KR20170052460A - A precision control medical device in conjunction with medical tools and the control method of the medical tools - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 의료도구가 환자의 환부에 인접하도록 정밀하게 제어할 수 있는 의료장비 및 의료도구 위치 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to a medical instrument and a medical tool position control method capable of precisely controlling the medical instrument so as to be adjacent to the affected part of the patient.
의료 현장에서 내시경, 광프로브 등의 진단용 도구 및 카테터, 레이저칼 등의 수술용 도구 등의 의료도구를 환자 몸속에 삽입시켜 환부를 진단 또는 치료하는 의료장비가 사용된다. A medical device for diagnosing or treating a lesion by inserting a medical tool such as a diagnostic tool such as an endoscope or an optical probe and a surgical tool such as a catheter or a laser knife into a patient's body is used in a medical field.
종래, 제작된 의료장비는 의사가 직접 손으로 의료도구를 환자 몸속의 환부로 이동시키기 때문에 많은 문제가 발생되고, 정밀제어가 필요한 곳에는 사용하기 어려운 문제가 있었다.Conventionally, there are many problems in the manufactured medical equipment because the physician directly moves the medical tool to the affected part of the patient's hand, and there is a problem that it is difficult to use it in a place where precise control is required.
의료장비로 내시경 장비를 예로 들어 설명하면, 환자 몸속에서 내시경 카메라가 이동하면서 의사의 조작 미숙으로 환부와 부딪히거나, 환부의 불수의적인 움직임이 발생할 경우 내시경 카메라와 부딪힐 위험이 존재한다. For example, when an endoscopic camera is moved from a patient's body, there is a risk that the endoscopic camera may collide with the endoscope due to immaturity of the doctor or involuntary movement of the affected part.
이와 같이, 내시경 카메라와 같은 의료도구의 위치를 정밀하게 조정할 수 없어 시술범위는 한정되고, 정확한 시술도 매우 어려운 문제가 있다. In this way, the position of the medical instrument such as the endoscope camera can not be precisely adjusted, so that the scope of the procedure is limited and precise operation is also very difficult.
또한, 수술 중환자의 몸속에서 실시간으로 의료도구와 환부 간 이격거리를 일정하게 유지하기 어려워, 내시경 카메라의 초점이 맞지 않아 영상의 질이 저하되는 등의 문제가 있다.In addition, it is difficult to keep the distance between the medical instrument and the affected part constant in real time in the body of the surgical intoxicant, and there is a problem that the quality of the image is deteriorated because the endoscopic camera is out of focus.
상기와 같은 기술적 배경을 바탕으로 안출된 것으로, 본 발명은 의료도구를환자의 환부에 인접하도록 정밀하게 이동시킬 수 있고, 실시간으로 의료도구와 환부와의 이격거리 측정하여 의료도구의 위치를 사용자가 원하는 지점에서 유지할 수 있는 의료장비를 제공하고자 한다.The present invention can precisely move the medical tool so as to be adjacent to the affected part of the patient and measure the position of the medical tool by measuring the distance between the medical tool and the affected part in real time, We want to provide medical equipment that can be maintained at the desired point.
본 발명의 실시예에 따른 의료장비는, 튜브 내부로 삽입되는 의료도구 및 상기 튜브 단부에서 상기 의료도구와 연결되어, 상기 의료도구를 상기 환자의 환부에 인접하도록 정밀하게 이동시킬 수 있는 가이드장치를 포함할 수 있다. A medical device according to an embodiment of the present invention includes a medical tool inserted into a tube and a guide device connected to the medical tool at the tube end so as to precisely move the medical tool adjacent to the affected part of the patient .
본 발명의 일 실시예에 따른 의료장비는, 의료도구를 환자의 환부에 인접하도록 정밀하게 이동시킬 수 있으며, 실시간으로 의료도구와 환부와의 이격거리를 측정할 수 있다.The medical instrument according to the embodiment of the present invention can precisely move the medical instrument so as to be adjacent to the affected part of the patient and can measure the distance between the medical instrument and the affected part in real time.
도 1은 의료장비의 신호 전달을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1의 의료장비에 적용되는 가이드장치의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 가이드장치의 분리사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 PZT 모터부에 적용되는 PZT 모터의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료도구 위치 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 도 5에 적용되는 이격거리를 측정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 도 6에 적용될 수 있는 단층정보의 예시를 나타낸 그래프이다.
도 8은 도 5에 적용되는 이동거리를 설정하는 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a block diagram illustrating signaling of a medical device.
2 is a perspective view of a guide device applied to the medical device of FIG.
3 is an exploded perspective view of the guide device shown in Fig.
FIG. 4 is a view showing a structure of a PZT motor applied to the PZT motor unit shown in FIG. 3. FIG.
5 is a flowchart illustrating a medical tool position control method according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart showing a method of measuring a separation distance applied to FIG.
7 is a graph showing an example of tomographic information that can be applied to Fig.
FIG. 8 is a flowchart showing a method of setting a moving distance applied to FIG.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, since the sizes and thicknesses of the respective components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, throughout the specification, when an element is referred to as "including" an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
도 1은 의료장비의 신호 전달을 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating signaling of a medical device.
도 1을 참고하면, 의료장비(1000)는 튜브(500), 의료도구(550) 및 튜브(500)의 단부에 연결되는 가이드장치(100)와 가이드장치(100)를 제어할 수 있는 제어장치(200)를 포함할 수 있다. 1, a
의료도구(550)는 내시경 카메라, 광프로브 등의 진단용 도구 또는 카테터, 레이저 칼 등의 수술용 도구를 의미한다. 이하에서는 내시경 카메라를 예로 들어 설명한다. The
튜브(500)는 환자의 환부(A)를 진단 또는 수술하기 위해 환자의 환부(A)에 인접해있다. 환부(A)가 환자의 몸속에 있을 경우, 튜브(500)는 환자의 몸속에 투입될 수 있다. The
튜브(500)는 연성 재질로 이루어지며, 튜브(500) 내부에 의료도구(550)가 삽입될 수 있도록 내부에는 빈 공간이 형성될 수 있다. 이하에서는, 튜브(500)가 환자의 몸속에 삽입된 것을 예로 들어 설명한다. The
튜브(500)는 제어장치(200)와 연결될 수 있다. 일례로, 튜브(500)는 로보트에 연결될 수 있으며, 로보트에 의해 더욱 정밀하게 조작될 수도 있다. The
가이드장치(100)는 튜브(500)의 단부에 연결되어 의료도구(550)와 함께 환자의 몸속에 삽입될 수 있다. 가이드장치(100)는 튜브(500) 내부에 삽입된 의료도구(550)와 연결되며, 의료도구(550)를 환자의 몸속에서 정밀하게 이동 시킬 수 있다. The
제어장치(200)는 튜브(500) 및 의료도구(550)와 연결되며, 의료도구(550)를 통해 전달되는 환자의 환부(A)를 표시할 수 있는 모니터(210)를 포함할 수 있다. The
가이드장치(100)와 연결되는 센서부(400)를 통해 가이드장치(100)와 환부(A) 사이의 이격거리(C)를 측정할 수 있다. 이에 따라, 의료도구(550)가 이동해야 될 이동거리(L)를 설정할 수 있다. The distance C between the
센서부(400)는 제어장치(200)와 연결된다. 센서부(400)는 광섬유(440)를 포함하고 있으며, 광섬유(440)는 가이드장치(100) 내부에 위치할 수 있다. 예를 들면, 센서부(400)는 광섬유(440)를 통해 환자 몸속의 환부(A)와 가이드장치(100) 사이의 이격거리(C)를 측정하기 위한 광 정보를 전달 받고, 이러한 정보를 분석하여 제어장치(200)에 정보를 전달 할 수 있다. The
센서부(400)는 광원부(410), 분광기(420) 및 커플러(430)를 포함할 수 있다. The
광원부(410)는 광을 발생시킬 수 있으며, 광원부(410)에서 발생되는 광은 커플러(430)에 전달된다. 커플러(430)에 연결되는 광섬유(440)를 통해 환자 몸속의 환부(A)에 광을 조사할 수 있다. The
광섬유(440)는 센서부(400)의 커플러(430)에서부터 튜브(500) 내부에 삽입되고, 가이드장치(100) 내부까지 연장될 수 있다. 광섬유(440)는 광을 조사할 수 있으며, 조사된 광이 반사된 반사광을 입사할 수도 있다. The
광섬유(440)는 1mm 이하의 직경으로 형성될 수 있다. 환부(A)에서 반사된 반사광은 광섬유(440)를 통해 커플러(430)로 송신될 수 있다. The
분광기(420)는 커플러(430)와 연결되어 있으며, 커플러(430) 통해 반사광을 전달 받아 반사광의 스펙트럼을 측정할 수 있다. 분광기(420)에서 측정된 스펙트럼 정보는 제어장치(200)로 송신된다. 예를 들면, 분광기(420)는 UART 통신으로 제어장치(200)로 스펙트럼의 데이터를 송신할 수 있다. 커플러(430)는 예를 들면, 2*1 커플러, 2*2 커플러 또는 서큘레이터(circulator)가 이용될 수 있다.The
드라이버보드(300)는 제어장치(200)와 연결된다. 드라이버보드(300)는 가이드장치(100)와 연결되어 제어장치(200)와 가이드장치(100)에 각각 데이터를 송수신 할 수 있으며, 가이드장치(100)를 제어하여 환자의 몸속에서 의료도구(550)가 정밀하게 이동 시킬 수 있다. The
제어장치(200)는 드라이버보드(300) 및 센서부(400)와 각각 연결되어 있으며, 의료도구(550)와 직접 연결된다. The
드라이버보드(300)는 제어장치(200)와 데이터를 송수신할 수 있다. 드라이버보드(300)는 FPCB(Flexible Printed Circuits Board, 56) 및 MR(Magnetic Resonance) 센서(60)와 연결된다. MR센서(60)는 PZT모터(51)의 현재 위치를 측정할 수 있다. FPCB(56)는 PZT(Piezo-Electric Transducer) 모터부(50)와 연결된다. The
드라이버보드(300)는, MR센서(60)와 연결된 증폭기(310), PZT모터(51)와 연결된 FPCB(56)가 연결되는 모터드라이버(320) 및 마이크로 컨트롤러(340)를 포함할 수 있다. The
예를 들면, 가이드장치(100) 내부의 MR센서(60)는 드라이버보드(300)의 증폭기(310)에 연결된다. 증폭기(310)는 MR센서(60)에서 측정되는 아날로그 값을 증폭시킬 수 있다. 이렇게 증폭된 MR센서(60)의 신호는 마이크로 컨트롤러(340)로 보낸다. For example, the
모터드라이버(320)는 PZT모터(51) 구동 신호를 생성할 수 있다. 구동 신호는 FPCB(56)를 통해 PZT모터(51)에 전달될 수 있다. 예를 들면, 구동 신호는 USB나 RS-232 등의 UART일 수 있다. The
모터드라이버(320)는 PWM(Pulse-width modulation) 모듈(330)과 연결되어 있다. PWM모듈(330)은 마이크로 컨트롤러(340)의 제어에 의해 발생된 PWM 신호를 모터드라이버(320)에 전달한다. 전달된 PWM 신호에 의해 모터드라이버(320)에서는 구동신호를 발생시킬 수 있다. The
마이크로 컨트롤러(340)는 증폭기(310)를 통해 전달된 MR센서(60)의 신호를 측정하여 PZT모터(51)의 현재 위치를 측정할 수 있다. 마이크로 컨트롤러(340)의 신호는 송수신기(350)를 통해 제어장치(200)로 전송될 수 있다. The
송수신기(350)는 범용 비동기화 송수신기(UART, Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 일 수 있다. 또한, 송수신기(350)는 USB(Universal Serial Bus), RS-232 등 UART 통신 외에 RS-170, NTSC(National Television System Committee), Camera Link, IEEE 1394, GigE(Gigabit Ethernet) 등이 다양하게 사용될 수 있다.The
MR센서(60)를 통해 측정된 PZT모터(51)의 현재 위치와 센서부(400)를 통해 측정된 환부(A)와의 이격거리(C)를 고려하여 의료도구(550)를 이동시킬 수 있다. The
도 2는 도 1의 의료장비에 적용되는 가이드장치의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시한 가이드장치의 분리사시도이고, 도 4는 도 3에 도시한 PZT 모터부에 적용되는 PZT 모터의 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a perspective view of a guide device applied to the medical equipment of FIG. 1, FIG. 3 is an exploded perspective view of the guide device shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the structure of the PZT motor applied to the PZT motor unit shown in FIG. Fig.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 가이드장치(100)는 홀더(10), 홀더(10)가 안착되는 마운트(20), 마운트(20)에 연결된 PZT모터부(50) 및 PZT모터부(50)에 연결되는 MR센서(60)를 포함할 수 있다. 1 to 4, the
홀더(10)에는 의료도구(550)가 삽입되어 연결될 수 있다. 예를 들면, 내시경 카메라는 홀더(10)에 끼워져 연결되어 고정될 수 있다. The
홀더(10)의 크기는 의료도구(550)의 크기에 따라 조절이 가능할 수 있다. 홀더(10)는 마운트(20)에 안착될 수 있다. 홀더(10)에는 의료도구(550)를 고정하기 위한 고정홀(12)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 고정홀(12)에 의료도구(550)를 고정하기 위한 볼트가 체결될 수 있다.The size of the
PZT모터부(50)는, 프레임(52)과 프레임(52) 측면으로 연결되는 PZT모터(51)를 포함할 수 있다. The
프레임(52)은 서로 이격되어 배치되는 측면플레이트(52b) 및 측면플레이트(52b)와 수직하게 연결되는 베이스플레이트(52a)를 포함한다. 또한, 베이스플레이트(52a)와 이격되고, 측면플레이트(52b) 사이에 연결되는 포스트(52c)를 포함할 수 있다. The
PZT모터(51)는 측면플레이트(52b)를 관통하여 마운트(20) 또는 다른 PZT모터부(50)의 베이스플레이트(52a)와 연결될 수 있다. PZT모터(51)는 일측의 측면플레이트(52b)에서 타측의 측면플레이트(52b)까지 선형적으로 이동할 수 있다. 이에 따라, MR센서(60)는 프레임(52) 내에서의 PZT모터(51)의 현재 위치를 측정할 수 있다. The
PZT모터부(50)는 복수개로 형성될 수 있다. 예를 들면, 적어도 3축으로 배치될 수 있다. 예를 들면, PZT모터부(50)는 제1 PZT모터부(50a), 제2 PZT모터부(50b) 및 제3 PZT모터부(50c)로 이루어질 수 있다. PZT모터부(50)는 FPCB(56)를 통해 드라이버보드(300)과 연결될 수 있다. FPCB(56)는 PZT모터(51)에 구동신호를 전달하여 PZT모터(51)를 이동시켜 의료도구(550)의 위치를 정밀하게 제어할 수 있다. 예를 들면, 각각의 PZT모터부(50a, 50b, 50c)는 서로 수직한 방향으로 연결될 수 있다. 즉, 제1, 제2 및 제3 PZT 모터부(50a, 50b, 50c)는 y축, x축 및 z축 방향으로 배치되며 서로 연결될 수 있다. The
예를 들면, 마운트(20)가 y축 방향의 제1 PZT모터부(50a)의 포스트(52c) 및에 PZT모터(51)에 연결될 경우, 제1 PZT모터부(50a)의 베이스플레이트(52a)는 x축 방향과 나란하게 배치된 제2 PZT모터부(50b)의 포스트(52c) 및 제2 PZT모터부(50b)의 PZT모터(51)와 연결될 수 있다. 또한, 제2 PZT모터부(50b)의 베이스플레이트(52a)는 z축 방향과 나란하게 배치된 제3 PZT모터부(50c)의 포스트(52c) 및 제3 PZT모터부(50c)의 PZT모터(51)에 연결될 수 있다. For example, when the
즉, 어느 하나의 PZT모터부(50)의 베이스플레이트(51)를 다른 하나의 PZT모터부(50)의 포스트(52c)와 PZT모터(51)에 연결시켜, 각각 PZT모터부(50) 간의 연결을 간소화 시켜, 가이드장치(100) 크기를 소형화하고, PZT모터부(50)를 직접 이동시킴으로써, 의료도구(550)의 x축, y축 및 z축 방향으로 보다 용이하게 이동시킬 수 있다. That is, the
PZT모터(51)는 탄성부재(51a)와 선형이동자(51d)를 포함할 수 있다. 탄성부재(51a)는 양면에 압전세라믹(51b, 51c)이 연결된다. 탄성부재(51a)는 탄성적인 성질을 갖는다. 예를 들면, 한쪽 방향으로 분극 된 압전세라믹(51b, 51c)에 수십 내지 수백 KHz의 전계가 인가되면 분극 방향과 인가된 전계 방향에 따라 압전세라믹(51b, 51c)에 수축 또는 팽창 운동이 발생한다. 이와 같은 굴곡 진동을 탄성부재(51a)는 선형이동자(51d)에 전달하여 선형이동자(5`1d)는 선형 운동을 할 수 있다.The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료도구 위치 제어방법을 나타낸 순서도이고, 도 6은 도 5에 적용되는 이격거리를 측정하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 7은 도 6에 적용될 수 있는 단층정보의 예시를 나타낸 그래프이고, 도 8은 도 5에 적용되는 이동거리를 설정하는 방법을 나타낸 순서도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of controlling a position of a medical tool according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of measuring a separation distance applied to FIG. 5, FIG. 8 is a flowchart showing a method of setting the movement distance applied to FIG. 5; FIG.
도 5 내지 도 8을 참고하면, 의료도구(550) 위치 제어방법은, 의료도구(550)와 연결된 가이드장치(100)가 연결된 튜브(500)를 환자 환부(A)에 인접시키는 단계 (S10)를 포함할 수 있다. 튜브(500)는 사용자 또는 로보트로 조작하여 환자의 환부(A) 근처로 인접시킬 수 있다. 5 to 8, the method for controlling the position of the
다음으로, 환부(A)에 광을 조사하여, 환부(A)와 가이드장치(100) 사이의 이격거리(C)를 측정하고, 이동거리(L)를 설정하는 단계(S20)를 포함할 수 있다. Next, the step S20 may include the step of irradiating the affected part A with light, measuring the distance C between the affected part A and the
이격거리(C)는 환자의 환부(A)에 광을 조사하고 환부(A)로부터 반사되는 반사광을 입사하여 측정할 수 있다. 이동거리(L)는 측정된 이격거리(C)를 기준으로 설정될 수 있다. The separation distance C can be measured by irradiating light to the affected part A of the patient and entering reflected light reflected from the affected part A. [ The moving distance L can be set based on the measured distance C to be measured.
다음으로, 설정된 이동거리(L)만큼 의료도구(550)를 가이드장치(100)로 이동시키는 단계(S30)를 포함할 수 있다. 가이드장치(100)를 통해 의료도구(550)를 환자의 환부(A) 근처에서 정밀하게 위치를 제어할 수 있다. Next, the step S30 may include moving the
또한, 실시간으로 환부(A)와 가이드장치(100) 사이의 이격거리(C)의 측정이 가능하므로, 의료도구(550)를 환자의 환부(A)와 일정거리로 이격된 상태로 유지할 수 있다. Since the distance C between the diseased part A and the
이격거리(C)를 측정하는 단계(S21)는, 환부(A)로부터 반사된 반사광의 스펙트럼을 통해, 기준신호 및 샘플신호를 분리하는 단계(S211)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 반사광의 스펙트럼을 분석하여, 환자 환부(A)의 정보가 없는 경우에는 기준신호로 설정하고, 환자 환부(A)의 정보가 있는 경우에는 샘플신호로 설정한다. The step S21 of measuring the separation distance C may include a step S211 of separating the reference signal and the sample signal through the spectrum of the reflected light reflected from the diseased part A. [ For example, the spectrum of the reflected light is analyzed to set as a reference signal when there is no information of the affected part (A), and as a sample signal when the information of the patient part (A) is present.
다음으로, 기준신호를 제거하는 단계(S212)를 포함할 수 있다. 즉, 환자 환부(A)의 신호가 없는 경우는 노이즈를 의미하므로 이를 제거하여 환자 환부(A)의 정보를 획득한다. Next, the reference signal may be removed (S212). That is, in the case where there is no signal from the patient portion (A), it means noise, so that information on the patient portion (A) is obtained.
다음으로, 샘플신호를 푸리에 변환을 하여, 환부(A)의 단층정보를 획득하는 단계(S213)을 포함하고, 단층정보로부터 이격거리(C)를 계산하는 단계(S214)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 단층정보로부터 이격거리(C)의 계산은, 단층정보에서 제1 피크를 검출하는 단계(S214a) 및 단층정보의 축해상도와 제1 피크에서의 픽셀수를 곱하는 단계(S214b)를 포함할 수 있다. 단층정보의 제1 피크는, 환부(A)의 표면에 해당하는 지점을 의미한다. Next, the step S213 of performing Fourier transform on the sample signal to acquire tomogram information of the affected area A may be included, and calculating the distance C from the tomogram information (step S214). More specifically, the calculation of the separation distance C from the tomogram information is performed by the steps of (S214a) detecting the first peak in the tomogram information and (S214b) multiplying the axial resolution of the tomogram information by the number of pixels in the first peak . The first peak of the tomographic information means a point corresponding to the surface of the affected part A. [
예를 들면, 축해상도란 단층정보에서 한 픽셀 당 거리를 의미한다. 즉, 단층정보의 축해상도가 10㎛이고, 제1 피크까지의 거리가 10픽셀로 측정된 경우, 이격거리는 축해상도인 10㎛와 제1 피크까지의 픽셀수인 10의 곱인 100㎛가 된다. For example, axis resolution means distance per pixel in tomographic information. That is, when the axial resolution of the tomographic information is 10 μm and the distance to the first peak is measured as 10 pixels, the separation distance is 100 μm which is the product of 10 μm of the axial resolution and 10, the number of pixels up to the first peak.
이동거리(L)를 설정하는 단계(S22)는, 먼저, 적정거리(D)를 입력하는 단계(S221), 적정거리(L)와 이격거리(C)간의 차이값(F)을 계산하는 단계(S222) 및 차이값(F)을 통해 이동거리(L)를 설정하는 단계(S223)를 포함할 수 있다. Step S22 of setting the moving distance L includes a step S221 of inputting a proper distance D and a step of calculating a difference value F between the proper distance L and the separation distance C (Step S222) and setting the movement distance L through the difference value F (step S223).
예를 들면, 미리 설정된 허용오차(△d)를 고려한 적정거리(D)는 아래의 [수식 1]에 의해 설정될 수 있다. For example, the appropriate distance D considering the preset tolerance DELTA d can be set by the following [Expression 1].
[수식 1][Equation 1]
예를 들면, 허용오차(△d)를 20㎛로 설정할 경우, 적정거리(D)를 100㎛로 입력하더라도, 제어장치(200)에는 적정거리(D)는 90㎛ ~ 110㎛ 으로 입력될 수 있다. 즉, MR센서(60) 및 센서부(400)에서 측정되는 위치 정보 등에 대한 오차를 고려하여 적정거리(D)를 설정하게 된다. 적정거리(D)와 측정된 이격거리(C)의 차이값(F)은 [수식2]에 의해 설정된다. For example, when the tolerance Δd is set to 20 μm, even if the appropriate distance D is input as 100 μm, the appropriate distance D can be inputted to the
[수식 2][Equation 2]
다음으로, 차이값(F)의 절대값을 계산하는 단계(S224)를 포함하고, 차이값(F)의 절대값이 허용오차(△d)의 반값(△d/2)보다 작거나 같으면, 이동거리(L)를 0으로 설정하는 단계(S224a)를 포함할 수 있다. Next, the step S224 of calculating the absolute value of the difference value F is performed. If the absolute value of the difference value F is less than or equal to the half value DELTA d / 2 of the tolerance DELTA d, And setting the moving distance L to zero (S224a).
즉, 이때에는 PZT모터(51)는 작동하지 않는다. 차이값(F)의 절대값이 허용오차의 반값(△d/2)보다 작거나 같다는 것은, PZT모터(51)가 허용된 범위 내에 존재하는 것을 의미한다. That is, at this time, the
다음으로, 차이값(F)이 양수일 경우, 아래의 [수식 3]에 의해 이동거리(L)를 설정하는 단계(S225)를 포함할 수 있다. 차이값(F)이 양수로 계산되면, PZT모터(51)가 허용된 범위에 비해 환부에 가깝다는 것을 의미한다.Next, when the difference value F is a positive number, it may include a step S225 of setting the moving distance L by the following equation (3). If the difference value F is calculated as a positive number, it means that the
[수식 3] [Equation 3]
L= 이동거리, D=적정거리 △d=허용오차 C=이격거리L = travel distance, D = proper distance Δd = tolerance C = separation distance
다음으로, 차이값(F)이 음수일 경우, 아래의 [수식 4]에 의해 이동거리(L)를 설정하는 단계(S226)을 포함할 수 있다. 차이값(F)이 음수로 계산되면, PZT모터(51)가 허용된 범위에 비해 환부에 멀다는 것을 의미한다.Next, when the difference value F is a negative number, it may include a step S226 of setting the moving distance L by the following equation (4). If the difference value F is calculated as a negative value, it means that the
[수식 4][Equation 4]
L = 이동거리, D=적정거리 △d=허용오차 C=이격거리L = travel distance, D = proper distance Δd = tolerance C = separation distance
마지막으로 설정된 이동거리(L)만큼 의료도구(550)를 이동시키는 단계(S30)를 포함할 수 있다. And moving the
이동거리(L)가 양수일 경우 PZT모터(51)를 환부에서 멀어지는 방향으로 이동시키고, 음수일 경우 PZT모터(51)를 환부에 가까워지는 방향으로 이동시킨다.When the travel distance L is a positive number, the
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the following claims. Those who are engaged in the technology field will understand easily.
1000: 의료장비
200: 제어장치
210: 모니터
300: 드라이버보드
310: 증폭기
320: 모터드라이브
330: PWM모듈
340: 마이크로 컨트롤러
350: 송수신부
360: 전원
400: 센서부
410: 광원부
420: 분광기
430: 커플러
440: 광섬유
500: 튜브
550: 의료도구
100: 가이드장치
10: 홀더
12: 고정홀
20: 마운트
50: PZT모터부
51: PZT 모터
51a: 탄성부재
51b, 51c: 압전세라믹
51d: 선형이동자
52: 프레임
52a, 베이스플레이트
52b: 측면플레이트
52c: 포스트
50a: 제1 PZT 모터부
50b: 제2 PZT 모터부
50c: 제3 PZT 모터부
56: FPCB
60: MR센서
C: 이격거리
L: 이동거리
D: 적정거리
△d: 허용오차
A: 환부1000: Medical device 200: Control device
210: Monitor 300: Driver board
310: Amplifier 320: Motor drive
330: PWM module 340: Micro controller
350: Transmitting / receiving unit 360: Power supply
400: sensor part 410: light source part
420: spectroscope 430: coupler
440: Optical fiber 500: Tube
550: medical instrument 100: guide device
10: holder 12: fixed hole
20: Mount
50: PZT motor section 51: PZT motor
51a:
51d: Linear mover 52: Frame
52a, a
52c: post 50a: first PZT motor part
50b: second
56: FPCB 60: MR sensor
C: separation distance L: moving distance
D: Proper distance Δd: Tolerance
A:
Claims (1)
상기 튜브 단부에서 상기 의료도구와 연결되어, 상기 의료도구를 상기 환자의 환부에 인접하도록 정밀하게 이동시킬 수 있는 가이드장치를 포함하는 의료장비.Medical tools inserted into the tube; And
And a guide device coupled to the medical tool at the tube end to precisely move the medical tool adjacent the lesion of the patient.
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (2)
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ID=58740300
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020160130104A KR101884457B1 (en) | 2015-11-03 | 2016-10-07 | A precision control medical device in conjunction with medical tools and the control method of the medical tools |
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Citations (4)
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JP2005296386A (en) * | 2004-04-13 | 2005-10-27 | Olympus Corp | Glucose meter |
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KR20140115575A (en) * | 2013-03-21 | 2014-10-01 | 삼성전자주식회사 | Surgical robot system and method for controlling the same |
-
2016
- 2016-10-07 KR KR1020160130104A patent/KR101884457B1/en active IP Right Grant
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KR101884457B1 (en) | 2018-08-29 |
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