린의 경계구역에 표시된 수술기구 위치 및 수술기구 확인 표시장치 - Google Patents

컴퓨터 디스플레이 스크린의 경계구역에 표시된 수술기구 위치 및 수술기구 확인 표시장치 Download PDF

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Abstract

내시경은 모니터의 관찰구역에 디스플레이하기 위해 수술 부위의 이미지를 포착한다. 수술기구가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, GUI가 수술기구 위치를 나타내기 위해서 관찰구역 주위의 경계구역에 심벌을 위치시킴으로써 수술기구의 위치를 나타낸다. 관찰구역으로부터 보이지 않는 수술기구까지의 거리는 심벌의 사이즈, 칼라, 밝기, 또는 깜박거림이나 진동 주파수에 의해 표시된다. 거리 수치는 심벌에 표시될 수도 있다. 수술기구의 샤프트 또는 엔드 이펙터의 방향은 심벌 위에 겹쳐진 방향 표시부에 의하거나, 심벌 자체의 방향에 의해 표시될 수 있다. 수술기구가 관찰구역의 안쪽에 있지만, 어떤 물체에 의해 차단되어 있으면, GUI가 현재의 위치 및 방향에 있는 가상의 수술기구(ghost tool)를 차단하는 물체 위에 겹쳐 놓는다.
Figure 112008087053847-PCT00001
내시경, 모니터, 관찰구역, 심벌, 엔드 이펙터, 방향 표시부, 컴퓨터 디스플레이 스크린, 경계구역

Description

컴퓨터 디스플레이 스크린의 경계구역에 표시된 수술기구 위치 및 수술기구 확인 표시장치{SURGICAL TOOL POSITION AND IDENTIFICATION INDICATOR DISPLAYED IN A BOUNDARY AREA OF A COMPUTER DISPLAY SCREEN}
본 발명은 대체로 로봇 수술 시스템에 관한 것이며 보다 상세하게는 컴퓨터 디스플레이 스크린의 경계구역에 표시된 수술기구 위치 및 확인 표시장치에 관한 것이다.
최소침습수술법(minimally invasive surgical procedure)을 시행하는데 사용되는 것과 같은 로봇 수술 시스템은 종래의 개복 수술 기법에 비하여 고통의 경감, 짧은 병원 체류기간, 일상 생활로의 신속한 복귀, 최소한의 흉터, 짧은 회복 시간, 조직 손상의 경감을 포함하는 많은 장점을 제공한다. 따라서, 로봇 수술 시스템을 이용하는 최소침습수술에 대한 요구는 현저하게 증가하고 있다.
로봇 수술 시스템의 한 가지 예는 미국 캘리포니아주, 서니베일의 인튜이티브 서지컬 인코포레이티드(Intuitive Surgical, Inc.)의 다빈치(da Vinci®) 수술 시스템이다. 상기 다빈치(da Vinci®) 수술 시스템은 외과의사의 콘솔, 환자측 카트(patient-side cart), 고성능 3-D 영상 시스템, 그리고 인튜이티브 서지컬 인코 포레이티드 소유의 엔도리스트(EndoWristTM) 관절 기구(articulating instrument)를 포함하고 있고, 상기 엔도리스트 관절 기구는 수술 도구를 유지하는 로봇 팔의 동작에 부가할 경우 개복 수술(open surgery)의 실제 움직임에 필적하는 완전한 6 자유도의 움직임이 가능하도록 사람의 손목을 원형으로 삼아 만든 것이다.
다빈치(da Vinci®) 수술 시스템의 외과의사의 콘솔은 2 개의 프로그래시브 스캔 음극선관(progressive scan cathode ray tube)을 가진 고해상도의 입체 영상 디스플레이를 가지고 있다. 상기 다빈치(da Vinci®) 수술 시스템은 분극(polarization) 기술, 셔터 렌즈(shutter eyeglass) 기술, 또는 다른 기술보다 높은 현실감(fidelity)을 제공한다. 각각의 눈은 대물 렌즈와 일련의 거울를 통하여 좌측 또는 우측 화면을 보여주는 각 음극선관을 주시한다. 전체 수술과정 동안 외과의사는 3-D 수술 영상을 디스플레이하고 조작하기에 적합한 장소에 나와 편안하게 앉아서 상기 디스플레이를 관찰한다.
입체 영상 디스플레이에 표시하기 위한 좌측 화면과 우측 화면을 포착하기 위해서 입체 내시경이 수술 부위 근처에 위치된다. 그러나, 수술 도구가 입체 영상 디스플레이의 관찰구역 바깥쪽에 있으면, 외과의사는 수술 도구가 얼마나 멀리 떨어져 있는지 어느 방향으로 놓여 있는지를 제때에 알지 못할 수 있다. 이러한 사실은 외과의사가 수술 도구를 수술 부위로 가져오는 것을 곤란하게 한다. 또한, 수술 도구가 갑자기 시야에 나타나게 되면 외과의사가 당황하게 될 수도 있다. 심지어 수술 도구가 입체 영상 디스플레이의 관찰구역 내에 있는 경우에도, 외과의사 는 상기 수술 도구가 어떤 수술 도구인지 상기 수술 도구와 결합된 것이 어떤 환자측 매니퓰레이터(manipulator)(예를 들면, 환자측 카트상의 로봇 팔)인지 알지 못할 수 있다. 이러한 사실은, 예를 들면, 수술이 진행되는 동안 외과의사가 수술 도구를 다른 것으로 교체하기 위해서 환자측 수술보조자에게 지시하는 것을 곤란하게 한다.
입체 영상 디스플레이의 관찰구역의 바깥쪽에 있는 수술 도구의 위치를 파악하기 위해서, 상기 수술 도구가 관찰구역에 나타날 때까지 내시경을 이동시킬 필요가 있을 수 있다. 이러한 경우에, 수술 도구가 수술 부위로 인도되면, 카메라의 줌 조절 및 초점 조절이 빈번하게 조정되어야 할 수도 있고, 이러한 과정은 외과의사를 지루하게 하고 시간을 낭비하게 한다. 수술 도구가 카메라의 시야 내에 있지만, 줌-인(zoom-in) 조정으로 인해 상기 수술 도구가 관찰구역의 바깥쪽에 있게 되면, 상기 수술 도구를 관찰구역으로 되돌리기 위해서 줌-아웃 조정을 실행할 수도 있다. 그러나, 외과의사에게 정밀한 관찰을 요하는 정교한 수술이 시행되는 경우에는 상기와 같은 줌-아웃(zoom-out) 조정은 바람직하지 않을 수 있다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시형태 중의 하나는 수술기구가 컴퓨터 디스플레이 스크린의 관찰구역 바깥쪽에 있는 경우에 컴퓨터 디스플레이 스크린에 표시된 영상에 대해 상대적으로 수술기구의 위치를 나타내는 방법이다.
본 발명의 다양한 실시형태 중의 다른 하나는 수술기구가 컴퓨터 디스플레이 스크린의 관찰구역 바깥쪽에 있는 경우에 컴퓨터 디스플레이 스크린에 표시된 영상으로부터의 수술기구의 거리를 나타내는 방법이다.
본 발명의 다양한 실시형태 중의 또 다른 하나는 수술기구가 컴퓨터 디스플레이 스크린의 관찰구역 바깥쪽에 있는 경우에 컴퓨터 디스플레이 스크린에 표시된 영상에 대해 상대적으로 수술기구의 방향을 나타내는 방법이다.
본 발명의 다양한 실시형태 중의 또 다른 하나는 수술기구가 컴퓨터 디스플레이 스크린의 관찰구역 내에서 차단되어 있는 경우에 컴퓨터 디스플레이 스크린에 표시된 영상에 대해 상대적으로 수술기구의 위치 또는 방향을 나타내는 방법이다.
본 발명의 다양한 실시형태 중의 또 다른 하나는 수술기구가 컴퓨터 디스플레이 스크린의 관찰구역 내에서 차단되어 있는 경우에 컴퓨터 디스플레이 스크린에 표시된 영상에 대해 상대적으로 수술기구의 위치 또는 방향을 나타내는 방법이다.
본 발명의 다양한 실시형태 중의 또 다른 하나는 외과의사의 수술 수행능력 및 수술 보조자와의 의사소통을 향상시키기 위해서 어떤 환자측 매니퓰레이터가 어떤 수술 도구에 연결되어 있는지를 명확하게 확인시켜주는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구 확인표시를 나타내는 방법이다.
상기와 같은 목적 및 부가적인 목적은 본 발명의 다양한 실시형태에 의해 수행되는데, 간단히 말하면, 한 가지 실시형태는 수술기구의 위치를 결정하는 단계; 상기 수술기구의 위치를 나타내기 위하여 컴퓨터 디스플레이 스크린의 경계구역 내에 심벌(symbol)의 위치를 결정하는 단계; 그리고 상기 경계구역의 결정된 위치에 상기 심벌을 표시하는 단계를 포함하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법이다.
다른 실시형태는 프로세서를 포함하고 있고, 상기 프로세서는 상기 컴퓨터 디스플레이 스크린과 결합되어 있으며, 상기 수술기구의 현재의 위치를 결정하고; 상기 수술기구의 위치를 나타내기 위하여 상기 컴퓨터 디스플레이 스크린의 경계구역 내에 심벌의 위치를 결정하고; 그리고 상기 심벌을 상기 경계구역 내의 결정된 위치에 표시되게 하도록 구성되어 있는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치이다.
또 다른 실시형태는 수술기구; 상기 수술기구의 위치 및 방향을 조절할 수 있도록 상기 수술기구에 기계적으로 결합된 제 1 로봇 팔; 카메라; 상기 카메라의 위치 및 방향을 조절할 수 있도록 상기 카메라에 기계적으로 결합된 제 2 로봇 팔; 컴퓨터 디스플레이 스크린; 그리고 상기 로봇 팔, 카메라 및 컴퓨터 디스플레이 스크린에 결합된 프로세서를 포함하고 있고, 상기 프로세서는 상기 수술기구의 위치를 나타내기 위해 심벌을 상기 컴퓨터 디스플레이 스크린의 경계구역에 표시되게 하도록 구성되어 있는 의료용 로봇 시스템이다.
상기 방법, 장치 및 의료용 로봇 시스템의 바람직한 실시예에서, 심벌은 상기 심벌 상에 표시되거나 심벌과 인접한 곳에 표시되어 있는 칼라 또는 텍스트나 수치 정보와 같은 다른 수단에 의해 수술기구 및/또는 이 수술기구와 결합된 환자측 매니퓰레이터를 확인하는 정보를 제공한다. 후자의 경우에 있어서, 상기 텍스트 정보는 상기 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 계속적으로 표시된다. 대체실시형태로서, 상기 심벌은 커서(cursor)가 상기 심벌 위에 놓이거나 포인팅 디바이스를 사용하여 상기 심벌을 클릭할 때에만 표시될 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시형태의 부가적인 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관려하여 기술된 아래의 바람직한 실시예의 설명을 통해서 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 여러 실시형태에 사용되는 로봇 수술 시스템을 이용하는 수술실의 평면도를 나타내고 있다.
도 2는 내시경 카메라의 시야에 위치된 2 개의 수술기구를 나타내고 있다.
도 3은 내시경 카메라의 시야 내에 위치된 한 수술기구와 내시경 카메라의 시야에서 벗어나서 위치된 한 수술기구를 나타내고 있다.
도 4는 수술기구가 본 발명의 여러 실시형태에 사용되는 내시경 카메라의 시야에서 벗어난 경우 수술기구의 위치를 나타내는 방법에 있어서의 제 1 컴퓨터 디스플레이 스크린을 나타내고 있다.
도 5는 수술기구가 본 발명의 여러 실시형태에 사용되는 내시경 카메라의 시야에서 벗어난 경우 수술기구의 위치를 나타내는 방법에 있어서의 제 2 컴퓨터 디스플레이 스크린을 나타내고 있다.
도 6은 수술기구가 본 발명의 여러 실시형태에 사용되는 내시경 카메라의 시야에서 벗어난 경우 수술기구의 위치를 나타내는 방법에 있어서의 제 3 컴퓨터 디스플레이 스크린을 나타내고 있다.
도 7은 수술기구가 본 발명의 여러 실시형태에 사용되는 내시경 카메라의 시야 내에서 차단된 경우 수술기구의 위치를 나타내는 방법에 있어서의 제 4 컴퓨터 디스플레이 스크린을 나타내고 있다.
도 8은 수술기구가 본 발명의 여러 실시형태에 사용되는 내시경 카메라의 시야에서 벗어나 있거나, 내시경 카메라의 시야 내에서 차단된 경우 수술기구의 위치를 나타내는 방법에 있어서의 흐름도를 나타내고 있다.
도 9는 본 발명의 여러 실시형태에 사용되는 도 8과 관련하여 기술된 방법을 수행하도록 구성된 로봇 수술 시스템에 사용된 내시경 카메라 기준 프레임 내의 한 지점의 좌측 화면과 우측 화면을 나타내고 있다.
도 10은 컴퓨터 모니터의 좌측 관찰구역에 표시된 전체 좌측 카메라 화면을 나타내고 있다.
도 11은 컴퓨터 모니터의 좌측 관찰구역에 표시된 일부 좌측 카메라 화면을 나타내고 있다.
도 12는 본 발명의 여러 실시형태에 사용되는 도 8과 관련하여 기술된 방법에 사용될 수 있는 카메라 화면 내의 수술기구를 확인하는 방법의 흐름도를 나타내고 있다.
도 1은, 한 가지 예로서, 로봇 수술 시스템을 이용하는 수술실의 평면도를 나타내고 있다. 이 경우에 있어서의 로봇 수술 시스템은 최소침습로봇수술(Minimally Invasive Robotic Surgical:MIRS) 시스템(100)이고, 이 최소침습로봇수술 시스템은 대체로 수술 테이블(0)에 누워있는 환자(P)측에 있는 한 명 이상의 보조자(A)로부터 보조를 받으면서 최소침습진단법이나 최소침습수술법을 시행하는 동안 외과의사(S)에 의해 사용되는 콘솔(C)을 포함하고 있다.
상기 콘솔은 수술 부위의 영상을 외과의사에게 보여주는 3-D 모니터(104), 하나 이상의 조작가능한 마스터(master) 매니퓰레이터(108, 109)(본 명세서에서는 "컨트롤 장치" 및 "입력 장치"라고도 함), 그리고 프로세서(102)를 포함하고 있다. 컨트롤 장치(108, 109)는 조이스틱(joystick), 글러브(glove), 트리거-건(trigger-gun), 수동식 컨트롤러 등과 같은 다양한 입력 장치들 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 프로세서(102)는 콘솔에 통합되어 있거나 콘솔 옆에 위치되어 있는 퍼스널 컴퓨터이다.
외과의사는 수술 부위를 입체 내시경(140)(좌측 입체 화면 및 우측 입체 화면을 포착하기 위한 좌측 카메라 및 우측 카메라를 가지고 있는)에 의해 포착되어 콘솔의 3-D 모니터(104)에 표시되어 있는 3-D 영상으로 관찰하면서, 상기 프로세서(102)가 관련된 슬레이브(slave) 매니퓰레이터(128, 129)(본 명세서에서는 "로봇 팔" 및 "환자측 매니퓰레이터"라고도 함)로 하여금 탈착가능하게 결합된 수술 도구(138, 139)(본 명세서에서는 "수술기구"라고도 함)를 각각 조작시키도록 컨트롤 장치(108, 109)를 조종함으로써 최소침습수술법을 시행한다.
내시경(140)뿐만 아니라 수술기구(138, 139)의 각각은 절개부(166)와 같은 대응하는 최소침습절개부를 통하여 수술 부위로 뻗어있도록 하기 위해 캐뉼러(cannula) 또는 다른 수술기구 가이드(도시되지 않음)를 통하여 환자 속으로 삽입되는 것이 바람직하다. 각각의 로봇 팔은 연동장치(162)와 같은 링크장치로 종래 방식으로 형성되고, 상기 링크장치는 서로 결합되어 있으며 조인트(163)와 같은 모터 제어식 조인트를 통하여 조작된다.
한 번에 사용되는 수술기구의 갯수와 최소침습로봇수술 시스템(100)에 사용되는 로봇 팔의 갯수는 여러가지 요소 중에서 대체로 진단법 또는 수술법 그리고 수술실 내의 공간적인 제약에 따라 좌우된다. 수술과정 동안 사용되는 수술기구의 하나 이상을 교체할 필요가 있는 경우, 외과의사는 수술보조자에게 수술기구를 더 이상 사용하지 않도록 로봇 팔로부터 제거하고 수술실의 트레이(T)에 있는 다른 수술기구(131)로 교체하도록 지시할 수 있다. 보조자가 교체될 수술기구를 확인하는 것을 도와주기 위해서, 로봇 팔(122, 128, 129) 각각은 셋업 조인트(setup joint)와 같은 것에 인쇄된 확인 숫자나 칼라 표시부를 가질 수 있다.
바람직하게는, 외과의사가 수술 부위를 실제로 직접 내려다 보는 느낌을 가지도록 향해 있는 영상을 표시하도록 상기 모니터(104)는 외과의사의 손 근처에 위치되어 있다. 이러한 목적을 위해, 수술기구(138, 139)의 영상은 실제로 외과의사의 손이 위치되어 있는 곳에 배치되게 보이는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 프로세서(102)는 내시경(140)에 의해 보여지는 대로 해당 수술기구(138, 139)의 방향을 맞추기 위해서 컨트롤 장치(108, 109)의 방향을 바꾸는 것이 바람직하다.
상기 프로세서(102)는 최소침습로봇수술 시스템(100)에서 다양한 기능을 수행한다. 상기 프로세서(102)가 수행하는 한 가지 중요한 기능은 외과의사가가 각각의 수술기구(138, 139)를 효과적으로 이동 및/또는 조종할 수 있도록 제어 신호 버스(110)를 통하여 컨트롤 장치(108, 109)의 기계적인 움직임을 각각의 로봇 팔(128, 129)로 변형하여(translate) 전달하는 것이다. 다른 중요한 기능은 본 명세서에 기술되어 있는 바와 같이, 수술기구가 모니터(104)에 표시되는 카메라 포착 화면 바깥쪽에 있거나, 모니터(104)에 표시되는 카메라 포착 화면 내에서 차단되어 있는 경우에 수술기구의 위치를 표시하는 방법을 수행하는 것이다. 또 다른 중요한 기능은 외과의사/수술보조자의 의사소통을 용이하게 하게 위해서 모니터(104) 상에서 수술기구 및/또는 각각의 환자측 매니퓰레이터를 쉽게 확인하는 방법을 수행하는 것이다.
비록 프로세서(102)를 퍼스널 컴퓨터라고 기술하였지만, 실제로 상기 프로세서(102)는 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어(firmware)의 임의의 조합으로 실시될 수 있다. 또한, 상기 프로세서의 기능은 본 명세서에서 기술된 바와 같이 하나의 유닛에 의해 실행될 수 있거나, 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어의 임의의 조합으로 차례로 실시될 수 있는 상이한 구성요소들로 분할된 것에 의해 실행될 수 있다.
최소침습수술법을 수행하는 동안에는, 외과의사가 최소침습수술법을 수행하는 동안 모니터(104)를 통하여 수술기구(138, 139)를 보고 사용할 수 있도록 수술기구(138, 139)는 모니터(104)의 관찰구역(200) 내에 유지되는 것이 바람직하다(도 2에 도시된 바와 같이). 하나의 수술기구(138)가 모니터(104)의 관찰구역(200) 바깥쪽에 있는 경우(도 3에 도시된 바와 같이), 외과의사는 상기 수술기구를 모니터(104) 상에서 볼 수 없으므로, 수술을 진행하는 동안 상기 수술기구를 적절하게 사용할 수 없다. 또한, 외과의사는 시야에서 벗어난 수술기구가 현재 관찰구역(200)에 대해 상대적으로 어디에 위치되어 있는 지를 알지 못하는 상태에서 시야에서 벗어난 수술기구를 모니터(104)의 관찰구역(200)으로 이동시키는데 어려움을 겪을 수 있다.
시야에서 벗어나 있거나 차단되어 있는 수술기구에 대해 외과의사에게 수술기구의 위치를 알려주기 위해, 프로세서(102)는 도 8과 관련하여 설명되어 있는 바와 같이, 모니터(104) 상의 수술기구의 위치를 표시하는 방법을 수행하는 그래픽 사용자 인터페이스(Graphical User Interface:GUI) 컴퓨터 프로그램으로 환경설정되어 있다. 그러나, GUI의 상기 실시형태를 설명하기 전에, GUI에 의해서 생성된 출력의 예들을 도 4 내지 도 7을 참고하여 설명한다.
도 4 내지 도 7의 각각에 있어서, 모니터(104)의 관찰구역(300)은 도 10에 도시된 것과 같은 (전체 시야의 적절한 축척으로 된)내시경(140)의 시야에 대응하거나, 도 11에 도시된 것과 같은 (모니터(104) 상에 표시된 시야의 일부분에 줌-인 영상이 대응하는 적절한 축척으로 된)내시경(140)의 시야의 일부분에만 대응할 수 있다. 관찰구역(300) 내의 수술기구는 관찰구역(300) 내에서 굵은 선으로 표시되어 있다. 관찰구역(300)을 둘러싸고 있는 부분은 경계구역(400)이고, 이 경계구역에는, 클릭불가능한 심벌(non-clickable symbol) 또는 클릭가능한 아이콘(clickable icon)(이하에서는 통틀어서 "심벌" 이라고 함)이 대응하는 수술기구의 위치를 표시하기 위해서 위치되어 있다.
또한 상기 심벌은 각각의 수술기구 및/또는 이와 대응하는 환자측 매니퓰레이터를 확인하는 정보를 제공하는 것이 바람직하다. 이에 대한 한 가지 방법은 셋업 조인트와 같은 환자측 매니퓰레이터에 인쇄된 칼라 표시부(color indication)와 매치(match)시킬 수 있는 심벌의 칼라로 상기 정보를 제공하는 것이다. 예를 들면, 환자측 매니퓰레이터(122, 128, 129)는 빨간색, 녹색 및 노란색으로 각각 코드 화된 칼라로 표시될 수 있고, 상기 환자측 매니퓰레이터에 부착된 수술기구에 대응하는 심벌도 동일한 방식으로 코드화된 칼라로 표시되는 것이다. 대체실시형태로서 셋업 조인트와 같은 환자측 매니퓰레이터에 인쇄된 숫자와 매치시킬 수 있는 숫자 표시부 및/또는 다른 식별 정보가 심벌 상이나 심벌과 인접한 곳에 표시될 수 있다. 예를 들면, 환자측 매니퓰레이터(122, 128, 129)는 각각 1, 2 및 3으로 숫자로 표시될 수 있고, 상기 환자측 매니퓰레이터에 부착된 수술기구에 대응하는 심벌도 동일한 방식으로 숫자로 표시되는 것이다. 텍스트 정보(text information)가 심벌에 제공되는 경우, 상기 텍스트 정보는 심벌 상에 표기되거나 심벌과 인접한 곳에 표시될 수 있다. 상기 텍스트 정보는 컴퓨터 디스플레이 스크린에 계속적으로 표시되거나, 커서(cursor)가 심벌 위에 놓이거나 포인팅 디바이스(pointing device: 마우스, 라이트펜 등 위치 지시 장치)를 이용하여 심벌을 클릭하는 경우에만 표시될 수 있다.
관찰구역(300)의 바깥쪽에 있는 수술기구는 GUI에 의해 실행되는 특정 실시형태의 방법을 설명하기 위한 목적으로 점선으로 표시되어 있다. 이러한 점선으로 표시된 수술기구(또는 점선으로 표시된 수술기구의 연장부)는 모니터(104) 상으로 외과의사에게 보여지지 않는다. 그러나, 도 4 내지 도 7에서 관찰구역(300)에 대한 수술기구의 상대적인 위치는 기준의 내시경 카메라 프레임내에서 내시경(140)의 시야 내에서의 상대적인 위치 또는 내시경(140)의 시야에 대한 상대적인 위치에 대응한다.
비록 도 4 내지 도 7에 도시된 수술기구는 2-D 영상으로 표시되어 있지만, 이는 단지 간략하게 표현하기 위한 것이지 2-D 영상으로 제한되는 것을 의미하는 것은 아니다. 바람직하게는, 3-D 영상이 관찰구역(300)에 표시되는 것이다. 심벌과 특히 심벌 위에 겹쳐져 있는 엔드 이펙터(end effector) 또는 수술기구 샤프트의 방향 표시는 경계구역(400)에서 2-D 또는 3-D로 보여질 수 있다. 또한, 본 명세서에 기술된 예는 내시경(140)에 의해 포착된 영상에 관한 것이지만, 본 발명의 다양한 실시형태는 모니터(104)의 관찰구역(300)에 표시될 수 있는 MRI, 초음파, 또는 다른 촬상 방식을 이용하는 것과 같은 다른 타입의 촬상 장치(imaging device)에 의해 포착된 영상에도 적용할 수 있다.
도 4는, 제 1 실시예로서, 모니터(104)에 표시되어 있는 GUI 생성 스크린을 예시하고 있는데, 제 1 심벌(410)은 시야에서 벗어난 수술기구(138)의 위치를 표시하기 위해 경계구역(400)에 배치되어 있고, 방향 표시부(411)는 시야에서 벗어난 수술기구(138)의 엔드 이펙터(215)의 현재 방향을 표시하기 위해 제 1 심벌(410) 위에 겹쳐져 있다. 시야내에 있는 수술기구(139)는 경계구역(400)에 있는 제 2 심벌(420)로부터 관찰구역(300)으로 부분적으로 돌출되어 있는 것으로 도시되어 있다.
상기 실시예에서, 제 1 심벌(410)의 위치는 라인 402와 경계구역(400)의 교차부에 의해 결정되고, 라인 402는 시야에서 벗어난 수술기구(138) 상의 한 기준점으로부터 모니터(104)의 관찰구역(300)의 중심 지점(401)까지 뻗어 있다. 제 2 심벌(420)의 위치는 시야내에 있는 수술기구(139)의 샤프트(222)와 경계구역(400)의 교차부에 의해 결정된다.
시야에서 벗어난 수술기구(138)가 관찰구역(300)으로부터 떨어져 있는 거리는 심벌의 사이즈, 칼라, 밝기/농도(intensity), 깜박거림 빈도(blinking frequency), 또는 진동수와 같은 다양한 방식으로 표시될 수 있다. 대체실시형태로서 시야에서 벗어난 수술기구(138)가 관찰구역(300)으로부터 떨어져 있는 거리는는 심벌 위에 거리 수치(예를 들면, 센티미터로 표시된 거리)를 표시하는 것에 의해 간단히 표시할 수 있다. 예를 들면, 도면번호 139로 표시된 것와 같은 수술기구가 시야내에 있으면, 그것의 심벌은 시야내에 있는 수술기구(139)의 심벌(420)과 같이 최대 사이즈로 될 수 있다. 그러나, 도면번호 138로 표시된 것와 같은 수술기구가 시야에서 벗어나 있는 경우에는, 그것의 심벌의 사이즈는 수술기구가 관찰구역(300) 쪽으로 접근하여 이동에 따라 점점 커지게 되도록 시야에서 벗어난 수술기구가 관찰구역(300)으로부터 떨어져 있는 거리를 표시할 수 있다. 대체실시형태로서, 칼라 스펙트럼(color spectrum)을 이용하여 심벌의 칼라로 상기 거리를 표시하거나, 수술기구가 관찰구역(300) 쪽으로 접근하여 이동에 따라 심벌의 밝기/농도 또는 심벌의 깜박거림 빈도를 증가시킴으로써 심벌의 밝기/농도 또는 심벌의 깜박거림 빈도로 상기 거리를 표시하거나, 수술기구가 관찰구역(300) 쪽으로 접근하여 이동에 따라 심벌의 공칭 위치(nominal position)에 대한 심벌의 진동수를 감소시킴으로써 심벌의 진동수로 상기 거리를 표시할 수 있다.
도 5는, 제 2 실시예로서, 모니터(104)에 표시되어 있는 GUI 생성 스크린을 예시하고 있는데, 제 1 심벌(510)은 시야에서 벗어난 수술기구(138)의 위치를 표시하기 위해 경계구역(400)에 배치되어 있고, 방향 표시부(511)는 시야에서 벗어난 수술기구(138)의 샤프트(217)의 현재 방향을 표시하기 위해 제 1 심벌(510) 위에 겹쳐져 있다.
상기 실시예에서, 제 1 심벌(510)의 위치는 라인 502와 경계구역(400)의 교차부에 의해서 결정되고, 상기 라인 502는 샤프트(217)의 축을 따라서 뻗어 있다. 시야에서 벗어난 수술기구(138)가 관찰구역(300)으로부터 떨어져 있는 거리는, 도 사와 관련하여 상기한 것과 동일한 방식으로 표시될 수 있다.
도 6은, 제 3 실시예로서, 모니터(104)에 표시되어 있는 GUI 생성 스크린을 예시하고 있는데, 제 1 심벌(610)은 시야에서 벗어난 수술기구(138)의 위치를 표시하기 위해 경계구역(400)에 배치되어 있고, 방향 표시부(611)는 시야에서 벗어난 수술기구(138)의 샤프트(217)의 현재 방향을 표시하기 위해 제 1 심벌(610) 위에 겹쳐져 있다.
상기 실시예에서, 제 1 심벌(610)의 위치는 궤적 602와 경계구역(400)의 교차부에 의해서 결정되고, 상기 궤적 602는 시야에서 벗어난 수술기구(138) 상의 한 기준점이 내시경 카메라 기준 프레임 내에서 이동할 때에 생기는 상기 기준점의 경로에 의해 형성된다. 이러한 방식에 있어서, 제 1 심벌(610)은 수술기구가 현재의 궤적을 따라서 계속 이동하는 경우에 수술기구가 가장 먼저 관찰구역(300)에 출현하는 위치(또는, 수술기구가 관찰구역(300)으로부터 멀어지게 이동하는 경우에, 상기 궤적이 역방향으로 형성될 때 수술기구가 나타나게 되는 위치)의 경계구역(400) 내에 배치되어 있다. 예를 들면, 상기 궤적을 결정하기 위해 2 개의 지점만이 사용되는 경우, 수술기구(138)가 시점 tl의 제 1 위치로부터 시점 t2의 제 2 위치로 이동함에 따라, 기준점의 경로는 상기 2 개의 지점에 걸쳐서 뻗어 있는 라인에 의해 표시된다. 시점 t2가 현재 시점이고 시점 tl이 이전 시점인 경우에는, 샤프트(217)의 현재 방향은 방향 표시부(611)에 의해 표시된다. 시야에서 벗어난 수술기구(138)의 궤적을 한정하기 위해 2 지점보다 많은 지점을 사용함으로써, 상기 궤적은 보다 정교한 곡선형태를 취할 수 있다. 시야에서 벗어난 수술기구(138)가 관찰구역(300)으로부터 떨어져 있는 거리는 도 4와 관련하여 상기한 것과 동일한 방식으로 표시될 수 있다.
도 7은, 제 4 실시예로서, 모니터(104)에 표시되어 있는 GUI 생성 스크린을 예시하고 있는데, 양쪽 수술기구(138, 139)가 모두 관찰구역(300) 내에 있도록 위치되어 있지만, 수술기구(138)의 엔드 이펙터는 어떤 물체(700)에 의해 차단되어 있다. 이러한 경우에 있어서, 각 수술기구가 관찰구역(300) 내에 있기 때문에, 각 심벌(710, 420)은 최대 사이즈로 표시되어 있다. 비록 수술기구(138)의 엔드 이펙터가 어떤 물체(700)에 의해 차단되어 있지만, 엔드 이펙터의 가상의 영상(711)(예를 들면, 컴퓨터 모델)이 실제 위치와 방향을 표시하도록 상기 물체(700) 위에 나타나 있다. 상기 가상의 영상(711)이 지나치게 혼란스럽다면, 프로그램화되거나 외과의사가 선택한 옵션에 따라서 수술기구(138)의 엔드 이펙터의 윤곽(outline)이 대신 사용될 수 있다.
상기한 바와 같이, 심벌(420, 410, 510, 610, 710)은 클릭불가능한 심벌 또는 클릭가능한 아이콘으로 될 수 있다. 전자의 경우에는, 외과의사가 클릭불가능한 심벌 위로 마우스와 같은 포인팅 디바이스의 커서를 지나게 하면, 해당 수술기 구에 대한 부가적인 정보가 제공될 수 있다. 후자의 경우에는, 외과의사가 포인팅 디바이스를 이용하여 클릭가능한 아이콘에 클릭을 하면, 해당 수술기구에 대한 부가적인 정보가 제공될 수 있다. 상기 양자의 경우에 있어서 부가적인 정보는 상기 해당 수술기구와 결합된 환자측 매니퓰레이터를 확인하는 정보 외의 정보이고, 심벌 위나 심벌에 인접한 곳에 항상 표시되어 있는 칼라나 숫자에 의해 나타내질 수 있다. 상기와 같은 부가적인 정보의 예는 수술기구의 타입 및 수술기구와 관련된 마스터 매니퓰레이터의 확인 정보를 포함할 수 있다. 상기 부가적인 정보는 픽쳐-인 픽쳐(picture-in-picture)와 같은 별개의 창으로 제공되거나, 상기 심벌과 인접한 곳이나 심벌 위에 텍스트(text)로서 제공될 수 있다. 별개의 창이 제공되는 경우에는, 상기 부가적인 정보는 내시경(140)의 시야 및 내시경 시야의 바깥쪽에 있는 모든 수술기구의 컴퓨터 생성 모델을 포함하는 수술 부위의 줌-아웃 상태의 컴퓨터 생성 화면을 더 포함할 수 있다.
심벌(420, 410, 510, 610, 710)들이 비록 원으로 도시되어 있지만, 상기 심벌(420, 410, 510, 610, 710)들은 하나 이상의 상이한 형태로 표시될 수 있다. 예를 들면, 수술기구가 관찰구역(300) 안쪽에 보이도록 위치되어 있으면, 심벌은 가상의 샤프트가 경계구역(400)에 표시되어 있도록 수술기구 샤프트의 컴퓨터 모델의 형태를 취할 수 있다. 한편, 수술기구가 관찰구역(300)의 바깥쪽에 있도록 위치되어 있으면, 심벌은 가상의 엔드 이펙터가 경계구역(400)에 표시되어 있도록 수술기구의 원단부(distal end)의 컴퓨터 모델의 형태를 취할 수 있다. 수술기구가 관찰구역(300)의 바깥쪽으로부터 관찰구역(300)의 안쪽으로 이동함에 따라, 심벌은 가 상의 엔드 이펙터로부터 가상의 샤프트로 일정하게 변할 수 있고, 수술기구가 관찰구역(300)의 안쪽으로부터 관찰구역(300)의 바깥쪽으로 이동하는 경우에는 반대로 심벌은 가상의 샤프트로부터 가상의 엔드 이펙터로 일정하게 변할 수 있다. 가상의 샤프트 또는 가상의 엔드 이펙터의 방향은, 경우에 따라서, 실제 수술기구의 방향과 일치하는 것이 바람직하다. 위에서 심벌에 대해서 설명한 것과 같이, 수술기구가 관찰구역(300)의 바깥쪽에 있는 경우에는, 가상의 엔드 이펙터의 사이즈가 관찰구역(300)으로부터 떨어진 거리를 나타낼 수 있다. 마찬가지로, 수술기구 및/또는 수술기구의 환자측 매니퓰레이터를 확인하기 위해서, 위에서 심벌에 대해서 설명한 것과 같이 가상의 샤프트 또는 가상의 엔드 이펙터가, 경우에 따라서, 칼라로 표시되거난 숫자로 표시될 수 있다.
도 8은, 하나의 예로서, 모니터(104) 상에 수술기구의 위치 및 확인 정보를 나타내는 방법의 흐름도를 예시하고 있다. 이 방법은 프로세싱 유닛(102)으로 실행되는 GUI에 의해 각 수술기구에 대해 실행되는 것이 바람직하다. 801 단계에서는, 수술기구의 위치 및 방향이 촬상 장치의 기준 프레임내에서 결정되고, 촬상 장치의 포착된 영상은 모니터(104) 상에 표시된다. 상기 예에 대해서 비록 영상이 내시경(140)의 입체 카메라에 의해 포착된 것으로 기술되어 있지만, 다른 촬상 방식을 이용하는 다른 촬상 장치에 의해 포착된 영상이 상기 방법에 사용될 수도 있다는 것을 잘 알 수 있다. 또한 상기 예에 대해서는, 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 카메라의 전체 시야가 관찰구역(300)에 표시되는 것으로 가정하고 있다. 따라서, 이러한 경우에는, 수술기구가 카메라의 시야 바깥쪽에 있을 때 종래의 촬상 기술을 이용하면 수술기구의 위치 및 방향을 결정하지 못할 수 없다.
따라서, 수술기구의 위치 및 방향(본 명세서에서는 "수술기구의 상태" 라고도 함)은 수술기구의 로봇 팔에 있는 조인트 센서로부터 정보를 수신하고, 이 정보를 로봇 팔의 기구학(kinematics)에 적용함으로써 수술기구의 기준 프레임 내에서 먼저 추정된다. 상기 경우에 있어서 수술기구의 상태는 로봇 팔의 기구학으로부터 주로 결정되기 때문에, 수술기구가 내시경(140)의 시야 바깥쪽에 있거나 내시경(140)의 시야 내에서 차단되더라도 수술기구의 상태는 용이하게 결정될 수 있다.
추정된 수술기구의 상태는 카메라의 기준 프레임으로 옮겨진 다음, 미리 결정된 에러 트랜스폼(error transform)을 이용하여 보정된다. 상기 에러 트랜스폼은 로봇 팔의 기구학을 이용하여 결정된 수술기구의 상태와 비디오 이미지 프로세싱(video image processing)을 이용하여 결정된 수술기구의 상태 사이의 차이로부터 결정될 수 있다. 상기 에러 트랜스폼은 사전 동작 조정 단계에서 먼저 결정된 다음, 최소침습수술법을 시행하는 동안 수술기구가 내시경(140)의 시야 내에 있을 때 주기적으로 업데이트될 수 있다.
그러나, 도 11에서 구역 1101로 도시되어 있는 바와 같이 카메라의 시야의 일부분만 모니터(104)의 관찰구역(300)에 표시되는 경우에, 도 11에서 구역 1102로 도시되어 있는 바와 같이 모니터(104)의 관찰구역(300)에 표시되어 있지 않은 카메라의 시야의 일부분에 수술기구가 있으면 수술기구의 위치를 결정하기 위해 종래의 촬상 기술을 여전히 이용할 수 있다. 도 10 및 도 11의 양자 모두에 있어서, 좌측 카메라 화면(Il)만 도시되어 있다. 그러나, 3-D 디스플레이에 대해서는, 대응하는 우측 카메라 화면(I2)도, 예를 들면, 도 9와 관련하여 설명할 때 필요하지만, 설명을 단순화하기 위해서 도 10 및 도 11에서는 우측 카메라 화면(I2)이 도시되어 있지 않다.
수술기구의 위치 및 방향을 결정하기 위한 부가적인 상세한 내용, 특히, 수술기구 위치추적을 실행하기 위한 상세한 내용은, 예를 들면, "최소침습 로봇 수술을 시행하는 동안 센서 도출 데이터 및/또는 카메라 도출 데이터의 융합에 의해 3-D 수술기구의 위치추적을 시행하는 방법 및 장치(Methods and Systems for Performing 3-D Tool Tracking by Fusion of Sensor and/or Camera derived Data during Minimally Invasive Robotic Surgery,)" 라는 발명의 명칭으로 2005년 5월 16일자로 출원된 미국 특허출원 제11/130,471호에 기술되어 있다.
802 단계에서는, 수술기구의 위치가 모니터(104)의 관찰구역(300) 내에 있는지 여부에 대한 결정이 이루어지는데, 상기 예에서 이러한 결정은 수술기구가 내시경(140)의 시야 내에 있는지 여부를 결정하는 것과 동일하다. 이러한 후자의 결정은 에피폴라 기하학(epipolar geometry)을 이용하여 실행될 수 있다. 예를 들어, 도 9를 참고하면, 내시경(140)은 기준선 거리 "b" 만큼 분리되어 있으며, 카메라의 초점 거리 "f"에서 형성된 영상면(Il, I2)을 가진 2 개의 카메라(Cl, C2)를 포함하고 있다. 상기 영상면(Il, I2)은 내부 카메라 구조와 외부 카메라 구조의 상이한 효과를 제거하기 위해서 종래의 입체 영상 교정 알고리즘(stereo rectification algorithm)을 이용하여 조정된다.
카메라 기준 프레임 내의 한 지점(P)이 영상면(Il, I2)의 영상 지점(Pl, P2) 에 투영되어 있고, 상기 영상면(Il, I2)은 상기 한 지점(P), 카메라(Cl, C2)의 2 개의 광심(optical center), 그리고 상기 영상 지점(Pl, P2)을 포함하는 에피폴라 평면(epipolar plane)이다. 상기 한 지점(P)의 위치는 기준선 거리 "b", 초점 거리 "f", 그리고 각각의 영상면 중심점(다시 말해, yl 축 및 y2 축과 x-축의 교점)으로부터 상기 영상 지점(Pl, P2)까지의 거리로부터 산출된 불일치도(disparity) "d" 에 대한 알려진 값을 이용하여 카메라 기준 프레임 내에서 결정될 수 있다.
따라서, 수술기구를 내시경(140)의 시야 내에 있도록 하기 위해서, 수술기구 상의 적어도 한 지점이 2 개의 영상면(Il, I2) 중의 적어도 하나에 투영되어야 한다. 비록 근처의 지점들에 대해 산출된 불일치도(disparity) 정보를 이용하여 2 개의 영상면(Il, I2) 중의 하나에만 투영되어 있는 수술기구 상의 한 지점의 위치를 추정할 수 있지만, 예를 들면, 상기 한 지점에 대해 불일치 값(disparity value)이 산출될 수 있고 그 결과 불일치도가 직접 결정될 수 있도록 수술기구 상의 상기 한 지점이 2 개의 영상면(Il, I2)의 양쪽에 투영되는 것이 바람직하다. 또한, 비록 수술기구의 한 지점만 내시경(140)의 시야 내에 있는 경우 수술기구가 기술적으로 내시경(140)의 시야 내에 있을 수 있지만, 실용적인 이유로, 외과의사가 수술기구를 모니터(104)에서 시각적으로 확인할 수 있도록 충분한 갯수의 지점이 내시경(140)의 시야 내에 있을 필요가 있다.
802 단계에서 수술기구의 위치가 모니터(104)의 관찰구역(300) 바깥쪽에 있는 것으로 결정되면, 803 단계에서, 심벌의 위치가 관찰구역(300)에 대한 수술기구의 상대적인 위치를 나타내도록 관찰구역(300)을 둘러싸는 경계구역(400) 내의 심 벌에 대한 위치가 결정된다. 이러한 결정의 예는 도 4 내지 도 6과 관련하여 앞에서 설명되어 있다. 경계구역(400) 내에서의 심벌의 위치를 결정한 후, 804 단계서, 상기 심벌이 결정된 위치에서 경계구역(400)에 표시된다. 또한, 방향 표시부가 심벌 그리고 도 4 내지 도 6과 관련하여 설명한 다른 수술기구 및/또는 그것의 로봇 팔 확인 정보 위에 겹쳐질 수 있다. 그 다음에 801 단계로 되돌아 감으로써 다른 처리 시간 동안 상기 방법이 반복된다.
한편, 802 단계에서 수술기구의 위치가 모니터(104)의 관찰구역(300) 내에 있는 것으로 결정되면, 805 단계에서, 수술기구가 내시경(140)의 시야 내에 있는지 확인하는 작업이 이루어진다. 이러한 작업을 수행하기 위한 한 가지 예로서 도 12를 참고하면, 1201 단계에서, 수술기구의 3-D 컴퓨터 모델이 생성된다. 이것은 대체로 한 번의 사전 동작 프로세스이다. 1202 단계에서는, 수술기구의 3-D 컴퓨터 모델이 801 단계에서 결정된 수술기구의 상태에 따라 위치되고 배향된다. 1203 단계에서는, 수술기구의 3-D 컴퓨터 모델의 윤곽(outline)을 내시경(140)의 좌측 카메라 및 우측 카메라(Cl, C2)의 좌측 영상면 및 우측 영상면(Il, I2)에 투영함으로써 수술기구의 컴퓨터 모델의 우측 2-D 윤곽 및 좌측 2-D 윤곽이 생성된다. 1204 단계에서는, 1203 단계에서 좌측 영상면(Il)에 생성되었던 수술기구의 컴퓨터 모델의 2-D 윤곽이 좌측 카메라(Cl)에 의해 포착된 좌측 카메라 화면과 상호 비교되거나, 1203 단계에서 우측 영상면(I2)에 생성되었던 수술기구의 컴퓨터 모델의 2-D 윤곽이 우측 카메라(C2)에 의해 포착된 우측 카메라 화면과 상호 비교되거나, 상기 양자의 상호 비교 모두가 행해진다.
806 단계에서는, 예를 들면, 1204 단계에서 산출된 상호 비교값이 좌측 카메라 화면과 우측 카메라 화면 중의 하나 또는 양자 모두에 대한 한계치(threshold value)와 일치하는지 초과하는지를 결정함으로써 수술기구가 내시경(140)의 시야에서 확인되는지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 806 단계의 결과가 예(YES) 이면, 수술기구가 우측 카메라 화면 및/또는 좌측 카메라 화면에서 확인된다. 그 다음에 803 단계로 이동하여 경계구역(400) 내에서의 심벌 위치를 결정하는데, 이 경우에는 수술기구의 샤프트와 경계구역(400)의 교차부에 의해서 간단히 결정될 수 있다. 그 다음에 804 단계로 이동하여 경계구역(400) 내의 결정된 위치에 심벌을 표시한 다음, 801 단계로 이동하여 다른 처리 시간 동안 상기 방법을 반복한다.
그러나, 806 단계의 결과가 아니오(NO) 이면, 아마도 수술기구는 다른 물체에 의해 차단되어 있다. 이 경우에는, 807 단계에서, 수술기구의 3-D 컴퓨터 모델을 좌측 영상면(Il)에 투영함으로써 생성된 수술기구의 컴퓨터 모델의 2-D 윤곽이 좌측 카메라(Cl)에 의해 포착된 좌측 카메라 화면에 겹쳐지고, 수술기구의 3-D 컴퓨터 모델을 우측 영상면(I2)에 투영함으로써 생성된 수술기구의 컴퓨터 모델의 2-D 윤곽이 우측 카메라(C2)에 의해 포착된 우측 카메라 화면에 겹쳐진다. 결과적으로, 수술기구의 컴퓨터 모델의 3-D 윤곽이 차단 물체위에 겹쳐진 모니터(104)의 관찰구역(300)에 표시된다. 대체실시형태로서, 내시경(140)의 좌측 카메라 및 우측 카메라(Cl, C2)에 의해 포착된 좌측 카메라 화면 및 우측 카메라 화면에 3-D 컴퓨터 모델의 좌측 영상 및 우측 영상을 적절하게 겹쳐놓음으로써 수술기구의 3-D 컴퓨터 모델이 차단 물체 위에 그 외형만 표시되는 것이 아니라 가상의 수술기구로 표시될 수 있다.
그 다음에 803 단계로 이동하여 경계구역(400) 내에서의 심벌 위치를 결정하는데, 이 경우에는 수술기구의 샤프트와 경계구역(400)의 교차부에 의해서 간단히 결정될 수 있다. 그 다음에 804 단계로 이동하여 경계구역(400) 내의 결정된 위치에 심벌을 표시한 다음, 801 단계로 이동하여 다른 처리 시간 동안 상기 방법을 반복한다.
본 발명의 다양한 실시형태를 바람직한 실시예에 대하여 기술하였지만, 본 발명은 첨부된 청구범위의 전체 영역 내에서 완전한 보호를 받을 수 있다.

Claims (76)

  1. 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법으로서,
    수술기구의 위치를 결정하는 단계;
    상기 수술기구의 위치를 나타내기 위하여 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 표시된 영상 주위의 경계구역 내에 심벌의 위치를 결정하는 단계; 그리고
    상기 경계구역의 결정된 위치에 상기 심벌을 표시하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 심벌은 상기 수술기구를 확인하는 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 심벌은 상기 수술기구와 결합된 환자측 매니퓰레이터를 확인하는 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 심벌은 상기 환자측 매니퓰레이터와 관련하여 상기 환자측 매니퓰레이터에 표시된 칼라인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 심벌은 상기 환자측 매니퓰레이터와 관련하여 상기 환자측 매니퓰레이터에 표시된 숫자로 표시되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 표시된 영상을 제공하는 촬상 장치의 기준 프레임 내에 결정되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치는 상기 수술기구를 움직이는 환자측 매니퓰레이터에 대한 기구학을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치는 영상 확인 기술을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 수술기구는 길이방향을 따라 뻗어 있는 축을 가진 샤프트를 포함하고 있고, 경계구역 내에 상기 심벌의 위치를 결정하는 단계는 상기 샤프트의 축을 통과하는 라인이 상기 경계구역과 교차하는 장소를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 수술기구의 위치가 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 표시되어 있는 영상을 포함하는 관찰구역 내에 있는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 경계구역 내에 상기 심벌의 위치를 결정하는 단계는 상기 수술기구의 위치로부터 상기 관찰구역 내의 기준 지점으로 뻗어 있는 라인이 상기 경계구역과 교차하는 장소를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 경계구역 내에 상기 심벌의 위치를 결정하는 단계는 상기 수술기구의 현재의 위치 와 과거의 위치로부터 수술기구의 궤적을 결정하는 단계와, 상기 궤적의 외삽법에 의한 추정부분과 상기 경계구역이 교차하는 장소를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 경계구역 내에 상기 심벌을 표시하는 단계는 관찰구역 내의 기준 지점의 위치로부터 수술기구 상의 기준 지점의 위치까지의 거리를 결정하는 단계와, 상기 거리를 나타내도록 심벌의 사이즈를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 경계구역 내에 상기 심벌을 표시하는 단계는 관찰구역 내의 기준 지점의 위치로부터 수술기구 상의 기준 지점의 위치까지의 거리를 결정하는 단계와, 심벌의 칼라가 상기 거리를 나타내도록 상기 심벌을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 심벌의 칼라의 농도가 상기 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 칼라 스펙트럼 내에서의 상기 심벌 칼라의 위치가 상기 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  17. 제 10 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 경계구역 내에 상기 심벌을 표시하는 단계는 관찰구역 내의 기준 지점의 위치로부터 수술기구 상의 기준 지점의 위치까지의 거리를 결정하는 단계와, 심벌의 깜박거림 빈도가 상기 거리를 나타내도록 상기 심벌을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  18. 제 10 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 경계구역 내에 상기 심벌을 표시하는 단계는 관찰구역 내의 기준 지점의 위치로부터 수술기구 상의 기준 지점의 위치까지의 거리를 결정하는 단계와, 경계구역 내에 결정된 위치 주위의 심벌의 진동수가 상기 거리를 나타내도록 상기 심벌을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  19. 제 10 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 경계구역 내에 상기 심벌을 표시하는 단계는 관찰구역 내의 기준 지점의 위치로부터 수술기구 상의 기준 지점의 위치까지의 거리를 결정하는 단계와, 심벌 위에 거리 수치를 겹치게 하는 것에 의해 상기 거리를 나타내도록 상기 심벌을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  20. 제 10 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 상기 수술기구의 위치를 결정하는 단계는 상기 수술기구의 엔드 이펙터의 방향을 결정하는 단계를 포함하고, 경계구역 내에 상기 심벌을 표시하는 단계는 방향 표시부가 상기 엔드 이펙터의 방향을 나타낼 수 있게 향하도록 상기 심벌 위에 방향 표시부를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  21. 제 10 항에 있어서, 상기 수술기구는 길이방향을 따라 뻗어 있는 축을 가진 샤프트를 포함하고 있고, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 상기 수술기구의 위치를 결정하는 단계는 상기 축의 방향을 결정하는 단계를 포함하고, 경계구역 내에 상기 심벌을 표시하는 단계는 방향 표시부가 상기 축의 방향을 나타낼 수 있게 향하도록 상기 심벌 위에 방향 표시부를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  22. 제 10 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 상기 수술기구의 위치를 결정하는 단계는 상기 수술기구의 엔드 이펙터의 방향을 결정하는 단계를 포함하고, 경계구역 내에 상기 심벌을 표시하는 단계는 심벌이 상기 엔드 이펙터의 방향을 나타낼 수 있게 향하도록 상기 심벌을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  23. 제 10 항에 있어서, 상기 수술기구가 관찰구역 내에 있으면, 상기 관찰구역 내에서 상기 수술기구의 영상을 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 관찰구역 내에서 상기 수술기구의 영상을 확인할 수 없으면, 상기 수술기구가 위치되어야 할 장소의 관찰구역에 가상의 수술기구를 표시하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 관찰구역이 우측 2차원 화면과 좌측 2차원 화면을 포함하고 있고, 상기 수술기구의 영상을 확인하는 단계는,
    수술기구의 3차원 컴퓨터 모델을 생성하는 단계;
    컴퓨터 디스플레이 스크린의 기준 프레임 내에서의 상기 수술기구의 현재 위치 및 방향과 일치되도록 상기 컴퓨터 모델의 위치 및 방향을 정하는 단계;
    상기 우측 2차원 화면과 좌측 2차원 화면 중에서 선택된 하나에 투영되는 상기 컴퓨터 모델의 2차원 윤곽을 생성하는 단계; 그리고
    상기 컴퓨터 모델의 상기 2차원 윤곽을 상기 우측 2차원 화면과 좌측 2차원 화면 중에서 선택된 하나와 상호 비교시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 수술기구의 영상이 상기 우측 2차원 화면과 좌측 2차원 화면 중에서 선택된 하나에서 확인되지 않으면, 상기 수술기구의 영상이 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 표시될 때 상기 우측 2차원 화면과 좌측 2차원 화면 중에서 선택된 하나에 오버레이(overlay)로서 표시되도록 적어도 상기 수술기구의 컴퓨터 모델의 2차원 윤곽을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  27. 제 24 항에 있어서, 상기 수술기구의 영상이 상기 우측 2차원 화면과 좌측 2차원 화면 중에서 선택된 하나에서 확인되지 않으면, 컴퓨터 디스플레이 스크린의 기준 프레임 내에서의 수술기구의 방향과 위치에서 상기 수술기구의 3차원 가상 영상으로 나타나도록 하기 위해, 상기 수술기구의 우측 2차원 가상 영상과 좌측 2차원 가상 영상을 상기 우측 2차원 화면과 좌측 2차원 화면 중의 대응하는 것에 겹치게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 컴퓨터 실행 방법.
  28. 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치로서,
    프로세서를 포함하고 있고, 상기 프로세서는 상기 컴퓨터 디스플레이 스크린과 결합되어 있으며,
    상기 수술기구의 현재의 위치를 결정하고;
    상기 수술기구의 위치를 나타내기 위하여 상기 컴퓨터 디스플레이 스크린에 표시된 영상 주위의 경계구역 내에 심벌의 위치를 결정하고; 그리고
    상기 심벌을 상기 경계구역 내의 결정된 위치에 표시되게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 심벌은 상기 수술기구를 확인하는 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  30. 제 28 항에 있어서, 상기 심벌은 상기 수술기구와 결합된 환자측 매니퓰레이터를 확인하는 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 심벌은 상기 환자측 매니퓰레이터와 관련하여 상기 환자측 매니퓰레이터에 표시된 칼라인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  32. 제 30 항에 있어서, 상기 심벌은 상기 환자측 매니퓰레이터와 관련하여 상기 환자측 매니퓰레이터에 표시된 숫자로 표시되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  33. 제 28 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 표시된 영상을 제공하는 촬상 장치의 기준 프레임 내에 결정되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치는 상기 수술기구를 움직이는 환자측 매니퓰레이터에 대한 기구학을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  35. 제 33 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치는 영상 확인 기술을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  36. 제 28 항에 있어서, 상기 수술기구는 길이방향을 따라 뻗어 있는 축을 가진 샤프트를 포함하고 있고, 상기 프로세서는 상기 샤프트의 축을 통과하는 라인이 상기 경계구역과 교차하는 장소를 결정함으로써 상기 경계구역 내에 상기 심벌의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  37. 제 28 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 수술기구의 위치가 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 표시되어 있는 영상을 포함하는 관찰구역 내에 있는지 여부를 결정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 상기 프로세서는 상기 수술기구의 위치로부터 상기 관찰구역 내의 기준 지점으로 뻗어 있는 라인이 상기 경계구역과 교차하는 장소를 결정함으로써 경계구역 내에 상기 심벌의 위치를 결정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  39. 제 37 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 상기 프로세서는 상기 수술기구의 현재의 위치와 과거의 위치로부터 수술기구의 궤적을 결정하고, 상기 궤적의 외삽법에 의한 추정부분과 상기 경계구역이 교차하는 장소를 결정함으로써 경계구역 내에 상기 심벌의 위치를 결정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  40. 제 37 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 상기 프로세서는 관찰구역 내의 기준 지점의 위치로부터 수술기구 상의 기준 지점의 위치까지의 거리를 결정하고, 상기 거리를 나타내도록 심벌의 사이즈를 조정함으로써 경계구역 내에 상기 심벌을 표시하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  41. 제 37 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 상기 프로세서는 관찰구역 내의 기준 지점의 위치로부터 수술기구 상의 기준 지점의 위치까지의 거리를 결정하고, 심벌의 칼라가 상기 거리를 나타내도록 상기 심벌을 표시함으로써 경계구역 내에 상기 심벌을 표시하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  42. 제 41 항에 있어서, 상기 심벌의 칼라의 농도가 상기 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  43. 제 41 항에 있어서, 칼라 스펙트럼 내에서의 상기 심벌 칼라의 위치가 상기 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  44. 제 37 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 상기 프로세서는 관찰구역 내의 기준 지점의 위치로부터 수술기구 상의 기준 지점의 위치까지의 거리를 결정함으로써 경계구역 내에 상기 심벌을 표시하도록 구성되어 있고, 상기 심벌의 깜박거림 빈도가 상기 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  45. 제 37 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 상기 프로세서는 관찰구역 내의 기준 지점의 위치로부터 수술기구 상의 기준 지점의 위치까지의 거리를 결정함으로써 경계구역 내에 상기 심벌을 표시하도록 구성되어 있고, 경계구역 내에 결정된 위치 주위의 심벌의 진동수가 상기 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  46. 제 37 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 상기 프로세서는 관찰구역 내의 기준 지점의 위치로부터 수술기구 상의 기준 지점의 위치까지의 거리를 결정함으로써 경계구역 내에 상기 심벌을 표시하도록 구성되어 있고, 심벌 위에 거리 수치를 겹침으로서 상기 거리가 표시되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  47. 제 37 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 상기 프로세서는 상기 수술기구의 엔드 이펙터의 방향을 결정하고, 방향 표시부가 상기 엔드 이펙터의 방향을 나타낼 수 있게 향하도록 상기 심벌 위에 방향 표시부를 표시하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  48. 제 37 항에 있어서, 상기 수술기구는 길이방향을 따라 뻗어 있는 축을 가진 샤프트를 포함하고 있고, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 상기 프로세서는 상기 축의 방향을 결정하고, 방향 표시부가 상기 축의 방향을 나타낼 수 있게 향하도록 상기 심벌 위에 방향 표시부를 표시하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  49. 제 37 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치가 관찰구역의 바깥쪽에 있으면, 상기 프로세서는 상기 수술기구의 엔드 이펙터의 위치와 방향을 결정하고, 심벌이 상기 엔드 이펙터의 방향을 나타낼 수 있게 향하도록 상기 심벌을 표시하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  50. 제 37 항에 있어서, 상기 수술기구가 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 표시되는 관찰구역 내에 있으면, 상기 프로세서는 상기 관찰구역 내에서 상기 수술기구의 영상을 확인하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  51. 제 50 항에 있어서, 상기 관찰구역 내에서 상기 수술기구의 영상을 확인할 수 없으면, 상기 프로세서는 상기 수술기구가 위치되어야 할 장소의 관찰구역에 가상의 수술기구를 표시하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  52. 제 50 항에 있어서, 상기 관찰구역이 우측 2차원 화면과 좌측 2차원 화면을 포함하고 있고, 상기 프로세서는,
    수술기구의 3차원 컴퓨터 모델을 생성하는 단계;
    컴퓨터 디스플레이 스크린의 기준 프레임 내에서의 상기 수술기구의 현재 위 치 및 방향과 일치되도록 상기 컴퓨터 모델의 위치 및 방향을 정하는 단계;
    상기 우측 2차원 화면과 좌측 2차원 화면 중에서 선택된 하나에 투영되는 상기 컴퓨터 모델의 2차원 윤곽을 생성하는 단계; 그리고
    상기 컴퓨터 모델의 상기 2차원 윤곽을 상기 우측 2차원 화면과 좌측 2차원 화면 중에서 선택된 하나와 상호 비교시키는 단계;
    에 의해 상기 수술기구의 영상을 확인하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  53. 제 52 항에 있어서, 상기 수술기구의 영상이 상기 우측 2차원 화면과 좌측 2차원 화면 중에서 선택된 하나에서 확인되지 않으면, 상기 프로세서는 상기 수술기구의 영상이 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 표시될 때 적어도 상기 수술기구의 컴퓨터 모델의 2차원 윤곽이 상기 우측 2차원 화면과 좌측 2차원 화면 중에서 선택된 하나에 오버레이로서 표시되게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  54. 제 52 항에 있어서, 상기 수술기구의 영상이 상기 우측 2차원 화면과 좌측 2차원 화면 중에서 선택된 하나에서 확인되지 않으면, 컴퓨터 디스플레이 스크린의 기준 프레임 내에서의 수술기구의 방향과 위치에서 상기 수술기구의 3차원 가상 영상으로 나타나도록 하기 위해, 상기 프로세서는 상기 수술기구의 우측 2차원 가상 영상과 좌측 2차원 가상 영상을 상기 우측 2차원 화면과 좌측 2차원 화면 중의 대 응하는 것에 겹치게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 수술기구의 위치를 나타내기 위한 장치.
  55. 의료용 로봇 시스템으로서,
    수술기구;
    상기 수술기구의 위치 및 방향을 조절할 수 있도록 상기 수술기구에 기계적으로 결합된 로봇 팔;
    촬상 장치;
    컴퓨터 디스플레이 스크린; 그리고
    상기 로봇 팔, 촬상 장치 및 컴퓨터 디스플레이 스크린에 결합된 프로세서를 포함하고 있고,
    상기 프로세서는 상기 촬상 장치에 의해 포착된 영상을 컴퓨터 디스플레이 스크린의 관찰구역에 표시되게 하고 상기 수술기구의 위치를 나타내기 위해 심벌을 관찰구역 둘레의 경계구역에 표시되게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  56. 제 55 항에 있어서, 상기 심벌은 상기 수술기구를 확인하는 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  57. 제 55 항에 있어서, 상기 심벌은 상기 수술기구와 결합된 환자측 매니퓰레이 터를 확인하는 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  58. 제 57 항에 있어서, 상기 심벌은 상기 환자측 매니퓰레이터와 관련하여 상기 환자측 매니퓰레이터에 표시된 칼라인 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  59. 제 57 항에 있어서, 상기 심벌은 상기 환자측 매니퓰레이터와 관련하여 상기 환자측 매니퓰레이터에 표시된 숫자로 표시되어 있는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  60. 제 55 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치는 촬상 장치의 기준 프레임 내에 결정되는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  61. 제 60 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치는 상기 수술기구를 움직이는 환자측 매니퓰레이터에 대한 기구학을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  62. 제 60 항에 있어서, 상기 수술기구의 위치는 영상 확인 기술을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  63. 제 55 항에 있어서, 상기 수술기구는 길이방향을 따라 뻗어 있는 축을 가진 샤프트를 포함하고 있고, 상기 프로세서는 상기 샤프트의 축을 통과하는 라인이 상기 경계구역과 교차하는 장소를 결정함으로써 상기 경계구역 내에 상기 심벌의 위치를 결정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  64. 제 55 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 수술기구의 위치가 컴퓨터 디스플레이 스크린 상에 표시되어 있는 관찰구역 내에 있는지 여부를 결정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  65. 제 55 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 수술기구가 관찰구역의 바깥쪽에 있을 때 상기 수술기구의 엔드 이펙터의 방향을 나타내기 위해서 컴퓨터 디스플레이 스크린의 경계구역에 상기 심벌이 표시되게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  66. 제 55 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 수술기구가 관찰구역의 바깥쪽에 있을 때 상기 수술기구 상의 기준 지점의 위치로부터 상기 관찰구역의 기준 지점의 위치까지의 거리를 나타내기 위해서 컴퓨터 디스플레이 스크린의 경계구역에 상기 심벌이 표시되게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  67. 제 66 항에 있어서, 상기 거리는 표시된 심벌의 사이즈에 의해서 나타내지는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  68. 제 66 항에 있어서, 상기 거리는 표시된 심벌의 칼라에 의해서 나타내지는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  69. 제 66 항에 있어서, 상기 거리는 표시된 심벌의 밝기에 의해서 나타내지는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  70. 제 66 항에 있어서, 상기 거리는 표시된 심벌의 깜박거림의 빈도에 의해서 나타내지는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  71. 제 70 항에 있어서, 상기 심벌의 깜박거림의 빈도는 상기 거리가 감소함에 따라 증가하는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  72. 제 66 항에 있어서, 상기 경계구역 내의 결정된 위치 주위의 심벌의 진동수가 상기 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  73. 제 66 항에 있어서, 상기 거리는 심벌 위에 거리 수치를 겹치게 함으로써 나타내지는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  74. 제 55 항에 있어서, 상기 촬상 장치는 적어도 하나의 카메라를 포함하는 것 을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  75. 제 55 항에 있어서, 상기 촬상 장치는 MRI 영상을 포착하는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
  76. 제 55 항에 있어서, 상기 촬상 장치는 초음파 영상을 포착하는 것을 특징으로 하는 의료용 로봇 시스템.
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