KR20100085488A - 지방흡입 수술로봇 시스템 - Google Patents

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KR20100085488A
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최승욱
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Abstract

지방흡입 수술로봇 시스템이 개시된다. 제어부와, 제어부로부터 소정의 제어신호를 수신하여 구동되는 로봇 암과, 로봇 암에 장착되는 마그넷부와, 마그넷부의 자력(磁力)에 상응하도록 자성체를 포함하여 이루어지며, 수술 부위에 삽입되어 지방을 흡입하는 캐뉼라(cannula) 모듈을 포함하는 지방흡입 수술로봇 시스템은, 지방흡입용 캐뉼라를 자성체로 이루어진 모듈로 제작하여 체내에 삽입하고, 마그넷이 장착된 로봇 암을 구동시켜 캐뉼라 모듈을 이동시킴으로서, 의사가 많은 힘을 들이지 않고 간편하게 지방흡입 수술을 수행할 수 있다. 또한, 촉각센서, 각도센서 등을 사용하여 수술로봇 시스템을 자동으로 제어하고, 비젼부로부터 획득된 영상정보를 분석하여 수술 범위를 자동으로 설정하며, 캐뉼라 모듈의 선단에 촬상 카메라를 장착하고 그로부터 획득된 영상정보를 분석하여 캐뉼라 모듈의 작동을 자동으로 제어함으로써, 보다 편리하고 정확하며 안전하게 지방흡입 수술을 수행할 수 있다.
지방흡입, 수술, 로봇, 마그넷

Description

지방흡입 수술로봇 시스템{Surgical robot system for liposuction}
본 발명은 지방흡입 수술로봇 시스템에 관한 것이다.
최근, 생활수준의 향상과 함께 복부비만 등을 치료하기 위해 지방흡입 수술에 대한 관심이 급증하고 있다. 지방흡입 수술은, 대롱처럼 생긴 캐뉼라(cannula)를 피하 지방 속에 삽입하고 0.5 내지 1.0 기압의 음(-)압을 가함으로써 체내에서 비대해진 지방 세포를 흡입하는 수술을 지칭한다. 즉, 사람의 피부는 가장 외측의 피부층, 중간의 지방층, 그리고 그 내측의 근육층으로 이루어지는데, 지방흡입 수술은 피부층과 근육층 사이에 있는 지방층을 흡입하여 배출하는 수술이다.
이러한 지방흡입 수술은 복부를 비롯하여 허벅지, 엉덩이, 종아리, 발목, 팔뚝뿐만 아니라 얼굴과 목의 지방 조직까지도 제거할 수 있으며, 남자의 여성형 유방이나 지방종 등을 제거하는 데까지 광범위하게 이용되고 있다.
종래의 지방흡입 수술은, 도 1에 도시된 것처럼, 지방을 흡입하고자 하는 피부에 작은 구멍을 뚫고 캐뉼라(12)를 삽입한 후 화살표로 표시된 것과 같이 캐뉼라(10)를 움직이면서 지방을 흡입하는 과정으로 진행된다. 캐뉼라(12)는 내부가 비어있는 관(管)형상으로 되어 있고 석션(suction)을 통해 캐뉼라(12) 내부에 음(-) 압을 걸어 지방을 체외로 추출해내는 것이다.
통상 지방흡입 수술에는 두세 시간 정도가 소요되는데, 수술과정 내내 의사가 캐뉼라 몸체(14)를 손으로 잡고 지방을 흡입하고자 하는 부위로 캐뉼라 끝을 가져다 대면서 전, 후, 좌, 우, 상, 하로 움직여야 하기 때문에 수술을 수행하는 의사 입장에서는 상당히 힘든 수술이 된다. 또한, 최근에는 의사의 팔 움직임을 줄이기 위해 전동식 캐뉼라가 출시되기는 하였으나, 오히려 캐뉼라 몸체는 더 무거워져 수술의 편의성은 향상되지 못하고 있는 실정이다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명은, 지방흡입용 캐뉼라를 별도의 모듈로 제작하여 수술 부위에 삽입하고, 로봇 암에 장착된 마그넷부를 이용하여 캐뉼라 모듈을 이동시킴으로써 의사가 많은 힘을 들이지 않고 간편하게 지방흡입 수술을 할 수 있는 수술로봇 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제어부와, 제어부로부터 소정의 제어신호를 수신하여 구동되는 로봇 암과, 로봇 암에 장착되는 마그넷부와, 마그넷부의 자력(磁力)에 상응하도록 자성체를 포함하여 이루어지며, 수술 부위에 삽입되어 지방을 흡입하는 캐뉼라(cannula) 모듈을 포함하는 지방흡입 수술로봇 시스템이 제공된다.
제어부는, 마그넷부를 수술 부위 근처에서 이동시킴으로써 캐뉼라 모듈이 자력에 의해 마그넷부의 이동에 상응하여 이동하도록 제어신호를 생성할 수 있으며, 캐뉼라 모듈은 영구자석을 포함하여 이루어질 수 있다.
캐뉼라 모듈에는, 흡입된 지방을 체외로 배출하는 통로 역할을 하는 튜브가 연결될 수 있으며, 튜브는 플렉서블(flexible)한 재질로 이루어지며, 캐뉼라 모듈에 탈착가능하도록 결합될 수 있다.
캐뉼라 모듈의 선단에 가해지는 반력을 측정하는 촉각(haptic)센서를 더 포함하고, 제어부는 촉각센서로부터 신호를 수신하여, 로봇 암의 구동 범위를 제한하는 제어신호를 생성할 수 있다. 이 경우, 제어부는 사용자 조작부에 연결되며, 제어부는 촉각센서로부터 신호를 수신하여, 사용자 조작부에서 알람(alarm) 신호를 발하도록 제어신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부는, 촉각센서로부터 수신된 신호보다 사용자 조작에 의해 수신된 신호를 우선하는 오버라이드(override) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 제어부는 촉각센서로부터 수신된 신호에 상응하여, 사용자 조작부의 조작에 반력을 가하는 포스 피드백(force feedback) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 제어부는, 촉각센서로부터 수신된 신호를 기초로 하여 설정된 작동영역 내에서 캐뉼라 모듈이 움직이도록 로봇 암을 구동시키는 제어신호를 생성할 수 있다.
한편, 캐뉼라 모듈의 선단은 수술 부위를 손상시키지 않도록 완만한 면으로 처리될 수 있다.
수술 부위를 촬영하여 영상정보를 제공하는 비젼부를 더 포함하며, 제어부는 영상정보를 기초로 하여 미리 설정된 작동영역 내에서 캐뉼라 모듈이 움직이도록 로봇 암을 구동시키는 제어신호를 생성할 수 있다. 이 경우, 작동영역은 영상정보에 대한 이미지 분석을 통해 도출된 데이터로부터 설정될 수 있다. 한편, 제어부는 사용자가 미리 설정한 작동영역 내에서 캐뉼라 모듈이 움직이도록 로봇 암을 구동시키는 제어신호를 생성할 수 있다.
캐뉼라 모듈의 선단에는 촬상 카메라가 장착되고, 제어부는 촬상 카메라로부터 수신된 영상정보에 상응하여 캐뉼라 모듈이 움직이도록 로봇 암을 구동시키는 제어신호를 생성할 수 있다. 이 경우, 캐뉼라 모듈에는 수술 부위에 물을 분사하는 워터젯(water jet)부가 결합되며, 워터젯부는 영상정보에 상응하여 작동될 수 있다. 또한, 영상정보에 대한 이미지 분석을 통해 도출된 데이터로부터 출혈 정도를 판단하는 연산부를 더 포함하며, 캐뉼라 모듈은 연산부의 판단결과에 상응하여 작동될 수 있다.
한편, 연산부는, 캐뉼라 모듈에 의해 흡입되어 체외로 배출되는 물질을 촬영하는 촬상 카메라로부터 획득된 영상정보에 대한 이미지 분석을 통해 도출된 데이터, 또는 체외로 배출되는 물질의 화학 성분을 검출하는 케미칼 센서에 의해 획득된 데이터로부터 출혈 정도를 판단할 수도 있다.
캐뉼라 모듈은 흡입된 지방을 분쇄하는 분쇄부를 포함할 수 있으며, 분쇄부 는 캐뉼라 모듈에 작용하는 흡입력에 의해 회전하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 관(管)형상으로 형성되며, 외부의 자력(磁力)에 상응하여 움직일 수 있도록 금속이나 영구자석 등의 자성체를 포함하여 이루어지는 하우징과, 하우징의 표면에 천공되어 수술 부위의 지방을 흡입하는 흡입공과, 하우징의 표면에 천공되고, 흡입공과 연통되며, 하우징 내에 음(-)압을 형성하기 위한 석션 라인이 연결되는 흡출구를 포함하는 캐뉼라 모듈이 제공된다.
하우징의 선단은 수술 부위를 손상시키지 않도록 완만한 면으로 처리될 수 있으며, 하우징 내에는 흡입공을 통해 흡입된 지방을 분쇄하는 분쇄부가 결합될 수 있다.
캐뉼라 모듈은, 흡입 효율이 향상되도록 소정의 진동수로 진동될 수 있다. 한편, 수술 부위의 지방의 양에 관한 데이터를 저장하는 저장부와, 캐뉼라 모듈에 의해 흡입되어 체외로 배출되는 지방의 양을 측정하는 체적 센서와, 저장부에 저장된 데이터와 체적 센서로에 의해 측정된 데이터를 비교하여 수술이 진행된 정도를 도출하는 산출부를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 자성체를 포함하여 이루어지는 캐뉼라 모듈을 수술 부위에 삽입하고, 마그넷부가 장착된 로봇 암을 구동시켜 지방흡입 수술을 하는 수술로봇 시스템에서 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 수술로봇 시스템에 의해 판독될 수 있는 기록 매체로서, (a) 캐뉼라 모듈이 마그넷부의 자력에 의해 이동할 수 있도록 로봇 암을 구동시키는 제1 제어신호를 생성하는 단계, (b) 수술 부위의 지방을 흡입하도록 캐뉼라 모 듈을 작동시키는 제2 제어신호를 생성하는 단계, 및 (c) 캐뉼라 모듈이 소정의 작동영역 내의 지방을 흡입하면서 이동하도록 로봇 암을 구동시키는 제3 제어신호를 생성하는 단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체가 제공된다.
수술로봇 시스템은 수술 부위를 촬영하여 영상정보를 제공하는 비젼부를 더 포함하며, 작동영역은 영상정보에 대한 이미지 분석을 통해 도출된 데이터로부터 설정될 수 있다. 또한, 수술로봇 시스템은 캐뉼라 모듈의 선단에 가해지는 반력을 측정하는 촉각(haptic)센서를 더 포함하고, 작동영역은 촉각센서로부터 수신된 신호를 기초로 하여 설정될 수 있다. 또한, 캐뉼라 모듈의 선단에는 수술 부위를 촬영하여 영상정보를 제공하는 촬상 카메라가 장착되고, 수술로봇 시스템은 영상정보에 대한 이미지 분석을 통해 도출된 데이터로부터 출혈 정도를 판단하는 연산부를 더 포함하며, 제3 제어신호는 연산부의 판단결과에 상응하여 생성될 수 있다. 단계 (c)는, 수술 부위의 지방의 양에 관하여 미리 저장된 데이터와, 캐뉼라 모듈에 의해 흡입되어 체외로 배출되는 지방의 양을 측정하여 획득된 데이터를 비교하여 수술이 진행된 정도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 마그넷부가 장착된 로봇 암을 구동시켜 지방흡입 수술을 하는 방법으로서, (a) 자성체를 포함하여 이루어지는 캐뉼라 모듈을 수술 부위에 삽입하는 단계, (b) 캐뉼라 모듈을 작동시켜 수술 부위의 지방이 흡입되도록 하는 단계, 및 (c) 로봇 암을 구동시켜 마그넷부를 수술 부위 근처에서 이동시킴으로써, 캐뉼라 모듈이 자력에 의해 마그넷부의 이동에 상응하여 소정의 작동영역 내의 지방을 흡입하면서 이동하도록 하는 단계를 포함하는 지방흡 입 수술방법이 제공된다.
작동영역은, 수술 부위를 촬영하여 획득된 영상정보에 대한 이미지 분석을 통해 도출된 데이터로부터 설정되거나, 캐뉼라 모듈의 선단에 가해지는 반력을 측정하여 도출된 데이터로부터 설정될 수 있으며, 단계 (c)는, 캐뉼라 모듈의 선단에 장착된 촬상 카메라로부터 획득된 영상정보에 대한 이미지 분석을 통해 도출된 데이터로부터 출혈 정도를 판단하고, 그 판단 결과에 상응하여 수행될 수 있다. 단계 (c)는, 수술 부위의 지방의 양에 관하여 미리 저장된 데이터와, 캐뉼라 모듈에 의해 흡입되어 체외로 배출되는 지방의 양을 측정하여 획득된 데이터를 비교하여 수술이 진행된 정도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 지방흡입용 캐뉼라를 자성체로 이루어진 모듈로 제작하여 체내에 삽입하고, 마그넷이 장착된 로봇 암을 구동시켜 캐뉼라 모듈을 이동시킴으로서, 의사가 많은 힘을 들이지 않고 간편하게 지방흡입 수술을 수행할 수 있다. 또한, 촉각센서, 각도센서 등을 사용하여 수술로봇 시스템을 자동으로 제어하고, 비젼부로부터 획득된 영상정보를 분석하여 수술 범위를 자동으로 설정하며, 캐뉼라 모듈의 선단에 촬상 카메라를 장착하고 그로부터 획득된 영상정보를 분석하여 캐뉼라 모듈의 작동을 자동으로 제어함으로써, 보다 편리하고 정 확하며 안전하게 지방흡입 수술을 수행할 수 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 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 하 며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지방흡입 수술로봇 시스템을 나타낸 개요도이다. 도 2를 참조하면, 제어부(10), 로봇 암(20), 마그넷부(22), 캐뉼라 모듈(30), 흡입공(32), 튜브(36)가 도시되어 있다.
본 실시예는, 지방흡입용 캐뉼라(cannula)를 파이프 형태로 하는 대신, 선단의 흡입부 부분만을 별도의 부재로 모듈화하되, 그 재질은 자석이나 금속 등 자성을 가진 재료로 하고, 캐뉼라 모듈(30)에 자유자재로 구부러질 수 있는 가느다란 고무관 등의 튜브(36)를 연결한 것을 특징으로 한다.
이와 같이 제작된 캐뉼라 모듈(30)을 수술 부위에 삽입하고, 피부 밖에서 영구자석이나 전자석 등의 마그넷부(22)를 이동시켜 체내에 삽입된 캐뉼라 모듈(30)이 자력에 의해 움직이도록 할 수 있다.
나아가, 본 실시예는 캐뉼라 모듈(30)을 이동시키기 위한 마그넷부(22)를 로봇 암(20)에 장착한 것으로, 수술로봇 시스템의 각종 자동 제어 기능을 활용하여 지방흡입 수술을 보다 간편하고 정확하며 안전하게 수행할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
즉, 본 실시예에 따른 로봇 시스템은, 제어부(10)로부터 제어신호를 수신하여 구동되는 로봇 암(20)과, 로봇 암(20)에 장착되는 마그넷부(22), 그리고 마그넷부(22)의 자력에 따라 움직일 수 있도록 자성체로 이루어진 캐뉼라 모듈(30)을 기 본적인 구조로 한다.
캐뉼라 모듈(30)은 수술 부위에 삽입되어 지방을 흡입하는 별도의 부재로서, 그 일부에는 지방을 흡입하기 위한 흡입공(32)이 천공되어 있다. 캐뉼라 모듈(30)을 제작하기 위해 4mm 이하의 직경을 갖는 관(管)형상의 부재를 사용함으로써, 캐뉼라 모듈(30)을 피부에 삽입하는 과정에서 흉터가 남지 않도록 할 수 있다.
본 실시예에 따른 제어부(10)는 로봇 암(20)을 구동시키기 위한 제어신호를 생성, 전송하는 부분으로서 마이크로프로세서를 장착한 로봇이나 컴퓨터 등의 형태로 구현될 수 있으며, 후술하는 것처럼 사용자에 의한 조작이나 각종 센서로부터 전송된 신호를 수신하여 로봇의 구동에 필요한 제어신호를 생성하는 역할을 할 수 있다.
또한, 후술하는 비젼부나 촬상 카메라로부터 획득된 영상정보의 수신, 처리, 분석, 로봇 암(20)에 장착되는 마그넷부(22)의 작동 및 캐뉼라 모듈(30)에 가해지는 석션의 작동 등을 제어하는 프로세서가 통합된 형태로 구현될 수도 있다.
본 실시예에 따른 캐뉼라 모듈(30)은 자성체로 이루어진 것으로 캐뉼라 모듈(30)을 체내에 삽입하고, 체외에서 영구자석이나 전자석 등의 마그넷부(22)를 이동시킴으로써 자력(인력 또는 척력)에 의해 캐뉼라 모듈(30)이 따라 움직이도록 할 수 있다.
이처럼 캐뉼라 모듈(30)을 움직이기 위한 마그넷부(22)는 사람이 수동으로 이동시킬 수도 있고, 마그넷부(22)를 로봇 암(20)에 장착하고 로봇 암(20)을 구동시켜 마그넷부(22)가 수술 부위 근처에서 이동하도록 할 수도 있다. 즉, 로봇 암(20)에 마그넷부(22)가 장착된 부분을 환자의 피부 곡면을 따라 움직이면, 마그넷부(22)의 이동에 따라 자력에 의해 체내에 삽입된 캐뉼라 모듈(30)이 움직이면서 지방을 흡입하게 되는 것이다.
본 실시예에 따라 마그넷부(22)를 장착하여 구동되는 로봇은 직접 피부에 침습하는 방식으로 구동되는 것이 아니므로, 원격중심(RCM; remote center of motion)을 설정하여 그 점을 중심으로 수술용 인스트루먼트가 회전하도록 하는 이른바 'RCM 기능'을 생략할 수 있다는 장점이 있다.
본 실시예에 따른 캐뉼라 모듈(30)은 마그넷부(22)로부터 생성되는 자력에 따라 움직일 수 있도록 그 재질은 자성체로 이루어진다. 자성체로는 금속이 사용될 수 있으며, 필요에 따라서는 영구자석이 사용될 수도 있다.
캐뉼라 모듈(30)의 재질로 사용되는 영구자석과 로봇 암(20)에 장착되는 마그넷부(22)가 서로 반대되는 극성이 대향하도록 배치될 경우(예를 들어 N극과 S극) 캐뉼라 모듈(30)은 인력에 의해 움직이며, 서로 동일한 극성이 대향하도록 배치될 경우(예를 들어 N극과 N극) 캐뉼라 모듈(30)은 척력에 의해 움직일 수 있다.
나아가, 로봇 암(20)에 장착되는 마그넷부(22)에 그 극성을 제어할 수 있는 전자석 등을 사용할 경우, 캐뉼라 모듈(30)의 재질로 사용되는 영구자석과 동일한 극성 또는 반대되는 극성이 대향하도록 전자석을 제어함으로써, 필요에 따라 캐뉼라 모듈(30)이 인력 또는 척력에 의해 움직이도록 할 수도 있다.
캐뉼라 모듈(30)을 통해 흡입된 지방을 체외로 배출하기 위해 캐뉼라 모듈(30)에 튜브(36)를 연결하여 사용할 수 있으며, 고무 튜브(36) 등 플렉서 블(flexible)한 재질로 된 튜브(36)를 사용함으로써 튜브(36)에 간섭됨이 없이 캐뉼라 모듈(30)이 체내에서 자유롭게 움직이도록 할 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 튜브(36)는 캐뉼라 모듈(30)에 연결된 채로 체내에서 자유롭게 움직일 수 있도록 고무 등 부드러운 재질로 제작할 수 있으며, 수술 후 캐뉼라 모듈(30)을 체외로 인출하는 과정에서 튜브(36)가 끊어지지 않도록, 삽입된 캐뉼라 모듈(30)을 끌어내는 힘에 견딜 수 있을 정도의 내구성을 가지는 재질로 하는 것이 좋다. 나아가, 본 실시예에 따른 튜브(36)는 수술 후 배액관의 용도로도 사용할 수 있다.
본 실시예에 따른 캐뉼라 모듈(30) 및/또는 튜브(36)는 수술 후 폐기하는 소모품으로서 사용될 수 있으며, 튜브(36)가 캐뉼라 모듈(30)에 탈착식으로 결합되는 구조로 함으로써 캐뉼라 모듈(30)은 재사용하고 여기에 연결된 고무 튜브(36)만 소모품으로서 사용할 수도 있다. 즉, 캐뉼라 모듈(30)이나 고무 튜브(36)는 각 부품의 재질, 구조, 비용 등을 고려하여 폐기용(disposable) 또는 재사용(reusable)의 용도로 제작할 수 있다.
한편, 지방흡입 과정에서 캐뉼라 모듈(30)을 무리하게 움직일 경우 지방층 외에 피부층이나 근육층이 손상될 우려가 있으며, 이를 방지하기 위해 캐뉼라 모듈(30)의 선단, 즉 끝부분을 뭉툭한 형상으로 제작하거나 완만한 면으로 처리함으로써, 어느 정도까지는 과도한 힘이 가해지더라도 피부층이나 근육층이 뚫리지 않는 등 수술 부위가 무리하게 손상되지 않도록 할 수 있다.
또한, 이를 방지하기 위해, 캐뉼라 모듈(30)의 선단에 가해지는 반력을 센 싱할 수 있도록 적절한 위치에 촉각(haptic)센서(미도시)를 설치할 수 있다. 이 경우 로봇 암(20)을 제어하는 제어부(10)는 촉각센서로부터 센싱된 신호를 수신하여, 캐뉼라 모듈(30)의 끝부분에 정해진 것보다 큰 힘이 걸리는 경우, 예를 들어 캐뉼라 모듈(30)의 끝부분이 피부조직이나 근육조직에 닿은 경우에는, 더 이상 캐뉼라 모듈(30)이 전진하지 않도록 로봇 암(20)의 구동 범위를 제한할 수 있다.
이는, 피부와 근육은 상당히 질긴 편인 반면 지방 조직은 상대적으로 부드러우므로 캐뉼라 모듈(30)의 끝부분이 닿는 부위에 따라 캐뉼라 모듈(30)에 가해지는 반력이 달라지는 특성을 이용한 것으로서, 촉각센서는 캐뉼라 모듈(30) 끝단의 반력을 검출함으로써, 수술로봇 시스템이 자동으로 피부와 근육을 감지할 수 있도록 하며, 이에 따라 자동으로 로봇 암(20)이 캐뉼라 모듈(30)을 움직이면서 지방흡입 수술을 진행할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 수술로봇 시스템에는 사용자 조작부가 연결될 수 있는데, 이 경우 의사는 사용자 조작부에 설치된 3차원 조이스틱 등을 이용하여 로봇 암(20)이 전, 후, 좌, 우, 상, 하 동작을 하도록 제어할 수 있다. 이처럼 의사가 로봇을 조작하는 도중에 캐뉼라 모듈(30)의 선단부가 지방이 아닌 피부나 근육에 닿을 경우, 이는 촉각센서에 의해 감지되며, 촉각센서로부터의 신호에 따라 사용자 조작부에서 경고음 등 적절한 알람(alarm) 신호를 발하도록 하여 캐뉼라 모듈(30)이 더 이상 전진하지 않도록 로봇 암(20)의 구동을 제한할 수 있다.
이처럼, 자동으로 피부, 지방, 근육을 감지하여 캐뉼라 모듈(30)이 지방층에서만 움직이도록 제어할 수 있는데, 경우에 따라서는 의사가 판단하기에 캐뉼라 모듈(30)이 지방조직에 위치하고 있음에도 불구하고 촉각센서는 이를 피부나 근육으로 인식하여 로봇 암(20)이 정지하도록 하는 오류가 발생할 수도 있다.
이에 대해 본 실시예에 따른 수술로봇 시스템은 촉각센서로부터 수신된 신호보다 사용자 조작에 의해 수신된 신호를 우선하는, 즉 필요에 따라서는 의사가 로봇을 강제로 작동시킬 수 있도록 하는 '오버라이드(override)' 기능을 포함할 수도 있다.
나아가, 촉각센서로부터 수신된 신호에 따라 사용자 조작부에 설치된 조이스틱 등의 조작에 대해 반력이 가해지도록 함으로써, 의사가 손으로 시술할 때의 느낌을 재현하도록 하는 '포스 피드백(force feedback)' 기능을 포함할 수도 있다. 즉, 캐뉼라 모듈(30)의 선단부가 지방이 아닌 피부나 근육에 닿을 경우, 촉각센서가 이를 감지하여 조이스틱 등에 그 힘이 반향되도록 하는 기능을 탑재함으로써, 캐뉼라 모듈(30)의 끝단에서 느껴지는 반력을 조이스틱에서도 느낄 수 있도록 하여 마치 의사가 직접 손으로 시술하는 것과 같은 느낌이 재현되도록 할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 수술로봇 시스템은, 의사가 수동으로 3차원 조이스틱 등을 조작하여 구동할 수도 있고, 정해진 작동영역 내에서 자동으로 지방층을 검출하여 캐뉼라 모듈(30)이 움직이도록 제어할 수도 있으며, 사전에 미리 작동영역을 지정하여 그 범위 내에서만 움직이도록 할 수도 있다.
이 때, 캐뉼라 모듈(30)이 움직이는 범위, 즉 작동영역을 지정하기 위해서는 다양한 제어방법이 적용될 수 있는데, 예를 들어, 수술 부위를 촬영하여 영상정보를 제공하는 카메라나 복강경 등의 비젼(vision)부를 설치하고, 비젼부로부터 획 득된 영상정보를 기초로 작동영역을 설정함으로써 그 범위 내에서 캐뉼라 모듈(30)이 움직이도록 로봇 암(20)을 구동시킬 수 있다. 즉, 비젼부로부터 촬영된 이미지를 모니터 화면으로 보면서 마우스나 터치스크린 등의 입력수단으로 화면에 표시를 함으로써 작동영역을 지정할 수 있다.
또한, 비젼부로부터 획득된 영상정보를 이미지 프로세싱하여 자동으로 지방층이 분포하는 영역을 검출함으로써, 작동영역이 지정되도록 할 수도 있다.
나아가, 캐뉼라 모듈(30)을 체내에 삽입하고 마그넷부(22)를 수술 부위 근처에서 움직이기 전에, 의사가 미리 로봇 암(20)을 구동시켜 소정의 범위를 입력시켜 놓고, 그 입력된 범위 내에서만 로봇 암(20)이 구동되어 마그넷부(22)가 이동하도록 설정함으로써, 캐뉼라 모듈(30)이 작동영역 내에서만 움직이도록 제어할 수도 있다.
즉, 수술 전에 로봇 암(20)에 마그넷부(22)를 장착하고 이것을 수동으로 움직임으로써, 캐뉼라 모듈(30)이 움직이게 되는 범위를 로봇에 미리 입력시키고, 수술시에 로봇 암(20)은 미리 입력된 범위 내에서만 동작하도록 할 수 있는데, 예를 들어, 마그넷부(22)에 펜을 묶어 놓고 지방흡입을 하고자 하는 부분의 범위를 펜으로 그리는 동작을 입력시켜 놓으면, 그 동작을 로봇이 인식하였다가 입력된 범위 내에서만 마그넷부(22)를 이동시켜 그에 따라 캐뉼라 모듈(30)이 움직이도록 할 수 있는 것이다.
또한, 전술한 촉각센서로부터 피드백된 신호를 수신하여, 이를 기초로 캐뉼라 모듈(30)이 움직일 수 있는 작동영역을 설정할 수도 있다.
한편, 지방흡입 수술 과정에서, 의사는 오른손으로는 조이스틱 등을 잡고 로봇을 조작하고, 왼손으로는 캐뉼라 모듈(30)이 위치하는 지점의 피부를 만지면서 감촉을 통해 현재의 위치가 피부인지, 근육인지, 지방인지, 즉 캐뉼라 모듈(30)이 정확한 위치에서 지방흡입을 하고 있는지를 확인할 수 있다.
이를 자동으로 제어하기 위해, 본 실시예에 따른 캐뉼라 모듈(30)의 선단에는 초소형 카메라 등을 장착하여 캐뉼라 모듈(30)의 끝단이 지방조직에 위치하고 있는지를 확인할 수 있다. 즉, 캐뉼라 모듈(30)의 선단에 장착된 촬상 카메라로부터 영상정보를 수신하고 그에 상응하여 캐뉼라 모듈(30)의 움직임을 제어할 수 있는 것이다.
예를 들어, 캐뉼라 모듈(30)에 워터젯(water jet)부를 결합하여 물을 분사하면서 지방흡입을 하는 수술의 경우, 촬상 카메라로부터 획득된 영상정보를 통해 현재 캐뉼라 모듈(30)의 선단이 위치하는 지점이 지방인지 아닌지를 분별해가면서, 필요한 경우 자동으로 물이 분사되도록 제어할 수 있다.
또한, 촬상 카메라로부터 획득된 영상정보를 이미지 프로세싱하여 출혈이 있는지 또는 출혈의 정도를 판단할 수 있는데, 예를 들어 영상정보 화면을 분석하여 붉은색이 차지하는 비율이 어느 정도 이상이면 출혈로 판단하여 캐뉼라 모듈(30)이 움직이지 않도록 로봇 암(20)을 정지시키거나, 캐뉼라 모듈(30)의 작동이 정지되도록 제어할 수 있다.
로봇의 동작을 멈추도록 하기 위해 출혈을 감지하는 방법으로는, 전술한 것처럼, 캐뉼라 모듈(30)의 끝단에 카메라를 장착하고 그로부터 획득된 영상을 분석 하여 출혈을 감지하는 방법이외에, 흡입된 지방을 배출하는 튜브(36)의 출구 등에 카메라를 설치하여 빠져나가는 물질의 색상으로부터 출혈 유무를 감지하는 방법, 배출구 등에 화학적 센서를 장착하여 흡입한 지방조직 중에서 혈액의 비율이 특정 비율 이상인 경우를 감지하는 방법 등이 사용될 수 있다.
즉, 출혈 여부나 출혈 정도는, 캐뉼라 모듈(30)에 의해 흡입되어 체외로 배출되는 물질을 촬영하는 촬상 카메라로부터 획득된 영상정보에 대해 이미지 분석을 하여 도출되는 데이터, 또는 체외로 배출되는 물질의 화학 성분을 검출하는 케미칼 센서에 의해 획득된 데이터로부터 판단될 수 있다.
이처럼, 각종 데이터를 분석하여 출혈 정도를 판단하기 위한 연산부는 별도의 장치로 구성하거나, 로봇 암(20)의 제어를 위한 마이크로프로세서에 통합하여 구성할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐뉼라 모듈을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 캐뉼라 모듈(30), 하우징(31), 흡입공(32), 흡출구(33), 분쇄부(34), 튜브(36)가 도시되어 있다.
전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 캐뉼라 모듈(30)은 모듈화된 관(管)형상으로 형성되는데, 도 3에 도시된 것처럼, 전체적인 틀을 구성하는 하우징(31), 하우징(31)의 표면에 천공된 하나 또는 복수의 흡입공(孔)(32), 흡입공(32)과 연통(連通)되며 튜브(36)가 결합되는 통로인 흡출구(33)로 구성된다.
하우징(31)의 재질은 금속이나 영구자석 등의 자성체로 이루어져, 전술한 바와 같이 수동으로 또는 로봇 암(20)에 장착하여 자석을 이동시킴에 따라 캐뉼라 모듈(30)이 움직이도록 할 수 있다. 캐뉼라 모듈(30)이 작동되면 흡입공(32)을 통해 수술 부위의 지방이 흡입되며, 흡입된 지방은 흡출구(33)에 결합된 튜브(36) 등의 석션라인을 통해 체외로 배출된다.
본 실시예에 따른 캐뉼라 모듈(30)은 단순히 흡입 기능을 수행하도록 제작할 수 있으며, 나아가 흡입된 지방조직을 분쇄할 수 있도록 드릴 날 등의 분쇄부(34)를 추가로 포함할 수도 있다.
분쇄부(34)는, 도 3에 도시된 것처럼, 캐뉼라 모듈(30) 내에 설치되는 드릴 날의 형태로 구현될 수 있는데, 드릴 날을 회전시킴으로써 흡입된 지방을 분쇄할 수 있다. 분쇄부(34)는 전동식으로 회전시킬 수 있으며, 석션에 의해 캐뉼라 모듈(30)에 작용하는 흡입력을 이용하여 공압식으로 회전시킬 수도 있다.
이처럼, 캐뉼라 모듈(30)에 분쇄부(34)를 설치할 경우, 캐뉼라 모듈(30)에 고무 튜브(36)를 연결하지 않고 모듈 자체만 체내로 삽입하여 지방을 분쇄하도록 할 수 있는데, 이 때에는 별도의 석션(suction) 기구를 이용하여 분쇄된 지방조직을 체외로 흡출할 수 있다.
한편, 캐뉼라 모듈(30)이 일정 범위 내에서 전, 후, 좌, 우, 상, 하로 진동하도록 함으로써 지방흡입 효율을 극대화할 수 있다. 예를 들어, 캐뉼라 모듈(30)에 진동 기구(機構)를 부가함으로써 캐뉼라 모듈이 소정의 진동수로 진동하도록 할 수 있다.
캐뉼라 모듈(30)을 체내에 삽입하여 석션으로 지방을 흡출하는 과정에서 흡출되는 지방의 양을 측정하는 부피 센서를 더 설치하면, 화면의 모니터 등을 통해 수술의 진행 상황이 어느 정도인지 보여줄 수 있다.
즉, 수술 부위의 지방의 양에 관한 데이터를 저장부에 미리 저장해 놓고, 흡출되는 지방의 양을 체적 센서로 측정하여, 저장된 데이터와 측정된 데이터를 실시간으로 비교하여 수술 진행 정도를 파악해 가면서 수술을 진행할 수 있다. 수술의 진행율은 사용자 조작부에 설치된 모니터 등에 표시되도록 할 수 있다.
수술 부위의 지방의 양은 시술을 하려는 부위의 면적과 지방층을 두께로부터 3차원적인 부피로서 알 수 있으므로, 석션으로 뽑아내는 지방의 양을 수술 부위의 전체 지방의 양과 비교함으로써 현재 진행률을 알 수 있다. 이처럼 부피 센서를 사용하여 흡출되는 지방의 양을 측정하게 되면, 캐뉼라 모듈(30)이 움직인 궤적에 따라 어느 위치에서 얼마만큼의 지방이 흡출되는지도 파악할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지방흡입 수술방법을 나타낸 순서도이다.
본 실시예는 전술한 지방흡입용 수술로봇 시스템을 사용하여 수술을 수행하는 방법에 관한 것으로, 먼저 자성체로 이루어진 캐뉼라 모듈(30)을 수술 부위에 삽입한다(S10).
다음으로, 캐뉼라 모듈(30)에 음(-)압을 걸어 흡입공(32)을 통해 수술 부위의 지방을 흡입한다(S20). 이 과정에서 로봇 암(20)을 구동시켜 마그넷부(22)를 수술 부위 근처에서 이동시킴으로써, 캐뉼라 모듈(30)이 지정된 작동영역 내에서 움직이면서 지방을 흡입하도록 하여(S30), 원하는 부위의 지방을 흡입, 제거한다.
캐뉼라 모듈(30)이 움직이는 범위, 즉 작동영역은 전술한 바와 같이 비젼부 로 수술 부위를 촬영하여 영상정보를 획득하고 그 획득된 이미지를 분석하여 자동으로 설정되도록 할 수 있으며, 이에 따라 본 실시예에 따른 수술로봇 시스템은 자동으로 지방층을 검출하여 지방흡입 수술을 수행할 수 있게 된다.
다만, 작동영역을 설성하기 위해 반드시 비젼부로부터 획득된 영상정보를 이미지 분석해야 하는 것은 아니며, 전술한 바와 같이 촉각센서로부터 피드백된 신호를 수신하여, 이를 기초로 캐뉼라 모듈(30)가 움직일 수 있는 작동영역을 설정할 수도 있음은 물론이다.
나아가, 캐뉼라 모듈(30)의 선단에 촬상 카메라를 장착하여 지방흡입을 수행하고 있는 부위의 영상정보를 획득할 수 있으며, 그 획득된 이미지를 분석하여 출혈이 있는지 또는 출혈 정도는 어떠한지 등을 판단하고, 그 결과에 따라 캐뉼라 모듈(30)이 작동 또는 정지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라 본 실시예에 따른 수술로봇 시스템은 자동으로 출혈여부를 감지하여 지방흡입 수술을 진행 또는 중지하게 된다.
한편, 전술한 바와 같이, 수술 부위의 지방을 미리 파악해 놓고, 캐뉼라 모듈에 의해 흡입되어 체외로 배출되는 지방의 양을 실시간으로 측정하면, 측정된 데이터와 미리 파악된 데이터를 비교하여 수술이 진행된 정도를 실시간으로 산출, 표시해 가면서 수술을 진행할 수 있다.
한편, 전술한 지방흡입 수술방법은 수술로봇 시스템에 내장된, 또는 로봇 시스템의 외부에 설치되어 로봇 시스템과 연결되는 마이크로프로세서 등의 디지털 처리 장치에 의해 판독되어 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수도 있다.
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.
도 1은 종래기술에 따른 지방흡입 수술 과정을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지방흡입 수술로봇 시스템을 나타낸 개요도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐뉼라 모듈을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지방흡입 수술방법을 나타낸 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제어부 20 : 로봇 암
22 : 마그넷부 30 : 캐뉼라 모듈
31 : 하우징 32 : 흡입공
33 : 흡출구 34 : 분쇄부
36 : 튜브

Claims (37)

  1. 제어부와;
    상기 제어부로부터 소정의 제어신호를 수신하여 구동되는 로봇 암과;
    상기 로봇 암에 장착되는 마그넷부와;
    상기 마그넷부의 자력(磁力)에 상응하도록 자성체를 포함하여 이루어지며, 수술 부위에 삽입되어 지방을 흡입하는 캐뉼라(cannula) 모듈을 포함하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 마그넷부를 수술 부위 근처에서 이동시킴으로써 상기 캐뉼라 모듈이 자력에 의해 상기 마그넷부의 이동에 상응하여 이동하도록 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 캐뉼라 모듈은 영구자석을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 캐뉼라 모듈에는, 흡입된 지방을 체외로 배출하는 통로 역할을 하는 튜브가 연결되는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 튜브는 플렉서블한 재질로 이루어지며, 상기 캐뉼라 모듈에 탈착가능하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 캐뉼라 모듈의 선단에 가해지는 반력을 측정하는 촉각(haptic)센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 촉각센서로부터 신호를 수신하여, 상기 로봇 암의 구동 범위를 제한하는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 사용자 조작부에 연결되며, 상기 제어부는 상기 촉각센서로부터 신호를 수신하여, 상기 사용자 조작부에서 알람(alarm) 신호를 발하도록 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 촉각센서로부터 수신된 신호보다 사용자 조작에 의해 수신된 신호를 우선하는 오버라이드(override) 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 사용자 조작부에 연결되며, 상기 제어부는 상기 촉각센서로부터 수신된 신호에 상응하여, 상기 사용자 조작부의 조작에 반력을 가하는 포스 피드백(force feedback) 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 촉각센서로부터 수신된 신호를 기초로 하여 설정된 작 동영역 내에서 상기 캐뉼라 모듈이 움직이도록 상기 로봇 암을 구동시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 캐뉼라 모듈의 선단은 수술 부위를 손상시키지 않도록 완만한 면으로 처리된 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 수술 부위를 촬영하여 영상정보를 제공하는 비젼부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 영상정보를 기초로 하여 미리 설정된 작동영역 내에서 상기 캐뉼라 모듈이 움직이도록 상기 로봇 암을 구동시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 작동영역은 상기 영상정보에 대한 이미지 분석을 통해 도출된 데이터로부터 설정되는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 사용자가 미리 설정한 작동영역 내에서 상기 캐뉼라 모듈이 움직이도록 상기 로봇 암을 구동시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 캐뉼라 모듈의 선단에는 촬상 카메라가 장착되고,
    상기 제어부는 상기 촬상 카메라로부터 수신된 영상정보에 상응하여 상기 캐뉼라 모듈이 움직이도록 상기 로봇 암을 구동시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 캐뉼라 모듈에는 수술 부위에 물을 분사하는 워터젯(water jet)부가 결합되며, 상기 워터젯부는 상기 영상정보에 상응하여 작동되는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 영상정보에 대한 이미지 분석을 통해 도출된 데이터로부터 출혈 정도를 판단하는 연산부를 더 포함하며, 상기 캐뉼라 모듈은 상기 연산부의 판단결과에 상응하여 작동되는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 캐뉼라 모듈에 의해 흡입되어 체외로 배출되는 물질을 촬영하는 촬상 카메라와, 상기 촬상 카메라로부터 획득된 영상정보에 대한 이미지 분석을 통해 도출된 데이터로부터 출혈 정도를 판단하는 연산부를 더 포함하되, 상기 캐뉼라 모듈은 상기 연산부의 판단결과에 상응하여 작동되는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 캐뉼라 모듈에 의해 흡입되어 체외로 배출되는 물질의 화학 성분을 검출하는 케미칼 센서와, 상기 케미칼 센서에 의해 획득된 데이터로부터 출혈 정도를 판단하는 연산부를 더 포함하되, 상기 캐뉼라 모듈은 상기 연산부의 판단결과에 상응하여 작동되는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 캐뉼라 모듈은 흡입된 지방을 분쇄하는 분쇄부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 분쇄부는 상기 캐뉼라 모듈에 작용하는 흡입력에 의해 회전하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 캐뉼라 모듈은, 흡입 효율이 향상되도록 소정의 진동수로 진동하는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  23. 제1항에 있어서,
    수술 부위의 지방의 양에 관한 데이터를 저장하는 저장부와;
    상기 캐뉼라 모듈에 의해 흡입되어 체외로 배출되는 지방의 양을 측정하는 체적 센서와;
    상기 저장부에 저장된 데이터와 상기 체적 센서로에 의해 측정된 데이터를 비교하여 수술이 진행된 정도를 도출하는 산출부를 더 포함하는 지방흡입 수술로봇 시스템.
  24. 관(管)형상으로 형성되며, 외부의 자력(磁力)에 상응하여 움직일 수 있도록 자성체를 포함하여 이루어지는 하우징과;
    상기 하우징의 표면에 천공되어 수술 부위의 지방을 흡입하는 흡입공과;
    상기 하우징의 표면에 천공되고, 상기 흡입공과 연통되며, 상기 하우징 내에 음(-)압을 형성하기 위한 석션 라인이 연결되는 흡출구를 포함하는 캐뉼라 모듈.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 자성체는 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 캐뉼라 모듈.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 하우징의 선단은 수술 부위를 손상시키지 않도록 완만한 면으로 처리된 것을 특징으로 하는 캐뉼라 모듈.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 하우징 내에는 상기 흡입공을 통해 흡입된 지방을 분쇄하는 분쇄부가 결합되는 것을 특징으로 하는 캐뉼라 모듈.
  28. 자성체를 포함하여 이루어지는 캐뉼라 모듈을 수술 부위에 삽입하고, 마그넷부가 장착된 로봇 암을 구동시켜 지방흡입 수술을 하는 수술로봇 시스템에서 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 수술로봇 시스템에 의해 판독될 수 있는 기록 매체로서,
    (a) 상기 캐뉼라 모듈이 상기 마그넷부의 자력에 의해 이동할 수 있도록 상기 로봇 암을 구동시키는 제1 제어신호를 생성하는 단계;
    (b) 수술 부위의 지방을 흡입하도록 상기 캐뉼라 모듈을 작동시키는 제2 제어신호를 생성하는 단계; 및
    (c) 상기 캐뉼라 모듈이 소정의 작동영역 내의 지방을 흡입하면서 이동하도록 상기 로봇 암을 구동시키는 제3 제어신호를 생성하는 단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 수술로봇 시스템은 수술 부위를 촬영하여 영상정보를 제공하는 비젼부를 더 포함하며, 상기 작동영역은 상기 영상정보에 대한 이미지 분석을 통해 도출된 데이터로부터 설정되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 수술로봇 시스템은 상기 캐뉼라 모듈의 선단에 가해지는 반력을 측정하는 촉각(haptic)센서를 더 포함하고, 상기 작동영역은 상기 촉각센서로부터 수신된 신호를 기초로 하여 설정되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 캐뉼라 모듈의 선단에는 수술 부위를 촬영하여 영상정보를 제공하는 촬상 카메라가 장착되고,
    상기 수술로봇 시스템은 상기 영상정보에 대한 이미지 분석을 통해 도출된 데이터로부터 출혈 정도를 판단하는 연산부를 더 포함하며,
    상기 제3 제어신호는 상기 연산부의 판단결과에 상응하여 생성되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 단계 (c)는, 수술 부위의 지방의 양에 관하여 미리 저장된 데이터와, 상기 캐뉼라 모듈에 의해 흡입되어 체외로 배출되는 지방의 양을 측정하여 획득된 데이터를 비교하여 수술이 진행된 정도를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  33. 마그넷부가 장착된 로봇 암을 구동시켜 지방흡입 수술을 하는 방법으로서,
    (a) 자성체를 포함하여 이루어지는 캐뉼라 모듈을 수술 부위에 삽입하는 단계;
    (b) 상기 캐뉼라 모듈을 작동시켜 수술 부위의 지방이 흡입되도록 하는 단계; 및
    (c) 상기 로봇 암을 구동시켜 상기 마그넷부를 수술 부위 근처에서 이동시킴으로써, 상기 캐뉼라 모듈이 자력에 의해 상기 마그넷부의 이동에 상응하여 소정의 작동영역 내의 지방을 흡입하면서 이동하도록 하는 단계를 포함하는 지방흡입 수술방법.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 작동영역은, 수술 부위를 촬영하여 획득된 영상정보에 대한 이미지 분석을 통해 도출된 데이터로부터 설정되는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술방법.
  35. 제33항에 있어서,
    상기 작동영역은, 상기 캐뉼라 모듈의 선단에 가해지는 반력을 측정하여 도출된 데이터로부터 설정되는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술방법.
  36. 제33항에 있어서,
    상기 단계 (c)는, 상기 캐뉼라 모듈의 선단에 장착된 촬상 카메라로부터 획득된 영상정보에 대한 이미지 분석을 통해 도출된 데이터로부터 출혈 정도를 판단하고, 그 판단 결과에 상응하여 수행되는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술방법.
  37. 제33항에 있어서,
    상기 단계 (c)는, 수술 부위의 지방의 양에 관하여 미리 저장된 데이터와, 상기 캐뉼라 모듈에 의해 흡입되어 체외로 배출되는 지방의 양을 측정하여 획득된 데이터를 비교하여 수술이 진행된 정도를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지방흡입 수술방법.
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KR101529813B1 (ko) * 2014-01-02 2015-06-17 성균관대학교산학협력단 흡입부의 위치를 모니터링 할 수 있는 지방 흡입 시스템
KR101536685B1 (ko) * 2010-09-14 2015-07-14 (주)미래컴퍼니 지방흡입 수술용 로봇

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