KR20100075428A - 수술용 로봇 및 그 세팅방법 - Google Patents

수술용 로봇 및 그 세팅방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100075428A
KR20100075428A KR1020100057879A KR20100057879A KR20100075428A KR 20100075428 A KR20100075428 A KR 20100075428A KR 1020100057879 A KR1020100057879 A KR 1020100057879A KR 20100057879 A KR20100057879 A KR 20100057879A KR 20100075428 A KR20100075428 A KR 20100075428A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
instrument
robot
information
surgical
rfid tag
Prior art date
Application number
KR1020100057879A
Other languages
English (en)
Inventor
최승욱
Original Assignee
(주)미래컴퍼니
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 (주)미래컴퍼니 filed Critical (주)미래컴퍼니
Priority to KR1020100057879A priority Critical patent/KR20100075428A/ko
Publication of KR20100075428A publication Critical patent/KR20100075428A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • A61B90/90—Identification means for patients or instruments, e.g. tags
    • A61B90/98—Identification means for patients or instruments, e.g. tags using electromagnetic means, e.g. transponders
    • 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
    • A61B2090/0803—Counting the number of times an instrument is used

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

수술용 로봇 및 그 세팅방법이 개시된다. 본체부와, 본체부에 결합되며, 사용자의 조작에 따라 구동되는 로봇 암과, 로봇 암의 선단부에 결합되는 수술용 인스트루먼트와, 인스트루먼트에 장착되는 RFID 태그와, RFID 태그에 저장된 정보를 독취하며, 로봇 암 또는 본체부 중 어느 하나 이상에 장착되는 RFID 리더를 포함하는 수술용 로봇은, 수술용 로봇에 장착되는 인스트루먼트에 RFID 태그를 장착함으로써 사용횟수를 무선 방식으로 기록할 수 있고, 사용횟수 외에도 인스트루먼트의 종류, 사용된 횟수, 사용된 병원, 인스트루먼트가 장착된 로봇에 관한 정보 등 다양한 정보를 저장하여 수술과정에서 인스트루먼트의 사용이력을 추적할 수 있으므로 로봇 수술의 안정성 및 신뢰성을 제고시킬 수 있다.

Description

수술용 로봇 및 그 세팅방법{Surgical robot and setting method thereof}
본 발명은 수술용 로봇 및 그 세팅방법에 관한 것이다.
의학적으로 수술이란 피부나 점막, 기타 조직을 의료 기계를 사용하여 자르거나 째거나 조작을 가하여 병을 고치는 말한다. 특히, 수술부위의 피부를 절개하여 열고 그 내부에 있는 기관 등을 치료, 성형하거나 제거하는 개복 수술 등은 출혈, 부작용, 환자의 고통, 흉터 등의 문제로 인하여 최근에는 로봇(robot)을 사용한 수술이 대안으로서 각광받고 있다.
종래의 수술용 로봇은, 의사의 조작에 의해 필요한 신호를 생성하여 전송하는 마스터 로봇과 마스터(master) 로봇으로부터 신호를 받아 직접 환자에 수술에 필요한 조작을 가하는 슬레이브(slave) 로봇으로 이루어지는데, 통상 슬레이브 로봇은 수술실에, 마스터 로봇은 조작실에 각각 설치하고 마스터 로봇과 슬레이브 로봇을 유, 무선 방식으로 연결하여 원격으로 수술을 진행하게 된다.
슬레이브 로봇에는 사용자의 조작에 따라 움직이는 하나 또는 복수의 로봇 암이 결합되어 있으며, 로봇 암의 선단부에는 필요에 따라 다양한 종류의 수술용 인스트루먼트를 장착하여 로봇 수술을 수행한다.
통상 로봇 암에 장착되는 수술용 인스트루먼트는 소모품의 성격을 갖는 것으로서, 소정 횟수(예를 들면, 10회) 이상 사용된 인스트루먼트는 폐기하고 새로운 인스트루먼트로 교체하게 된다. 종래에는 로봇 암의 선단부에 전기 접점을 형성하여 인스트루먼트가 장착될 때마다 그 장착된 횟수를 로깅(logging)하여 인스트루먼트의 사용횟수를 관리하였다.
그러나, 종래 방식은 인스트루먼트의 사용횟수를 기록하여 관리하는 기능 외에는 별도의 기능이 없어, 인스트루먼트 및 수술용 로봇에 관한 다양한 정보를 활용하지 못한다는 한계가 있다.
본 발명은, 수술용 로봇에 장착되는 인스트루먼트의 사용횟수를 무선 방식으로 기록할 수 있으며, 사용횟수 외에도 인스트루먼트 및 수술용 로봇에 관한 다양한 정보를 저장하고 필요에 따라 다운로드하여 사용함으로써 로봇 수술의 안정성 및 신뢰성을 제고시킬 수 있는 수술용 로봇 및 그 세팅방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본체부와, 본체부에 결합되며, 사용자의 조작에 따라 구동되는 로봇 암과, 로봇 암의 선단부에 결합되는 수술용 인스트루먼트와, 인스트루먼트에 장착되는 RFID 태그와, RFID 태그에 저장된 정보를 독취하며, 로봇 암 또는 본체부 중 어느 하나 이상에 장착되는 RFID 리더를 포함하는 수술용 로봇이 제공된다.
RFID 태그에는 인스트루먼트의 종류, 고유번호, 사용횟수, 사용장소, 수술용 로봇의 고유번호 등 인스트루먼트에 관한 정보 및/또는 사용자의 조작에 따라 인스트루먼트가 작동된 이력에 관한 정보가 저장될 수 있다.
로봇 암은 복수로 본체부에 결합되고, 복수의 로봇 암 각각의 선단부에는 인스트루먼트 식별부가 형성되며, RFID 리더는 본체부에 장착될 수 있다. 이 경우, 본체부에는 RFID 리더 및 식별부로부터 신호를 수신하는 제어부가 포함되며, 제어부는 RFID 리더가 독취한 정보와 식별부로부터 전송된 신호를 수신하여, 인스트루먼트가 결합된 로봇 암에 관한 정보 및 결합된 인스트루먼트에 관한 정보를 서로 매칭시킬 수 있다.
한편, 로봇 암은 복수로 본체부에 결합되고, 복수의 로봇 암 각각에는 RFID 리더가 장착될 수 있다. 이 경우, RFID 리더의 독취 가능 거리는 복수의 로봇 암 상호간의 거리보다 짧고, 로봇 암에 결합된 인스트루먼트에 장착된 RFID 태그까지의 거리보다는 긴 것이 바람직하다.
본체부에는 RFID 리더로부터 신호를 수신하는 제어부가 포함되며, 제어부는 인스트루먼트를 결합함에 따라 RFID 리더가 독취한 정보를 활용하여 수술용 로봇의 작동을 제어할 수 있고, RFID 태그에 저장된 인스트루먼트의 사용횟수에 관한 정보가 소정의 기준치를 초과할 경우 인스트루먼트의 교체를 알리는 신호를 생성할 수 있으며, 수술용 로봇의 작동에 따라, 인스트루먼트의 사용횟수, 사용장소, 수술용 로봇의 고유번호, 사용자의 조작에 따라 인스트루먼트가 작동된 이력, 인스트루먼트의 작동을 위한 인버스 키네매틱스(inverse kinematics) 등의 정보를 RFID 태그에 저장할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 선단부에 식별부가 형성된 복수의 로봇 암과, RFID 리더를 포함하는 수술용 로봇에 수술용 인스트루먼트를 장착하여 수술용 로봇을 세팅하는 방법으로서, 내부에 RFID 태그가 장착된 인스트루먼트를 제공하여 RFID 리더가 RFID 태그에 저장된 정보를 독취하도록 하는 단계, 로봇 암의 선단부에 인스트루먼트를 결합하여 식별부가 소정의 신호를 생성하도록 하는 단계, 식별부로부터 생성된 신호를 이용하여 인스트루먼트가 결합된 로봇 암을 식별하는 단계, 및 인스트루먼트가 결합된 로봇 암에 관한 정보에, RFID 리더가 독취한 정보를 매칭시키는 단계를 포함하는 수술용 로봇의 세팅방법이 제공된다.
RFID 태그에 저장된 정보는 인스트루먼트의 종류, 고유번호, 사용횟수, 사용장소 등 인스트루먼트에 관한 정보일 수 있다.
독취 단계 이후에, RFID 태그에 저장된 인스트루먼트의 사용횟수에 관한 정보가 소정의 기준치를 초과할 경우 인스트루먼트의 교체를 알리는 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
매칭 단계 이후에, 인스트루먼트의 사용횟수, 사용장소, 수술용 로봇의 고유번호, 사용자의 조작에 따라 인스트루먼트가 작동된 이력 등의 정보를 RFID 태그에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 수술용 로봇에 장착되는 인스트루먼트에 RFID 태그를 장착함으로써 사용횟수를 무선 방식으로 기록할 수 있고, 사용횟수 외에도 인스트루먼트의 종류, 사용된 횟수, 사용된 병원, 인스트루먼트가 장착된 로봇에 관한 정보 등 다양한 정보를 저장하여 수술과정에서 인스트루먼트의 사용 이력을 추적할 수 있으므로 로봇 수술의 안정성 및 신뢰성을 제고시킬 수 있다.
또한, 인스트루먼트를 장착하여 로봇 수술을 수행하는 동안 인스트루먼트가 작동된 이력 및 인스트루먼트의 작동을 위해 필요한 정보, 예를 들면 '인버스 키네매틱스(inverse kinematics)' 정보를 보관함으로써, 이후의 로봇 수술에서 인스트루먼트의 작동 이력을 추적할 수 있고, 사용자의 조작 없이 자동으로 수술 동작을 수행할 수 있는 조작 데이터를 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수술용 로봇의 구조를 개략적으로 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 수술용 로봇의 구조를 개략적으로 나타낸 개념도.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 수술용 로봇의 구조를 개략적으로 나타낸 개념도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수술용 로봇의 세팅방법을 나타낸 순서도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수술용 로봇의 구조를 개략적으로 나타낸 개념도이다. 도 1을 참조하면, 본체부(10), 로봇 암(12), RFID 리더(14), 인스트루먼트(20), RFID 태그(22)가 도시되어 있다.
본 실시예는 인스트루먼트(20)와 로봇 암(12)의 선단부에 각각 전기 접점을 형성하여 인스트루먼트(20)의 사용횟수를 로깅하는 대신, 인스트루먼트(20)에 RFID 태그(22)를 장착하고 로봇 본체 또는 로봇 암(12)에 RFID 리더(14)를 장착하여 무선 방식으로 사용 횟수를 로깅하도록 한 것이다.
또한, 소정의 메모리 용량을 가지는 RFID 태그(22)를 장착함으로써, 각각의 수술용 인스트루먼트(20)에 관한 정보들, 예를 들면 고유번호(serial number), 사용횟수, 사용병원, 장착된 수술용 로봇의 고유번호 등은 물론, 로봇 구동을 위한 추가적인 조작 정보(inverse kinematics) 등까지도 RFID 태그(22)에 보관할 수 있고, 이러한 정보를 이용하여 인스트루먼트(20)의 사용횟수를 관리할 수 있으며, 특정 인스트루먼트(20)가 어느 병원에서 어떠한 수술에 몇 번이나 사용되었는지 등의 이력을 추적(tracking)할 수 있도록 한 것이다.
RFID 기술은 라디오파(Radio waves)를 이용하여 사물에 부착된 태그로부터 정보를 수집하여 저장함으로써 대상물체를 인식하는 기술로서, 최근에는 RFID 칩 가격이 하락함에 따라 유통, 물류 분야를 비롯한 다양한 산업분야에서 활발하게 보급되고 있다.
본 실시예는 각종 수술용 인스트루먼트(20)를 장착하여 로봇 수술을 수행하는 수술용 로봇에 전술한 RFID 기술을 접목한 것으로서, 본 실시예에 따른 수술용 로봇은, 본체부(10)와, 본체부(10)에 결합되는 로봇 암(12), 그리고 로봇 암(12)의 선단부에 결합되는 수술용 인스트루먼트(20)를 그 기본 구조로 한다.
예를 들어, 수술용 로봇을 마스터 로봇과 슬레이브 로봇으로 구성할 경우, 슬레이브 로봇에 결합되는 로봇 암(12)은 마스터 로봇에 대한 사용자의 조작에 따라 움직이게 된다.
로봇 암(12)의 선단부에 결합되는 인스트루먼트(20)에는 RFID 태그(22)가 장착되며, RFID 태그(22)에는 인스트루먼트(20)나 로봇에 관한 각종 정보가 저장된다. 로봇 본체부(10) 및/또는 로봇 암(12)에는 RFID 태그(22)에 저장된 정보를 독취하는 RFID 리더(14)가 장착된다. 이처럼 서로 상응하는 RFID 태그(22)와 RFID 리더(14)를 장착함에 따라, 인스트루먼트(20)를 로봇 암(12)에 장착하는 과정에서 로봇이 인스트루먼트(20)를 자동으로 인식할 수 있게 된다.
인스트루먼트(20)에 장착된 RFID 태그(22)에는 인스트루먼트(20)에 관한 각종 정보가 저장될 수 있다. 예를 들어, 인스트루먼트(20)의 종류, 고유번호, 사용횟수 등 인스트루먼트(20) 자체에 관한 데이터를 저장함으로써, 인스트루먼트(20)를 로봇 암(12)에 장착함에 따라 어떤 종류 및 사양의 인스트루먼트(20)가 장착되었는지, 얼마나 사용한 인스트루먼트(20)가 장착되었는지를 식별할 수 있다.
또한, RFID 태그(22)에 인스트루먼트(20)가 사용된 병원, 인스트루먼트(20)를 장착했던 수술용 로봇의 고유번호 등 인스트루먼트(20)의 사용 이력에 관한 데이터를 저장함으로써, 인스트루먼트(20)를 로봇 암(12)에 장착함에 따라 어느 병원에서 어느 로봇에 장착되어 사용된 인스트루먼트(20)가 장착되었는지를 알 수 있다.
나아가, 로봇 수술과정에서 사용자의 조작에 따라 인스트루먼트(20)를 조작하기 위한 인버스 키네매틱스(inverse kinematics) 데이터를 RFID 태그(22)에 저장해 놓을 수 있다.
인스트루먼트(20)에 장착된 RFID 태그(22)에 상응하여 RFID 태그(22)에 저장된 정보를 독취할 수 있는 RFID 리더(14)를 수술용 로봇의 본체부(10) 및/또는 로봇 암(12)에 장착할 수 있다.
복수의 로봇 암(12)이 결합된 수술용 로봇의 본체부(10)에 하나의 RFID 리더(14)만을 장착한 경우에는 어떤 로봇 암(12)에 어떤 인스트루먼트(20)가 결합되는지를 식별할 필요가 있다. 이는 로봇 암(12)의 선단부에 인스트루먼트(20)를 결합한 후, 사용자가 별도의 입력행위를 통해 인스트루먼트(20)가 결합된 로봇 암(12)을 지정해 주는 방식으로 구현될 수 있다. 이로써, 인스트루먼트(20)에 관한 정보는 RFID 리더(14)를 통해 독취하고, 인스트루먼트(20)가 장착된 로봇 암(12)은 사용자의 입력에 의해 식별될 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 수술용 로봇의 구조를 개략적으로 나타낸 개념도이다. 도 2를 참조하면, 본체부(10), 로봇 암(12), RFID 리더(14), 식별부(16), 제어부(18), 인스트루먼트(20), RFID 태그(22)가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 것처럼, 인스트루먼트(20)의 식별 기능을 수행하기 위한 별도의 구성요소를 부가할 수도 있다. 즉, 복수의 로봇 암(12)이 본체부(10)에 결합된 경우, 복수의 로봇 암(12)의 선단부에는 각각 인스트루먼트(20) 식별부(16)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 인스트루먼트(20)에 식별용 홈이 형성된 경우, 로봇 암(12)의 선단부에는 식별용 홈에 정합하는 돌기를 식별부(16)로서 형성하거나, 인스트루먼트(20)에 식별용 전기 접점이 형성된 경우, 로봇 암(12)의 선단부에는 식별용 전기 접점과 전기적으로 연결되는 접점을 식별부(16)로서 형성하는 등 다양한 기구적/전자적 방식으로 식별부(16)를 구현할 수 있다.
이처럼 별도의 식별부(16)를 구비한 경우, RFID 태그(22)가 장착된 인스트루먼트(20)를 로봇 암(12)에 결합하게 되면, 로봇의 본체부(10)에 장착된 RFID 리더(14)는 RFID 태그(22)에 저장된 정보를 독취하고, 식별부(16)는 인스트루먼트(20)의 결합 여부를 식별함으로써 어떤 로봇 암(12)에 어떠한 인스트루먼트(20)가 결합되어 있는지 알 수 있는 것이다.
본 실시예에 따른 수술용 로봇에 마이크로프로세서 등의 제어부(18)가 연결되어 있고, 제어부(18)는 RFID 리더(14) 및 식별부(16)로부터 전송되는 신호를 수신하여 처리한다고 할 때, 제어부(18)는 RFID 리더(14)가 독취한 데이터를 수신하여 인스트루먼트(20)에 관련된 정보를 획득하고, 식별부(16)로부터 전송된 신호를 수신하여 인스트루먼트(20)의 결합 여부를 식별할 수 있으며, 로봇 암(12)에 인스트루먼트(20)가 결합된 경우 해당 로봇 암(12)에 관한 정보와 결합된 인스트루먼트(20)에 관한 정보를 서로 매칭시킴으로써 이후의 로봇 수술이 진행되도록 하는 역할을 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 수술용 로봇의 구조를 개략적으로 나타낸 개념도이다. 도 3을 참조하면, 본체부(10), 로봇 암(12), RFID 리더(14), 식별부(16), 제어부(18), 인스트루먼트(20), RFID 태그(22)가 도시되어 있다.
한편, 본 실시예에 따른 수술용 로봇은 전술한 것처럼 하나의 RFID 리더(14)만을 장착해야 하는 것은 아니며, 복수의 로봇 암(12)마다 각각 RFID 리더(14)를 장착하여 인스트루먼트(20)에 관한 정보를 획득하도록 구성할 수도 있다.
이처럼 각 로봇 암(12)마다 RFID 리더(14)를 장착한 경우에는, 각 로봇 암(12)에 인스트루먼트(20)가 결합됨에 따라 각 로봇 암(12)에 장착된 RFID 리더(14)가 각 인스트루먼트(20)에 장착된 RFID 태그(22)를 인식하기 때문에, 전술한 식별부(16)와 같은 별도의 구성요소를 부가하지 않더라도 어떤 로봇 암(12)에 어떠한 인스트루먼트(20)가 결합되는지를 판별할 수 있다.
즉, 각 로봇 암(12)마다 RFID 리더(14)를 장착한 경우에는 로봇 암(12)에 인스트루먼트(20)를 결합하는 것만으로도 인스트루먼트(20)의 결합여부 및 관련정보를 식별할 수 있다. 다만, 복수의 로봇 암(12)마다 각각 RFID 리더(14)가 장착됨에 따라, RFID 리더(14) 상호간에 혼선이 발생할 가능성도 배제할 수 없다. 즉, 여러 종류의 RFID 태그(22)가 한꺼번에 하나의 리더에 근접할 경우, 또는 특정 RFID 태그(22)가 주파수 에너지를 독식할 경우 RFID 태그(22) 사이에서 상호 간섭이 일어날 가능성이 있다.
이는 RFID 리더(14)의 독취 가능 거리를 조절함으로써 해결할 수 있다. 즉, 각 로봇 암(12)에 장착되는 RFID 리더(14)가 해당 로봇 암(12)에 결합되는 인스트루먼트(20)에 장착된 RFID 태그(22)는 인식하되, 인접한 로봇 암(12)에 결합되는 인스트루먼트(20)에 장착된 RFID 태그(22)는 인식하지 못하도록 그 독취 가능 거리를 조정하는 것이다.
본 실시예에 따른 RFID 리더(14)의 독취 가능 거리를 로봇 암(12)에 결합된 인스트루먼트(20)에 장착된 RFID 태그(22)까지의 거리보다 길게 함으로써 RFID 태그(22)를 인식하도록 하고, RFID 리더(14)의 독취 가능 거리를 로봇 암(12) 상호간의 거리보다 짧게 함으로써 인접한 로봇 암(12)에 결합되는 RFID 태그(22)는 인식하지 않도록 할 수 있다.
예를 들어, 로봇 암(12)의 선단부에 인스트루먼트(20)와 거의 접하도록 RFID 리더(14)를 장착한 경우에는, RFID 태그(22)가 거의 접촉하여야만 인식하도록 RFID 리더(14)의 독취 가능 거리를 미리 조정해 놓음으로써, 복수의 로봇 암(12)에 각각 장착되는 RFID 리더(14) 및 그에 상응하는 RFID 태그(22) 상호간에 간섭이 발생하지 않도록 할 수 있다.
이상과 같이 인스트루먼트(20)에 RFID 태그(22)를 장착하고, 수술용 로봇에 RFID 리더(14)를 장착한 경우에는 RFID 인식기술을 활용하여 수술용 로봇을 제어할 수 있다. 즉, 수술용 로봇에 마이크로프로세서 등의 제어부(18)가 장착 내지 연결되어 있고, 제어부(18)는 RFID 리더(14)가 독취한 정보를 수신하여 처리한다고 할 때, 로봇 암(12)의 선단부에 인스트루먼트(20)가 결합됨에 따라 RFID 리더(14)는 RFID 태그(22)에 저장된 정보를 독취하고, 제어부(18)는 이러한 정보를 활용하여 수술용 로봇의 작동을 제어할 수 있다.
예를 들어, 인스트루먼트(20)의 사용횟수를 10회로 제한하여 10회 이상 사용된 인스트루먼트(20)가 장착되는 것을 방지하고자 할 때에는, RFID 리더(14)가 독취한 (RFID 태그(22)에 저장된) 인스트루먼트(20)의 사용횟수에 관한 정보가 10회를 초과할 경우, 제어부(18)는 인스트루먼트(20)의 교체를 알리는 신호를 생성하여 사용자에게 알릴 수 있다.
인스트루먼트(20)의 교체 신호는 사용자 모니터에 표시하거나, 수술용 로봇에 별도로 설치된 알람 장치를 통해 경고음 등을 발령하거나, 인스트루먼트(20)가 작동되지 않도록 구동 메커니즘을 잠그는 등 다양한 방식으로 발현될 수 있다.
한편, 인스트루먼트(20)에 장착된 RFID 태그(22)에 수술 이력에 관한 정보를 로깅하여 이후의 수술에서 유용한 정보로 활용할 수 있는데, 예를 들어 수술용 로봇에 본 실시예에 따른 인스트루먼트(20)를 장착하여 로봇 수술을 수행한 후에, 인스트루먼트(20)를 사용한 횟수, 사용된 병원, 인스트루먼트(20)가 장착되었던 로봇의 고유번호 등의 사용 이력 정보를 다시 RFID 태그(22)에 저장하여, 이후의 수술을 위해 인스트루먼트(20)를 다시 장착할 때 RFID 리더(14)가 업데이트된 정보를 독취하도록 할 수 있다.
나아가, 로봇 수술과정에서 사용자의 조작에 따라 인스트루먼트(20)를 조작하기 위한 인버스 키네매틱스(inverse kinematics) 정보를 RFID 태그(22)에 저장해 놓을 수 있다.
이처럼, 본 실시예에 따른 수술용 로봇에 RFID 인식기술을 적용함으로써, 인스트루먼트(20) 자체의 고유 정보를 보관할 수 있고, 로봇 암(12)에 장착되는 인스트루먼트(20)의 종류를 간단하게 식별할 수 있으며, 인스트루먼트(20)의 사용횟수를 용이하게 제한할 수 있고, 인스트루먼트(20)가 수술에 사용된 기록을 보관할 수 있다.
수술용 로봇에 장착되는 각종 인스트루먼트(20)는 기구적인 특성이 모두 다르고 수술용 로봇과는 별도로 개발, 제작될 수 있으므로, 수술용 로봇에 모든 종류의 인스트루먼트(20)의 구동정보를 전부 기록해 놓는 것은 불가능하거나, 비효율적일 수 있다. 따라서, 본 실시예에서와 같이 인스트루먼트(20)의 구동에 관련된 상세 정보를 수술용 로봇이 아니라 인스트루먼트(20) 자체에 저장한 후, 사용시마다 저장된 정보를 수술용 로봇으로 다운로드(download)해서 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수술용 로봇의 세팅방법을 나타낸 순서도이다.
본 실시예는 수술용 로봇의 본체에 하나의 RFID 리더(14)를 장착하고 복수의 로봇 암(12) 각각에 식별부(16)를 형성한 경우, 인스트루먼트(20)를 로봇에 장착하여 수술용 로봇의 구동을 준비하는, 즉 수술용 로봇을 세팅하는 프로세스에 관한 것이다.
RFID 인식기술은 무선 통신 방식에 의하므로 RFID 태그(22)가 내장된 인스트루먼트(20)를 수술용 로봇에 근접시키면 RFID 태그(22)에 저장된 정보가 RFID 리더(14)에 의해 독취되어 로봇에 다운로드될 수 있으며, 이와 동시에 또는 이후에 인스트루먼트(20)를 로봇 암(12)에 장착하면 식별부(16)를 통해 신호가 전달되어 어떤 로봇 암(12)에 인스트루먼트(20)가 장착되는지 식별할 수 있다. 인스트루먼트(20)가 장착된 로봇 암(12)에 관한 정보와 RFID에 저장된 정보를 매칭시킴으로써, 결과적으로 어떤 로봇 암(12)에 어떠한 인스트루먼트(20)가 장착되었는지를 인식할 수 있게 된다.
이처럼 본 실시예에 따라 수술용 로봇을 세팅하기 위해, 먼저 RFID 태그(22)가 내장된 수술용 인스트루먼트(20)를 제공하여 RFID 리더(14)가 RFID 태그(22)에 저장된 정보 독취하도록 한다(S10). 이로써, 장착하고자 하는 인스트루먼트(20)에 관한 정보가 수술용 로봇으로 다운로드된다.
전술한 예에서와 같이 인스트루먼트(20)의 사용횟수를 제한하고자 할 경우에는 RFID 리더(14)가 독취한 정보 중 인스트루먼트(20)의 사용횟수에 관한 정보가 소정의 기준치(예를 들어 10회)를 초과할 경우 수술용 로봇의 제어부(18)는 인스트루먼트(20)의 교체를 알리는 신호를 생성할 수 있다(S12). 이러한 사용횟수 제한을 위해 인스트루먼트(20)를 로봇 암(12)에 장착하기 전에 알람 신호를 발령하는 것이 효율적이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 RFID 리더(14)가 RFID 태그(22)에 저장된 정보를 독취한 후 어느 단계에서도 수행될 수 있다.
다음으로, 복수의 로봇 암(12) 중 특정 로봇 암(12)의 선단부에 인스트루먼트(20)를 결합한다. 이로써 해당 로봇 암(12)에 형성된 식별부(16)는 인스트루먼트(20)가 장착되었음을 식별할 수 있는 신호를 생성하여 제어부(18)로 전송하며(S20), 제어부(18)는 이 신호를 수신하여 어느 로봇 암(12)에 인스트루먼트(20)가 결합되었는지 식별하게 된다(S30).
RFID 태그(22)에 저장된 정보를 로봇으로 다운로드시키는 단계(S10)와 로봇 암(12)에 인스트루먼트(20)를 장착하여 식별시키는 단계(S20, S30)는 서로에게 영향을 미치지 않는 독립적으로 수행되는 단계로서, 그 선후 관계가 있는 것은 아니며, 필요에 따라 동시에 또는 어느 하나를 다른 하나보다 먼저 수행할 수 있다.
수술용 로봇에 연결된 제어부(18)는, 식별부(16)로부터의 신호를 통해 인스트루먼트(20)가 결합된 로봇 암(12)에 관한 정보를 획득하고, RFID 리더(14)를 통해 독취한 인스트루먼트(20)에 관한 정보를 획득하는데, 이 두 정보를 서로 매칭시킴으로써 어떤 로봇 암(12)에 어떠한 인스트루먼트(20)가 장착되었는지 인식한다(S40).
이와 같이 RFID 인식기술과 식별부(16)를 통해 복수의 로봇 암(12) 각각에 장착되는 인스트루먼트(20)를 모두 인식할 수 있게 된다. 각 로봇 암(12)에 필요한 인스트루먼트(20)를 장착한 후에는 수술용 로봇을 구동하여 로봇 수술을 수행하게 된다. 로봇 수술 과정 중에 또는 수술이 완료된 후에는 각 인스트루먼트(20)가 사용된 횟수, 사용된 장소(병원), 인스트루먼트(20)가 장착되었던 로봇의 고유번호 등 사용 이력에 관한 정보를 다시 RFID 태그(22)에 저장함으로써 인스트루먼트(20)에 관한 정보를 업데이트 할 수 있다(S42).
이처럼 인스트루먼트(20)에 업데이트된 정보는 이후의 로봇 수술을 위해 인스트루먼트(20)를 다시 장착할 때 로봇에 다운로드되어 사용된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 본체부 12 : 로봇 암
14 : RFID 리더 16 : 식별부
18 : 제어부 20 : 인스트루먼트
22 : RFID 태그

Claims (17)

  1. 본체부와;
    상기 본체부에 결합되며, 사용자의 조작에 따라 구동되는 로봇 암과;
    상기 로봇 암의 선단부에 결합되는 수술용 인스트루먼트와;
    상기 인스트루먼트에 장착되는 RFID 태그와;
    상기 RFID 태그에 저장된 정보를 독취하며, 상기 로봇 암 또는 상기 본체부 중 어느 하나 이상에 장착되는 RFID 리더를 포함하는 수술용 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RFID 태그에는 상기 인스트루먼트에 관한 정보가 저장되는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 저장된 정보는 상기 인스트루먼트의 종류, 고유번호, 사용횟수, 사용장소 및 상기 수술용 로봇의 고유번호로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 저장된 정보는 상기 사용자의 조작에 따라 상기 인스트루먼트가 작동된 이력에 관한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 암은 복수로 상기 본체부에 결합되고,
    상기 복수의 로봇 암 각각의 선단부에는 인스트루먼트 식별부가 형성되며,
    상기 RFID 리더는 상기 본체부에 장착되는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 본체부에는 상기 RFID 리더 및 상기 식별부로부터 신호를 수신하는 제어부가 포함되며,
    상기 제어부는 상기 RFID 리더가 독취한 정보와 상기 식별부로부터 전송된 신호를 수신하여, 상기 인스트루먼트가 결합된 로봇 암에 관한 정보 및 결합된 인스트루먼트에 관한 정보를 서로 매칭시키는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 암은 복수로 상기 본체부에 결합되고,
    상기 복수의 로봇 암 각각에는 상기 RFID 리더가 장착되는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 RFID 리더의 독취 가능 거리는 상기 복수의 로봇 암 상호간의 거리보다 짧고, 상기 로봇 암에 결합된 인스트루먼트에 장착된 RFID 태그까지의 거리보다 긴 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 본체부에는 상기 RFID 리더로부터 신호를 수신하는 제어부가 포함되며, 상기 제어부는 상기 인스트루먼트를 결합함에 따라 상기 RFID 리더가 독취한 정보를 활용하여 상기 수술용 로봇의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 RFID 태그에 저장된 상기 인스트루먼트의 사용횟수에 관한 정보가 소정의 기준치를 초과할 경우 상기 인스트루먼트의 교체를 알리는 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 수술용 로봇의 작동이 완료된 후, 상기 인스트루먼트의 사용횟수, 사용장소 및 상기 수술용 로봇의 고유번호로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 정보를 상기 RFID 태그에 저장하는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 사용자의 조작에 따라 상기 인스트루먼트가 작동된 이력에 관한 정보를 상기 RFID에 저장하는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 사용자의 조작에 따라 상기 인스트루먼트의 작동을 위한 인버스 키네매틱스(inverse kinematics) 정보를 상기 RFID에 저장하는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.
  14. 선단부에 식별부가 형성된 복수의 로봇 암과, RFID 리더를 포함하는 수술용 로봇에 수술용 인스트루먼트를 장착하여 상기 수술용 로봇을 세팅하는 방법으로서,
    내부에 RFID 태그가 장착된 상기 인스트루먼트를 제공하여 상기 RFID 리더가 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 독취하도록 하는 단계;
    상기 로봇 암의 선단부에 상기 인스트루먼트를 결합하여 상기 식별부가 소정의 신호를 생성하도록 하는 단계;
    상기 식별부로부터 생성된 신호를 이용하여 상기 인스트루먼트가 결합된 로봇 암을 식별하는 단계; 및
    상기 인스트루먼트가 결합된 로봇 암에 관한 정보에, 상기 RFID 리더가 독취한 정보를 매칭시키는 단계를 포함하는 수술용 로봇의 세팅방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 RFID 태그에 저장된 정보는 상기 인스트루먼트의 종류, 고유번호, 사용횟수 및 사용장소로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇의 세팅방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 독취 단계 이후에,
    상기 RFID 태그에 저장된 상기 인스트루먼트의 사용횟수에 관한 정보가 소정의 기준치를 초과할 경우 상기 인스트루먼트의 교체를 알리는 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 수술용 로봇의 세팅방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 매칭 단계 이후에,
    상기 인스트루먼트의 사용횟수, 사용장소 및 상기 수술용 로봇의 고유번호로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 정보를 상기 RFID 태그에 저장하는 단계를 더 포함하는 수술용 로봇의 세팅방법.
KR1020100057879A 2010-06-18 2010-06-18 수술용 로봇 및 그 세팅방법 KR20100075428A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100057879A KR20100075428A (ko) 2010-06-18 2010-06-18 수술용 로봇 및 그 세팅방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100057879A KR20100075428A (ko) 2010-06-18 2010-06-18 수술용 로봇 및 그 세팅방법

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080069481A Division KR20100008878A (ko) 2008-07-17 2008-07-17 수술용 로봇 및 그 세팅방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100075428A true KR20100075428A (ko) 2010-07-02

Family

ID=42637759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100057879A KR20100075428A (ko) 2010-06-18 2010-06-18 수술용 로봇 및 그 세팅방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100075428A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100008878A (ko) 수술용 로봇 및 그 세팅방법
US9247996B1 (en) System, method, and apparatus for refurbishment of robotic surgical arms
US10874464B2 (en) Artificial intelligence guidance system for robotic surgery
JP5085996B2 (ja) マニピュレータシステム
US10130382B2 (en) Powered surgical handpiece having a surgical tool with an RFID tag
CN102802553B (zh) 医疗用机械手系统
US20040186376A1 (en) Method and apparatus for improved surgical navigation employing electronic identification with automatically actuated flexible medical devices
US9510740B2 (en) Auto recognition of a shaver blade for medical use
JP2003084994A (ja) 医療システム
US20100262139A1 (en) Device for contactless communication and use of a memory device
US20200375433A1 (en) Surgical instruments and systems and methods for determining condition information thereof
JP4542292B2 (ja) 内視鏡システム
CN112712016B (zh) 手术器械识别方法、识别平台及医疗机器人系统
KR20100075428A (ko) 수술용 로봇 및 그 세팅방법
JP2006025941A (ja) 医療費用算出装置
US9527208B2 (en) System, method, and apparatus for refurbishment of robotically controlled devices
US10342624B2 (en) Medical manipulator system
US11583343B2 (en) 3D tracking-assisted functional brain region mapping
CN106021173B (zh) 一种使用超声刀识别装置的超声刀识别方法
JP3971113B2 (ja) 内視鏡システムおよび処置具管理システム
CN115443108A (zh) 手术程序指导系统
JP2019076730A (ja) 耳鼻咽喉（ｅｎｔ）ツール用の、位置追跡を可能にするコネクタ
KR101180659B1 (ko) 수술용 인스트루먼트 및 그 세팅방법
JP3742064B2 (ja) カルテ等の被検索物の仕分け管理装置
US20230377709A1 (en) Method of controlling autonomous operations in a surgical system

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
WITN Withdrawal due to no request for examination