KR20170073254A - 중재시술용 마스터장치와 이것의 손잡이, 그리고 중재시술용 마스터장치의 제어방법, 그리고 이것을 이용한 원격중재시술장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇을 이용하여 원격으로 중재시술을 수행하기 위해 개발된 원격중재시술장치에서 슬레이브로봇 및 니들구동부에 사용자의 움직임 명령을 전달하고, 사용자에게는 각 시술 단계에 맞는 움직임 자유도 제한과 니들부의 롤링 운동을 구현할 수 있 중재시술용 마스터장치와 이것의 손잡이, 그리고 중재시술용 마스터장치의 제어방법, 그리고 이것을 이용한 원격중재시술장치에 관한 것이다.
이를 위해 중재시술용 마스터장치는 사용자의 파지를 위한 손잡이부와, 니들부의 1자유도 직선 운동을 구현하도록 손잡이부에 구비되는 직선운동모듈과, 니들부의 2자유도 회전 운동을 구현하도록 손잡이부와 결합되는 회전운동모듈과, 니들부의 2자유도 평면 운동을 구현하도록 회전운동모듈과 결합되는 평면운동모듈 및 니들부의 롤링 운동을 구현함은 물론 회전운동모듈이 동작되도록 하는 회전운동모드와 평면운동모듈이 동작되도록 하는 평면운동모드와 니들부가 롤링 운동하도록 하는 롤링운동모드를 선택하도록 손잡이부에 구비되는 모드선택모듈을 포함한다.

Description

중재시술용 마스터장치와 이것의 손잡이, 그리고 중재시술용 마스터장치의 제어방법, 그리고 이것을 이용한 원격중재시술장치{MASTER DEVICE AND HANDLE THEREOF, AND CONROLLING METHOD OF THE MASTER DEVICE FOR INTERVENTIONAL PROCEDURE, AND REMOTE CONTROL INTERVENTIONAL PROCEDURE DEVICE USING THE MASTER DEVICE}

본 발명은 중재시술용 마스터장치와 이것의 손잡이, 그리고 중재시술용 마스터장치의 제어방법, 그리고 이것을 이용한 원격중재시술장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 로봇을 이용하여 원격으로 중재시술을 수행하기 위해 개발된 원격중재시술장치에서 슬레이브로봇 및 니들구동부에 사용자의 움직임 명령을 전달하고, 사용자에게는 각 시술 단계에 맞는 움직임 자유도 제한과 니들부의 롤링 운동을 구현할 수 있는 중재시술용 마스터장치와 이것의 손잡이, 그리고 중재시술용 마스터장치의 제어방법, 그리고 이것을 이용한 원격중재시술장치에 관한 것이다.

일반적으로, 중재시술은 영상장치를 통하여 인체 내부를 관찰하면서 의료 기구를 체내에 삽입하여 수행하는 것으로, 조직 생검, 확장술, 약물주입 등 내, 외과적 시술 모두에 전반적으로 이용되는 의학 기술을 의미한다. 이러한 중재시술에는 바늘을 의료기구로 이용하는 바늘 삽입형 중재시술이 있다. 바늘 삽입형 중재시술은 바늘을 인체 내부에 삽입하여 시술하는 것으로, 흉부, 복부 및 다양한 장기 병소에 대한 조직 생검, 병소 부위의 고주파, 알코올, 냉동, 방사선 국소치료술 등의 분야에서 뿐만 아니라, 각종 스텐트(stent) 설치 및 도관 설치 시 병소에 대한 접근 방법으로 이용되는 등 대부분의 중재시술 분야에서 이용되고 있다.

이러한 중재시술의 경우, 투시장치, CT 등의 방사선 촬영장치를 통해 인체 내부를 보면서 바늘을 인체 내부에 삽입함으로써, 중재시술을 수행하였다.

하지만, 종래의 중재시술은 의료진이 직접 수동으로 인체 내부에 바늘을 삽입하고, 방사선 촬영장치 등과 같은 영상장치로부터 발생하는 방사선 등에 의해 조성되는 유해 환격에 그대로 노출된 상태에서 중재시술을 수행하기 때문에 방사선 피폭 등으로부터 의료진을 보호할 수 없었다. 또한, 종래의 중재시술의 경우, 의료진의 경험, 감각 등에 의존하여 수행되기 때문에 바늘의 정확한 삽입이 어려웠다.

대한민국 공개특허공보 제2013-0015437호(발명의 명칭 : 수술용 로봇의 마스터 암 구조 및 수술용 마스터 로봇의 제어방법, 2013. 02. 14. 공개)

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 로봇을 이용하여 원격으로 중재시술을 수행하기 위해 개발된 원격중재시술장치에서 슬레이브로봇 및 니들구동부에 사용자의 움직임 명령을 전달하고, 사용자에게는 각 시술 단계에 맞는 움직임 자유도 제한과 니들부의 롤링 운동을 구현할 수 있는 중재시술용 마스터장치와 이것의 손잡이, 그리고 중재시술용 마스터장치의 제어방법, 그리고 이것을 이용한 원격중재시술장치를 제공함에 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 중재시술용 마스터장치는 중재시술을 위한 니들부의 5자유도 운동 및 상기 니들부의 롤링 운동을 구현하기 위한 중재시술용 마스터장치이고, 사용자의 파지를 위한 손잡이부; 상기 니들부의 1자유도 직선 운동을 구현하도록 상기 손잡이부에 구비되는 직선운동모듈; 상기 니들부의 2자유도 회전 운동을 구현하도록 상기 손잡이부와 결합되는 회전운동모듈; 상기 니들부의 2자유도 평면 운동을 구현하도록 상기 회전운동모듈과 결합되는 평면운동모듈; 및 상기 니들부의 롤링 운동을 구현함은 물론, 상기 회전운동모듈이 동작되도록 하는 회전운동모드와, 상기 평면운동모듈이 동작되도록 하는 평면운동모드와, 상기 니들부가 롤링 운동하도록 하는 롤링운동모드를 선택하도록 상기 손잡이부에 구비되는 모드선택모듈;을 포함한다.

여기서, 상기 손잡이부는, 상기 직선운동모듈이 설치되는 직선바디부; 상기 직선바디부에 구비되고, 상기 회전운동모듈이 결합되는 연결바디부; 및 상기 직선바디부에 구비되고, 상기 모드선택모듈이 결합되는 모드바디부;를 포함한다.

여기서, 상기 직선운동모듈은, 상기 손잡이부에 끼움 고정되는 삽입가이드부; 상기 삽입가이드부에 왕복 이동 가능하게 끼움 결합되는 삽입샤프트부; 및 상기 삽입샤프트부의 이동에 따른 위치를 감지하는 직선운동감지부;를 포함한다.

여기서, 상기 회전운동모듈은, 중재시술에 따른 초기화에 따라 설정되는 상기 니들부의 기울기에 대응하여 상기 손잡이부가 기울어지도록 상기 손잡이부를 2자유도 회전 운동시킨다.

여기서, 상기 평면운동모듈은, 바닥에 지지되는 제1평판부; 제1방향으로 이동되도록 상기 제1평판부에서 이격 배치되는 제2평판부; 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 이동되도록 상기 제2평판부에서 이격 배치되고, 상기 회전운동모듈이 결합되는 제3평판부; 상기 제1평판부에 대하여 상기 제2평판부가 상기 제1방향으로 이동되도록 상기 제1평판부와 상기 제2평판부를 상호 이동 가능하게 결합시키는 제1이동부; 상기 제2평판부에 대하여 상기 제3평판부가 상기 제2방향으로 이동되도록 상기 제2평판부와 상기 제3평판부를 상호 이동 가능하게 결합시키는 제2이동부; 상기 제1평판부와 상기 제2평판부 사이에 구비되고, 상기 제1평판부에 대한 상기 제2평판부의 상대 위치를 검출하는 제1위치측정부; 및 상기 제2평판부와 상기 제3평판부 사이에 구비되고, 상기 제2평판부에 대한 상기 제3평판부의 상대 위치를 검출하는 제2위치측정부;를 포함한다.

여기서, 상기 평면운동모듈은, 상기 제1평판부에 대하여 상기 제2평판부를 초기 위치에 정위치시키고, 상기 제2평판부에 대하여 상기 제3평판부를 초기 위치에 정위치시키는 정위치복귀부;를 더 포함한다.

여기서, 상기 평면운동모듈은, 상기 손잡이부가 상기 제1방향과 상기 제2방향으로 이동된 상태를 유지시키는 평면브레이크부;를 더 포함한다.

일예로, 상기 모드선택모듈은, 상기 손잡이부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 본원발명; 상기 본원발명이 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 슬라이드가이드; 상기 본원발명에 결합되는 ; 상기 에 승강 또는 회전 가능하게 결합되는 조절샤프트; 상기 조절샤프트에 결합 고정되는 롤링조작부; 상기 조절샤프트의 승강 동작 또는 상기 본원발명의 슬라이드 이동에 따라 상기 회전운동모드와 상기 평면운동모드와 상기 롤링운동모드 중 어느 하나의 운동모드를 결정하는 모드선택부; 상기 모드선택부에 접속되어 상기 조절샤프트의 승강 동작에 따른 제1신호를 상기 모드선택부에 전달하는 제1전환감지부; 및 상기 모드선택부에 접속되어 상기 본원발명의 슬라이드 이동에 따른 제2신호를 상기 모드선택부에 전달하는 제2전환감지부;를 포함한다.

다른 예로, 상기 모드선택모듈은, 상기 손잡이부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 본원발명; 상기 본원발명이 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 슬라이드가이드; 상기 본원발명에 승강 가능하게 결합되는 ; 상기 에 회전 가능하게 결합되는 조절샤프트; 상기 조절샤프트에 결합 고정되는 롤링조작부; 상기 의 승강 동작에 따라 상기 세 개의 운동모드 중 어느 하나의 운동모드를 결정하는 제1전환감지부; 상기 본원발명의 슬라이드 이동에 따라 상기 세 개의 운동모드 중 다른 두 개의 운동모드에서 하나를 선택하는 제2전환감지부; 및 상기 의 승강 동작 또는 상기 본원발명의 슬라이드 이동에 따라 상기 제1전환감지부와 상기 제2전환감지부 중 어느 하나가 접속되고, 상기 회전운동모드와 상기 평면운동모드와 상기 롤링운동모드 중 어느 하나의 운동모드를 결정하는 모드선택부;를 포함한다.

여기서, 상기 제1전환감지부가 상기 본원발명의 슬라이드 이동에 따라 상기 세 개의 운동모드 중 어느 하나의 운동모드를 결정하면, 상기 제2전환감지부는 상기 의 승강 동작에 따라 상기 세 개의 운동모드 중 다른 두 개의 운동모드에서 하나를 선택한다.

본 발명에 따른 중재시술용 마스터장치는 상기 직선운동모듈과 상기 회전운동모듈과 상기 평면운동모듈의 전체 동작 여부 및 상기 니들부의 롤링 운동 여부를 선택하는 클러치유닛; 및 상기 모드선택버튼부와 연계하여 상기 직선운동모듈과 상기 회전운동모듈과 상기 평면운동모듈과 상기 모드선택모듈의 동작을 제어하는 마스터제어유닛; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.

본 발명에 따른 중재시술용 마스터장치의 손잡이는 중재시술을 위한 니들부의 5자유도 운동 및 상기 니들부의 롤링 운동을 구현하는 중재시술용 마스터장치의 손잡이이고, 상기 니들부의 1자유도 직선 운동을 구현하는 직선운동모듈; 상기 니들부의 롤링 운동을 구현함은 물론, 상기 니들부의 2자유도 회전 운동을 구현하는 회전운동모듈을 동작시키기 위한 회전운동모드와, 상기 니들부의 2자유도 평면 운동을 구현하는 평면운동모듈을 동작시키기 위한 평면운동모드와, 상기 니들부를 롤링 운동시키기 위한 롤링운동모드를 선택하도록 하는 모드선택모듈; 상기 직선운동모듈이 설치되는 직선바디부; 상기 직선바디부에 구비되고, 상기 회전운동모듈이 결합되는 연결바디부; 및 상기 직선바디부에 구비되고, 상기 모드선택모듈이 결합되는 모드바디부;를 포함한다.

본 발명에 따른 중재시술용 마스터장치의 손잡이는 상기 직선운동모듈과 상기 회전운동모듈과 상기 평면운동모듈의 전체 동작 여부 및 상기 니들부의 롤링 운동 여부를 선택하는 클러치유닛; 및 상기 직선바디부에 구비되고, 상기 클러치유닛이 결합되는 클러치바디부;를 더 포함한다.

본 발명에 따른 중재시술용 마스터장치의 제어방법은 상술한 마스터장치의 제어방법이고, 상기 회전운동모드와 상기 평면운동모드 중 어느 하나를 선택하는 모드선택단계; 상기 모드선택단계에 따라 상기 회전운동모듈과 상기 평면운동모듈 중 선택되는 하나의 운동모듈만을 동작시키는 경로조정단계; 상기 경로조정단계 이후, 상기 롤링운동모드를 선택하는 롤링모드단계; 상기 경로조정단계 또는 상기 롤링모드단계를 거친 다음, 상기 직선운동모듈만을 동작시키는 직선조정단계; 및 상기 직선조정단계를 거친 다음, 상기 니들부를 롤링 운동시키는 롤링조정단계;를 포함한다.

본 발명에 따른 중재시술용 마스터장치의 제어방법은 슬레이브로봇에 구비된 상기 니들부의 2자유도 회전 상태에 대응하여 상기 손잡이부가 기울어지도록 상기 회전운동모듈을 동작시키는 세팅단계; 및 상기 직선운동모듈과 상기 회전운동모듈과 상기 평면운동모듈의 전체 동작 여부 및 상기 니들부의 롤링 운동 여부를 선택하는 클러치단계; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.

본 발명에 따른 원격중재시술장치는 중재시술을 위한 니들부의 5자유도 운동 및 상기 니들부의 롤링 운동을 구현하는 원격중재시술장치이고, 상술한 마스터장치; 상기 직선운동모듈의 동작에 따라 상기 니들부를 1자유도 직선 운동시키거나 상기 니들부를 롤링 운동시키는 니들구동부; 상기 회전운동모듈의 동작에 따라 상기 니들부를 2자유도 회전 운동시키거나 상기 평면운동모듈의 동작에 따라 상기 니들부를 2자유도 평면 운동시키는 슬레이브로봇; 및 상기 마스터장치의 동작에 따라 상기 니들구동부의 동작과 상기 슬레이브로봇의 동작을 제어하는 중재제어유닛;을 포함한다.

본 발명에 따른 중재시술용 마스터장치와 이것의 손잡이, 그리고 중재시술용 마스터장치의 제어방법, 그리고 이것을 이용한 원격중재시술장치에 따르면, 로봇을 이용하여 원격으로 중재시술을 수행하기 위해 개발된 원격중재시술장치에서 슬레이브로봇 및 니들구동부에 사용자의 움직임 명령을 전달하고, 사용자에게는 각 시술 단계에 맞는 움직임 자유도 제한과 니들부의 롤링 운동을 구현할 수 있다.

특히, 중재시술용 마스터장치를 통해 자동으로 니들부를 인체 내부에 삽입함은 물론 니들부를 롤링 운동할 수 있고, 방사선 피폭 등으로부터 의료진을 보호할 수 있다. 또한, 니들부는 5자유도에 대하여 1자유도의 직선 운동과 2자유도의 회전 운동과 2자유도의 평면 운동을 선택적으로 움직임으로써, 인체 내부에 삽입되는 니들부의 정확도를 향상시키고, 니들부를 인체 내부에 삽입하는 과정에서 마스터장치의 동작에 의해 니들부가 떨리는 것을 방지하며, 마스터장치를 조작함에 있어서 선택된 운동모드에 나머지 운동모드가 간섭되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 손잡이부를 파지한 사용자의 한 손으로 직선운동모듈과 모드선택모듈을 함께 조작할 수 있고, 니들부의 직선 운동 및 니들부의 롤링 운동을 간편하게 조작할 수 있다.

또한, 본 발명은 손잡이부에서 사용자의 파지가 용이하고, 사용자가 손잡이부를 파지하는 형태에 대응하여 손가락으로 클러치유닛을 동작시킨 상태로 모드전환은 물론 니들부의 직선 운동, 니들부의 롤링 운동, 니들부의 회전 운동, 니들부의 평면 운동 중 어느 하나를 선택하여 니들부를 동작시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 손잡이부에서 1자유도의 직선 운동을 명확하게 하여 삽입샤프트부의 직선 운동 상태를 니들부에 안정적으로 전달하고, 삽입샤프트부의 직선 운동에 따라 니들부의 직선 운동을 정밀하게 제어할 수 있다.

또한, 본 발명은 삽입샤프트부의 직선 운동에 대응하여 니들부가 인체 내부에 삽입되는 정도를 확인할 수 있고, 니들부가 기설정된 경고영역에 존재하는 경우, 사용자가 중재시술 과정의 위험 상황을 인지할 수 있으며, 니들부가 기설정된 위험영역에서 인체 내부의 위험대상을 손상시키지 않아 중재시술 과정에서 환자를 보호하고, 의료사고를 예방할 수 있다.

또한, 본 발명은 손잡이부의 조작에 따른 2자유도 평면 운동에서 손잡이부의 평면 운동 상태를 니들부에 안정적으로 전달하고, 손잡이부의 평면 운동에 따라 니들부의 평면 운동을 정밀하게 제어할 수 있다.

또한, 본 발명은 손잡이부의 조작이 해제되면, 평면운동모듈에서 제1평판부에 대하여 제2평판부와 제3평판부를 초기 위치에 정위치시키고, 니들부의 2자유도 평면 운동시 니들부의 평면 운동 면적을 확장시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 마스터장치에서 손잡이부의 2자유도 평면 운동을 정지시켜, 니들부의 2자유도 평면 운동 상태를 유지시키고, 평면 운동 이외의 다른 운동을 위한 손잡이부의 조작에 따라 니들부가 평면 운동되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 마스터장치에서 사용자가 니들부의 평면 운동 상태를 확인할 수 있고, 평면 운동 이외의 다른 운동을 위한 손잡이부의 조작에 따라 마스터장치에서 손잡이부가 유동되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 하나의 일체화된 모드선택모듈을 통해 다수의 모드를 선택 변경할 수 있고, 니들부의 롤링 운동을 간편하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 손잡이부의 조작에 따라 니들부는 5자유도 운동에서 1자유도의 직선 운동과 2자유도의 회전 운동과 2자유도의 평면 운동을 명확하게 구분할 수 있고, 1자유도 직선 운동과 2자유도 회전 운동과 2자유도 평면 운동이 상호 중첩되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 모드선택모듈의 조작 위치에 따라 사용자가 해당 운동모드를 쉽게 확인할 수 있고, 사용자가 손잡이부를 파지한 상태에서 운동모드를 선택하여 간편하게 전환할 수 있다.

또한, 본 발명은 손잡이부의 조작에 따라 니들부의 5자유도 운동과 니들부의 롤링 운동을 명확하게 하고, 니들부를 정위치시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 각각의 운동모드에서 손잡이부의 조작 및 니들부와의 연계 동작 여부를 결정할 수 있고, 5자유도에 대한 각 동작이 니들구동부와 슬레이브로봇에 안정되게 전달되도록 하며, 모드선택부의 오동작에 따른 안전사고를 예방할 수 있다.

또한, 본 발명은 니들부의 움직임 범위가 확장되고, 니들부의 자유도를 확장시키면서도, 2자유도 회전 운동과 2자유도 평면 운동을 제한하여 니들부가 떨리는 것을 방지하고, 중재시술에서 요구하는 니들부의 삽입을 안정화시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 니들부의 5자유도 동작에 대응하여 삽입샤프트부의 직선 운동, 손잡이부의 2자유도 회전 운동, 손잡이부의 2자유도 평면 운동을 구현하여 니들부의 5자유도 동작을 안정되게 구현할 수 있다.

또한, 본 발명은 각각의 자유도 운동에 대한 구동입력과 반발력 구현이 자유로우며, 니들부의 5자유도 동작을 분리하고, 분리된 5자유도 동작에 대하여 각각의 구동모드를 명확하게 구분함은 물론, 각각의 구동모드에서 개별 동작의 구현을 간편하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격중재시술장치를 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치에서 손잡이부의 결합 상태를 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치에서 직선운동모듈의 결합 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치에서 평면운동모듈의 결합 상태를 도시한 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치에서 중간블럭의 저면을 도시한 사시도이다.
도 7과 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치에서 롤링운동모듈과 모드선택모듈의 결합 상태를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 중재시술용 마스터장치와 이것의 손잡이, 그리고 중재시술용 마스터장치의 제어방법, 그리고 이것을 이용한 원격중재시술장치의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격중재시술장치를 도시한 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치에서 손잡이부의 결합 상태를 도시한 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치에서 직선운동모듈의 결합 상태를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치에서 평면운동모듈의 결합 상태를 도시한 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치에서 중간블럭의 저면을 도시한 사시도이며, 도 7과 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치에서 롤링운동모듈과 모드선택모듈의 결합 상태를 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원격중재시술장치는 중재시술을 위한 니들부(110)의 5자유도 운동을 구현함은 물론 니들부(110)의 롤링 운동을 구현한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 원격중재시술장치는 마스터장치(100)와, 니들구동부(120)와, 슬레이브로봇(130)과, 중재제어유닛(150)을 포함한다.

상기 마스터장치(100)는 중재시술을 위한 니들부(110)의 5자유도 운동 및 니들부(110)의 롤링 운동을 구현하도록 상기 니들구동부(120)와 상기 슬레이브로봇(130)을 원격으로 조정한다. 상기 마스터장치(100)는 후술하는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치(100)를 통해 설명하기로 한다.

상기 니들구동부(120)는 상기 니들부(110)가 결합되는 부분으로, 상기 니들부(110)를 1자유도 직선 운동시키거나 상기 니들부(110)를 롤링 운동시킨다.

상기 슬레이브로봇(130)은 상기 니들구동부(120)가 결합되는 부분으로, 상기 니들부(110)를 2자유도 회전 운동시키거나 상기 니들부(110)를 2자유도 평면 운동시킨다.

상기 중재제어유닛(150)은 상기 마스터장치(100)의 동작에 따라 상기 니들구동부(120)의 동작과 상기 슬레이브로봇(130)의 동작을 제어한다. 상기 중재제어유닛(150)은 상기 마스터장치에 구비되는 마스터제어유닛(70)과 정보를 교환하여 동작 제어에 필요한 정보를 갱신할 수 있다.

이에 따라, 사용자는 상기 마스터장치(100)를 조작함으로써, 원격으로 상기 니들구동부(120)와, 상기 슬레이브로봇(130)을 조정하고, 상기 니들부(110)를 중재시술 위치에 정위치시킬 수 있고, 정확한 위치에서 상기 니들부(110)를 인체의 내부에 삽입할 수 있다. 또한, 상기 니들부(110)를 롤링 운동시킬 수 있다.

여기서, 1자유도 직선 운동이라 함은 상기 니들부(110)를 기준으로 상기 니들부(110)가 길이 방향으로 직선 운동한다는 것을 의미한다. 이에 후술하는 삽입가이드부(21)에서 후술하는 삽입샤프트부(22)가 왕복 이동되는 것으로 1자유도 직선 운동을 구현할 수 있다.

또한, 2자유도 회전 운동이라 함은 상기 니들부(110)를 기준으로 상기 니들부(110)가 요잉(yawing) 운동하거나 상기 니들부(110)가 피칭(pitching) 운동한다는 것을 의미한다. 이에 후술하는 회전운동모듈(30)에서 후술하는 손잡이부(10)가 요잉(yawing) 운동하거나후술하는 손잡이부(10)가 피칭(pitching) 운동하는 것으로 2자유도 회전 운동을 구현할 수 있다.

또한, 2자유도 평면 운동이라 함은 상기 니들부(110)를 기준으로 상기 니들부(110)가 포함되는 가상의 평면에 대하여 상기 니들부(110)를 x축 방향으로 이동시키거나 상기 니들부(110)를 y축 방향으로 이동시키는 것을 의미한다. 이에 후술하는 평면운동모듈(40)에 대하여 후술하는 손잡이부(10)가 제1방향으로 이동하거나 후술하는 손잡이부(10)가 제1방향에 수직인 제2방향으로 이동하는 것으로 2자유도 평면 운동을 구현할 수 있다.

또한, 롤링 운동이라 함은 상기 니들부(110)를 축으로 하여 상기 니들부(110) 자신이 회전되는 것을 의미한다. 이에 후술하는 롤링조작부(55)가 회전하는 것으로 롤링 운동을 구현할 수 있다.

미설명부호 150은 상기 마스터장치(100) 측에서 사용자가 중재시술 상태를 확인하기 위한 영상이 표시되는 디스플레이이고, 미설명부호 160은 상호 정보 교환을 위해 상기 마스터장치(100)에 구비되는 마스터제어유닛(70)과 상기 중재제어유닛(150)을 유무선으로 연결하는 접속유닛이다.

지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치에 대하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치(100)는 중재시술을 위한 니들부(110)의 5자유도 운동과 니들부(110)의 롤링 운동을 구현하기 위한 것으로, 상술한 원격중재시술장치에 적용할 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치(100)는 상기 니들부(110)가 1자유도 직선 운동과, 2자유도 회전 운동과, 2자유도의 평면 운동 그리고 니들부(110)의 롤링 운동을 하도록 사용자가 조작하는 장치이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치(100)는 손잡이부(10)의 2자유도 회전 운동과, 2자유도 평면 운동을 통해 인체 내부로 상기 니들부(110)가 삽입되는 위치에 상기 니들부(110)가 정위치되도록 하고, 삽입샤프트부(22)의 1자유도 직선 운동을 통해 상기 니들부(110)가 인체 내부에 안정되게 삽입되도록 한다. 또한, 모듈선택모듈(50)의 롤링조작부(55)를 회전시킴에 따라 상기 니들부(110)가 롤링 운동하도록 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치(100)는 손잡이부(10)와, 직선운동모듈(20)과, 회전운동모듈(30)과, 평면운동모듈(40)과, 모드선택모듈(50)를 포함한다.

상기 손잡이부(10)는 사용자의 파지를 위한 것으로, 상기 직선운동모듈(20)과, 상기 모드선택모듈(50)이 설치되는 중공의 함체로 이루어진다. 상기 손잡이부(10)의 외주면에는 사용자의 파지시 미끄러짐을 방지하도록 요철을 형성할 수 있다.

상기 손잡이부(10)는 상기 직선운동모듈(20)이 설치되는 직선바디부(11)와, 상기 직선바디부(11)에 구비되고 상기 회전운동모듈(30)이 결합되는 연결바디부(13)와, 상기 직선바디부(11)에 구비되고 상기 모드선택모듈(50)이 결합되는 모드바디부(15)를 포함할 수 있다.

상기 직선바디부(11)는 중공의 함체로 형성되어 상기 직선운동모듈(20)이 내부에 설치되도록 한다. 상기 직선바디부(11)에는 후술하는 삽입샤프트부(22)가 관통되는 직선홀(12)이 관통 형성된다.

상기 연결바디부(13)는 상기 회전운동모듈(30)과의 결합을 위해 상기 직선바디부(11)의 하측 단부에 구비된다. 상기 연결바디부(13)는 상기 직선운동모듈(20)과의 간섭을 방지하기 위해 상기 직선바디부(11)에서 돌출 형성된다. 상기 연결바디부(13)에는 후술하는 연결축(31)이 끼움 결합되는 연결홀(14)이 함몰 또는 관통 형성된다.

상기 모드바디부(15)는 중공의 함체로 형성되어 상기 모드선택모듈(50)이 내부에 설치되도록 한다. 상기 모드바디부(15)는 상기 직선운동모듈(20)과의 간섭을 방지하고, 사용자의 조작 편의성을 위해 상기 직선바디부(11)의 상측 단부에 돌출 형성된다. 상기 모드바디부(15)에는 후술하는 조절샤프트(54)가 관통되는 모드변경홀(16)이 관통 형성된다. 상기 모드변경홀(16)은 후술하는 조절샤프트(54)의 움직임에 대응하여 후술하는 슬라이드가이드(52)의 길이 방향으로 길게 형성된다. 또한, 상기 모드바디부(15)에는 전선 연결을 위한 접속홀(10c)이 관통 형성될 수 있다.

상기 손잡이부(10)는 후술하는 클러치유닛(60)이 설치되는 클러치바디부(17)를 더 포함할 수 있다. 상기 클러치바디부(17)는 중공의 함체로 형성되어 내부에 후술하는 클러치유닛(60) 설치된 상태로 외부에 노출되도록 한다. 상기 클러치바디부(17)는 상기 직선운동모듈(20)과의 간섭을 방지하고, 사용자의 조작 편의성을 위해 상기 직선바디부(11)의 상측 단부에 돌출 형성된다. 상기 클러치바디부(17)에는 후술하는 클러치유닛(60)의 노출을 위해 클러치홀(18)이 함몰 또는 관통 형성된다. 또한, 상기 클러치바디부(17)에는 전선 연결을 위한 접속홀(10c)이 관통 형성될 수 있다.

상술한 손잡이부(10)는 중공의 상기 직선바디부(11)와, 상기 연결바디부(13)와, 상기 모드바디부(15)와, 상기 클러치바디부(17)가 일체로 형성되는 본체(10a)와, 상기 직선바디부(11)의 일측을 폐쇄하도록 상기 본체(10a)에 결합되는 덮개(10b)로 구분할 수 있다. 상기 덮개(10b)는 상기 모드바디부(15)의 일측과, 상기 클러치바디부(17)의 일측 중 적어도 어느 하나를 더 폐쇄할 수 있다. 이때, 상기 덮개(10b)에는 상기 직선홀(12)이 관통 형성되고, 상기 모드변경홀(16)과, 상기 클러치홀(18) 중 적어도 어느 하나가 더 관통 형성될 수 있다. 마찬가지로, 상기 본체(10a)에도 상기 모드변경홀(16)과, 상기 클러치홀(18) 중 적어도 어느 하나가 관통 형성될 수 있다.

상기 직선운동모듈(20)은 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 상기 손잡이부(10)에 구비된다. 상기 직선운동모듈(20)은 상기 니들부(110)가 1자유도 직선 운동을 구현하도록 한다. 상기 직선운동모듈(20)은 삽입가이드부(21)와, 삽입샤프트부(22)와, 직선운동감지부(23)를 포함하고, 햅틱감각발생부(24)를 더 포함할 수 있다.

상기 삽입가이드부(21)는 상기 손잡이부(10)의 내부에 끼움 고정된다. 상기 삽입가이드부(21)는 상기 삽입샤프트부(22)가 관통되도록 중공의 봉 형상으로 형성될 수 있다.

상기 삽입샤프트부(22)는 상기 삽입가이드부(21)에 왕복 이동 가능하게 결합된다. 상기 삽입샤프트부(22)는 상기 손잡이부(10)에서 돌출된 상태에서 상기 삽입가이드부(21)에 결합된다. 상기 삽입샤프트부(22)의 일측 단부는 상기 손잡이부(10)에서 돌출되어 걸림레버부(22a)가 결합됨으로써, 사용자가 간편하게 손가락으로 상기 삽입샤프트부(22)를 왕복 이동시킬 수 있다.

상기 직선운동감지부(23)는 상기 삽입샤프트부(22)의 이동에 따른 위치를 감지한다. 상기 직선운동감지부(23)는 상기 삽입샤프트부(22)의 직선운동량을 감지한다. 상기 직선운동감지부(23)는 상기 삽입샤프트부(22)의 왕복 이동에 따른 직선운동량을 감지하는 것으로, 상기 삽입샤프트부(22)의 초기 위치를 감지하는 정위치부(23b)와, 상기 삽입샤프트부(22)의 역방향 이동량을 감지하는 상승부(23c)와, 상기 삽입샤프트부(22)의 정방향 이동량을 감지하는 하강부(23d)와, 상기 정위치부(23b)와 상기 상승부(23c)와 상기 하강부(23d)를 이동하면서 상기 삽입샤프트부(22)의 위치를 표시하는 위치표시부(23a)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 위치표시부(23a)가 상기 삽입샤프트부(22)에 구비되는 경우, 상기 정위치부(23b)와 상기 상승부(23c)와 상기 하강부(23d)는 상기 삽입가이드부(21)에 구비될 수 있다. 또한, 상기 위치표시부(23a)가 상기 삽입가이드부(21)에 구비되는 경우, 상기 정위치부(23b)와 상기 상승부(23c)와 상기 하강부(23d)는 상기 삽입샤프트부(22)에 구비될 수 있다.

도시되지 않았지만, 상기 직선운동감지부(23)는 상기 삽입샤프트부(22)와 마주보도록 배치되는 홀센서로 구성될 수 있다.

상기 직선운동감지부(22)는 후술하는 마스터제어유닛(70)에 따른 설정에 따라 상기 삽입샤프트부(22)의 정방향 진행 또는 상기 삽입샤프트부(22)의 역방향 진행을 감지할 수 있다.

상기 햅틱감각발생부(24)는 사용자에게 햅틱 감각을 제공하기 위하여 상기 삽입가이드부(21) 또는 상기 삽입샤프트부(22)를 진동시킨다.

여기서, 후술하는 마스터제어유닛(70)은 기설정된 경고영역에 상기 니들부(110)가 진입하는지 여부를 판단하게 된다. 상기 니들부(110)가 기설정된 경고영역에 진입하는 경우, 상기 햅틱감각발생부(24)는 후술하는 마스터제어유닛(70)에서 발생되는 진동 신호에 따라 상기 삽입가이드부(21) 또는 상기 삽입샤프트부(22)를 진동시킬 수 있다. 좀더 자세하게는, 상기 햅틱감각발생부(24)는 리니어모터로 구성되어 진동 신호에 따라 상기 삽입가이드부(21) 또는 상기 삽입샤프트부(22)를 진동시킬 수 있고, 상기 손잡이부(10) 또는 상기 삽입샤프트부(22)에서 사용자가 진동을 느낄 수 있다. 이때, 상기 삽입샤프트부(22)는 정방향 진행이 가능하고, 상기 삽입샤프트부(22)의 진행에 따라 상기 니들부(110)를 정방향 진행시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 햅틱감각발생부(24)는 사용자에게 상기 니들부(110)가 기설정된 경고영역에 존재함을 경고하고, 중재시술 과정의 위험 상황을 사용자가 인지할 수 있도록 한다.

상기 햅틱감각발생부(24)는 상기 삽입가이드부(21) 또는 상기 삽입샤프트부(22)를 진동시킴으로써, 상기 삽입샤프트부(22)의 직선 운동 상태를 사용자가 인지할 수 있게 된다. 특히, 상기 니들부(110)가 기설정된 경고영역에 진입하는 경우, 상기 햅틱감각발생부(24)는 기설정된 경고영역에서 상기 삽입샤프트부(22)의 직선 운동 상태를 사용자가 인지할 수 있게 된다.

부가하여, 후술하는 마스터제어유닛(70)은 기설정된 경고영역 중 위험대상이 존재하는 위험영역에 상기 니들부(110)가 진입하는지 여부를 판단하게 된다. 상기 니들부(110)가 기설정된 위험영역에 진입하는 경우, 후술하는 마스터제어유닛(70)에서 발생되는 정지 신호는 상기 니들부(110) 측으로 전달됨으로써, 상기 니들부(110)를 상기 삽입샤프트부(22)의 진행과 상관없이 정지시킬 수 있다. 그러면, 사용자가 상기 삽입샤프트부(22)를 계속 진행시키더라도 상기 니들부(110)는 움직이지 않게 된다.

그리고, 상기 삽입샤프트부(22)를 진행 방향의 역방향으로 이동시키면, 상기 니들부(110)도 진행 방향의 역방향으로 이동된다. 다시 말해, 상기 삽입샤프트부(22)를 진행 방향의 역방향으로 이동시키면, 후술하는 마스터제어유닛(70)에서 발생되는 복귀 신호는 상기 니들부(110)에 전달됨으로써, 상기 니들부(110)는 진행 방향의 역방향으로 이동되고, 기설정된 위험영역 또는 기설정된 경고영역 밖으로 이동하게 된다.

상기 삽입샤프트부(22)가 진행 방향의 역방향으로 이동되는 경우, 후술하는 마스터제어유닛(70)은 상기 삽입샤프트부(22)의 역방향 진행에 따른 신호를 상기 니들부(110) 측으로 전달함으로써, 상기 니들부(110)를 진행 방향의 역방향으로 이동시킬 수 있다.

도시되지 않았지만, 상기 햅틱감각발생부(24)는 진동 또는 소리 또는 빛 등 다양한 형태의 알람으로 표시될 수 있다.

상기 회전운동모듈(30)은 연결축(31)을 매개로 상기 손잡이부(10)와 결합된다. 상기 회전운동모듈(30)은 상기 니들부(110)가 2자유도 회전 운동을 구현하도록 한다. 상기 회전운동모듈(30)은 공지된 다양한 형태를 통해 상기 손잡이부(10)가 2자유도 회전 운동하면서 상기 니들부(110)가 2자유도 회전 운동하도록 하고, 운동모드가 변경됨에 따라 상기 손잡이부(10)가 기울어진 상태를 유지시킬 수 있다.

중재시술에 앞서 상기 슬레이브로봇(130)에 의해 상기 니들부(110)가 기울어진 상태로 세팅된다. 이때, 상기 회전운동모듈(30)은 상기 니들부(110)의 기울기에 대응하여 상기 손잡이부(10)가 기울어지도록 상기 손잡이부(10)를 2자유도 회전 운동시킬 수 있다. 상기 회전운동모듈(30)은 후술하는 마스터제어유닛(70)의 제어에 따라 동작될 수 있다. 그러면, 사용자는 기울어진 상기 손잡이부(10)를 통해 최초 상기 니들부(110)가 세팅된 상태를 확인할 수 있고, 사용자가 추가 조작해야 되는 범위를 예측할 수 있다.

상기 평면운동모듈(40)은 도 1과 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 상기 회전운동모듈(30)과 결합된다. 상기 평면운동모듈(40)은 상기 니들부(110)가 2자유도 평면 운동을 구현하도록 한다. 상기 평면운동모듈(40)은 바닥에 지지되는 제1평판부(41)와, 제1방향으로 이동되도록 상기 제1평판부(41)에서 이격 배치되는 제2평판부(42)와, 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 이동되도록 상기 제2평판부(42)에서 이격 배치되고 상기 회전운동모듈(30)이 결합되는 제3평판부(43)와, 상기 제1평판부(41)에 대하여 상기 제2평판부(42)가 상기 제1방향으로 이동되도록 상기 제1평판부(41)와 상기 제2평판부(42)를 상호 이동 가능하게 결합시키는 제1이동부(44)와, 상기 제2평판부(42)에 대하여 상기 제3평판부(43)가 상기 제2방향으로 이동되도록 상기 제2평판부(42)와 상기 제3평판부(43)를 상호 이동 가능하게 결합시키는 제2이동부(45)와, 상기 제1평판부(41)와 상기 제2평판부(42) 사이에 구비되고 상기 제1평판부(41)에 대한 상기 제2평판부(42)의 상대 위치를 검출하는 제1위치측정부(46a)와, 상기 제2평판부(42)와 상기 제3평판부(43) 사이에 구비되고 상기 제2평판부(42)에 대한 상기 제3평판부(43)의 상대 위치를 검출하는 제2위치측정부(46b)를 포함한다.

여기서, 상기 제1이동부(44)와 상기 제2이동부(45)는 각각 안내레일(441)과, 이동블럭(442)을 포함한다. 상기 안내레일(441)은 직선 이동 방향에 대한 이동경로를 형성한다. 상기 이동블럭(442)은 상기 안내레일(441)에 슬라이드 이동 가능하게 결합된다.

그러면, 상기 제1이동부(44)에서 상기 안내레일(441)은 상기 제1평판부(41)와 상기 제2평판부(42) 중 어느 하나에 고정되고, 상기 이동블럭(441)은 상기 제1평판부(41)와 상기 제2평판부(42) 중 다른 하나에 고정된다. 또한, 상기 제2이동부(45)에서 상기 안내레일(441)은 상기 제2평판부(42)와 상기 제3평판부(43) 중 어느 하나에 고정되고, 상기 이동블럭(442)은 상기 제2평판부(42)와 상기 제3평판부(43) 중 다른 하나에 고정된다.

상기 제1이동부(44)와 상기 제2이동부(45)는 각각 LM가이드 또는 볼스크류로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1위치측정부(46a)와 상기 제2위치측정부(46b)는 각각 위치결정부(461)와, 위치감지부(463)를 포함한다. 상기 위치결정부(461)는 상기 손잡이부(10)의 움직임에 따라 이동된다. 상기 위치감지부(463)는 상기 위치결정부(461)의 위치를 감지한다. 이때, 상기 위치감지부(463)에는 상기 위치결정부(461)의 직선 이동 경로를 형성하는 위치경로부(464)가 구비될 수 있다.

그러면, 상기 제1위치측정부(46a)에서 상기 위치감지부(463)가 상기 제1평판부(41)와 상기 제2평판부(42) 중 어느 하나에 구비되는 경우, 상기 위치결정부(461)는 상기 제1평판부(41)와 상기 제2평판부(42) 중 다른 하나에 형성된 위치결정홀(462)에 결합됨으로써, 상기 위치결정부(461)가 상기 위치경로부(464)를 따라 이동될 수 있다. 또한, 상기 제2위치측정부(46b)에서 상기 위치감지부(463)가 상기 제2평판부(42)와 상기 제3평판부(43) 중 어느 하나에 구비되는 경우, 상기 위치결정부(461)는 상기 제2평판부(42)와 상기 제3평판부(43) 중 다른 하나에 형성된 위치결정홀(462)에 결합됨으로써, 상기 위치결정부(461)가 상기 위치경로부(464)를 따라 이동될 수 있다.

상기 평면운동모듈(40)은 상기 제1평판부(41)에 대하여 상기 제2평판부(42)를 초기 위치에 정위치시키고, 상기 제2평판부(42)에 대하여 상기 제3평판부(43)를 초기 위치에 정위치시키는 정위치복귀부(47)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 정위치복귀부(47)는 상기 제1평판부(41)에 대하여 상기 제2평판부(42)를 초기 위치에 정위치시키는 제1정위치복귀부와, 상기 제2평판부(42)에 대하여 상기 제3평판부(43)를 초기 위치에 정위치시키는 제2정위치복귀부로 구분할 수 있다. 상기 제1정위치복귀부와 상기 제2정위치복귀부는 각각 한 쌍이 상호 평행한 상태로 이격 배치된다.

이러한 상기 정위치복귀부(47)는 정위치브라켓(471)과, 사이드브라켓(472)과, 복귀레일(473)과, 탄성복귀부(474)를 포함한다. 상기 정위치브라켓(471)은 직선 이동 방향에 대한 초기 위치를 설정한다. 상기 사이드브라켓(472)은 직선 이동 방향에 대하여 상기 정위치브라켓(471)을 기준으로 양측에 각각 이격 배치된다. 상기 복귀레일(473)은 상기 정위치브라켓(471)과 상기 사이드브라켓(472)에 끼움 결합된다. 이때, 상기 정위치브라켓(471)은 상기 복귀레일(473)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되고, 상기 사이드브라켓(472)은 상기 복귀레일(473)의 양단부에 각각 고정된다. 상기 탄성복귀부(474)는 한 쌍이 상기 정위치브라켓(471)을 중심으로 상호 마주보도록 배치되고, 상기 사이드브라켓(472)에서 상기 정위치브라켓(471)을 탄성 지지한다. 상기 탄성복귀부(474)는 상기 복귀레일(473)을 감싸고, 상기 정위치브라켓(471)과 상기 사이드브라켓(472)에 탄성 지지되는 코일스프링으로 구성될 수 있다.

상기 정위치복귀부(47)에서 상기 정위치브라켓(471)이 상기 제1평판부(41)와 상기 제2평판부(42) 중 어느 하나에 구비되는 경우, 상기 사이드브라켓(472)은 상기 제1평판부(41)와 상기 제2평판부(42) 중 다른 하나에 구비될 수 있다. 또한, 상기 정위치복귀부(47)에서 상기 정위치브라켓(471)이 상기 제2평판부(42)와 상기 제3평판부(43) 중 어느 하나에 구비되는 경우, 상기 사이드브라켓(472)은 상기 제2평판부(42)와 상기 제3평판부(43) 중 다른 하나에 구비될 수 있다.

상기 평판운동모듈(40)은 상기 손잡이부(10)가 상기 제1방향과 상기 제2방향으로 이동된 상태를 유지시키는 평면브레이크부(48)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 평면브레이크부(48)는 상기 제3평판부(43)에 고정되는 브레이크판부(481)와, 인가되는 전원에 의해 자화되어 상기 브레이크판부(481)를 고정시키는 전자석부(482)를 포함하고, 상기 전자석부(481)를 바닥에 고정시키는 고정브라켓부(483)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 손잡이부(10)가 상기 제1방향과 상기 제2방향으로 이동되는 범위는 상기 브레이크판부(481)의 면적보다 작게 형성되어 상기 브레이크판부(481)에서 상기 전자석부(482)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

그러면, 상기 손잡이부(10)의 조작에 따라 상기 제1평판부(41)에 대하여 상기 제2평판부(42)가 상기 제1방향으로 이동되고, 상기 제2평판부(42)에 대하여 상기 제3평판부(43)가 상기 제2방향으로 이동된 다음, 운동모드가 변경되거나 후술하는 클러치유닛(60)의 동작이 해제되면, 상기 전자석부(482)가 동작되어 상기 브레이크판부(481)를 고정시킴으로써, 상기 제2평판부(42)와 상기 제3평판부(43)가 이동된 상태를 유지시킬 수 있다.

상술한 설명에 따라 상기 마스터장치(100)는 상기 회전운동모듈(30)의 동작을 통해 상기 니들부(110)가 2자유도 회전 운동되도록 하고, 상기 평면운동모듈(40)의 동작을 통해 상기 니들부(110)가 2자유도 평면 운동되도록 하여 상기 니들부(110)가 인체 내부로 삽입되는 위치에 정위치되도록 한다. 이 상태에서 상기 마스터장치(100)는 상기 직선운동모듈(20)을 통해 상기 니들부(110)가 인체 내부로 삽입되도록 한다. 또한, 상기 마스터장치(100)는 후술하는 롤링조작부(55)의 회전 동작에 따라 상기 니들부(110)를 롤링 운동시킬 수 있다.

상기 모드선택모듈(50)는 도 3 및 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이 상기 손잡이부(10)에 구비된다. 상기 모드선택모듈(50)는 상기 니들부(110)의 롤링 운동을 구현함은 물론, 상기 회전운동모듈(30)이 동작되도록 하는 회전운동모드와, 상기 평면운동모듈(40)이 동작되도록 하는 평면운동모드와, 상기 니들부(110)가 롤링 운동하도록 하는 롤링운동모드를 선택하도록 한다.

일예로, 상기 모드선택모듈(50)은, 상기 손잡이부(10)에 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 슬라이드블럭(51)과, 상기 슬라이드블럭(51)이 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 슬라이드가이드(52)와, 상기 슬라이드블럭(51)에 결합되는 (53)과, 상기 (53)에 승강 또는 회전 가능하게 결합되는 조절샤프트(54)와, 상기 조절샤프트(54)에 결합 고정되는 롤링조작부(55)와, 상기 조절샤프트(54)의 승강 동작 또는 상기 슬라이드블럭(51)의 슬라이드 이동에 따라 상기 회전운동모드와 상기 평면운동모드와 상기 롤링운동모드 중 어느 하나의 운동모드를 결정하는 모드선택부(56)와, 상기 모드선택부(56)에 접속되어 상기 조절샤프트(54)의 승강 동작에 따른 제1신호를 상기 모드선택부(56)에 전달하는 제1전환감지부(57)와, 상기 모드선택부(56)에 접속되어 상기 슬라이드블럭(51)의 슬라이드 이동에 따른 제2신호를 상기 모드선택부(52)에 전달하는 제2전환감지부(58)를 포함한다. 또한, 상기 모드선택모듈(50)은 상기 슬라이드블럭(51)의 슬라이드 이동에 따라 상기 슬라이드블럭(51)의 슬라이드 이동 여부를 선택하는 슬라이드스위치(59)를 더 포함함으로써, 운동모드의 전환을 더욱 명확하고 용이하게 할 수 있다.

이때, 상기 조절샤프트(54)에는 고정절편부(54a)가 함몰 형성되고, 이에 대응하여 상기 롤링조작부(55)에는 고정홀부(55a)가 관통 형성될 수 있다. 그러면, 별도의 체결부재가 상기 고정홀부(55a)에 나사 결합되면서 상기 고정절편부(54a)에 가압 고정됨으로써, 상기 조절샤프트(54)에 상기 롤링조작부(55)를 고정시킬 수 있다. 특히, 상기 조절샤프트(54)가 원통형인 경우, 상기 롤링조작부(55)의 회전을 상기 조절샤프트(54)에 정확하게 전달할 수 있고, 상기 조절샤프트(54)에 상기 롤링조작부(55)를 고정시킬 수 있다.

도시되지 않았지만, 상기 조절샤프트(54)는 다각형 단면을 형성하여 상기 롤링조작부(55)에 끼움 결합됨으로써, 상기 조절샤프트(54)에 상기 롤링조작부(55)를 고정시킬 수 있다. 또한, 별도의 체결부재가 상기 롤링조작부(55)를 관통하면서 나사 결합되고, 별도의 체결부재가 상기 조절샤프트(54)를 가압하거나 상기 조절샤프트(54)에 끼움 결합 또는 나사 결합됨으로써, 상기 조절샤프트(54)에 상기 롤링조작부(55)를 고정시킬 수 있다.

상기 모드선택모듈(50)에서 해당되는 운동모드를 선택하는 방법과 상기 니들부(110)의 롤링 동작을 구현하는 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 상기 모드선택부(56)는 상기 제1전환감지부(57)가 접속되는 제1선택부(56a)와, 상기 제2전환감지부(58)가 접속되는 제2선택부(56b)로 구분할 수 있다.

그러면, 상기 제1전환감지부(57)와 상기 제2전환감지부(58)가 각각 상기 제1선택부(56a)와 상기 제2선택부(56b)에 접속된 상태에서 상기 모드선택부(56)에 전달되는 상기 제1신호 또는 상기 제2신호에 따라 상기 평면운동모드와, 상기 회전운동모드와, 상기 롤링운동모드 중 어느 하나로 설정된다. 여기서, 초기 위치에서는 상기 회전운동모드로 설정되고, 상기 조절샤프트(54)가 승강하면, 상기 제1신호에 따라 상기 평면운동모드로 설정되며, 상기 슬라이드블럭(51)이 슬라이드 이동되면, 상기 제2신호에 따라 상기 롤링운동모드로 설정되는 것으로 설명한다.

그러면, 일예에 따른 상기 모드선택모듈(50)은 초기 위치에서 상기 회전운동모드로 설정된다. 사용자는 상기 손잡이부(10)를 조작하여 상기 회전운동모듈(30)만을 동작시킬 수 있다. 이때, 사용자는 후술하는 클러치유닛(60)을 동작시킨 상태에서 상기 손잡이부(10)를 조작하여 상기 회전운동모듈(30)만을 동작시킬 수 있다.

상기 회전운동모듈(30)의 동작이 완료되면, 후술하는 클러치유닛(60)의 동작을 해제함으로써, 상기 회전운동모듈(30)의 동작 상태를 정지시켜 상기 손잡이부(10)가 기울어진 상태를 유지시킬 수 있다.

또한, 상기 회전운동모듈(30)의 동작이 완료되면, 상기 조절샤프트(54)를 승강시켜 상기 모드선택부(56)에 상기 제1신호가 전달됨으로써, 상기 평면운동모드로 설정된다. 이에 따라, 사용자는 상기 손잡이부(10)를 조작하여 상기 평면운동모듈(40)만을 동작시킬 수 있다. 이때, 사용자는 후술하는 클러치유닛(60)을 동작시킨 상태에서 상기 손잡이부(10)를 조작하여 상기 평면운동모듈(40)만을 동작시킬 수 있다.

상기 평면운동모듈(40)의 동작이 완료되면, 후술하는 클러치유닛(60)의 동작을 해제함으로써, 상기 평면브레이크부(48)를 매개로 상기 평면운동모듈(40)의 동작 상태를 정지시켜 상기 손잡이부(10)가 평면 이동된 상태를 유지시킬 수 있다.

또한, 상기 평면운동모듈(40)의 동작이 완료되면, 상기 조절샤프트(54)를 슬라이드 이동시켜 상기 모드선택부(56)에 상기 제2신호가 전달됨으로써, 상기 롤링운동모드로 설정된다. 이때, 상기 슬라이드스위치(59)가 on됨으로써, 상기 모드선택부(56)에 상기 제2신호가 전달되도록 할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 상기 롤링조작부(55)를 회전시켜 상기 니들부(110)의 롤링 운동을 구현할 수 있다. 이때, 사용자는 후술하는 클러치유닛(60)을 동작시킨 상태에서 상기 롤링조작부(55)를 회전시켜 상기 니들부(110)의 롤링 운동을 구현할 수 있다.

여기서, 상기 직선운동모듈(20)은 상기 롤링운동모드에서 동작될 수 있다. 또한, 상기 직선운동모듈(20)은 상술한 세 개의 운동모드 중 어느 하나를 선택하더라도 상기 삽입샤프트부(22)의 이동에 따라 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40)을 강제로 정지시키고, 동작될 수 있다.

다른 예로, 상기 모드선택모듈(50)은 상기 손잡이부(10)에 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 슬라이드블럭(51)과, 상기 슬라이드블럭(51)이 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 슬라이드가이드(52)와, 상기 슬라이드블럭(51)에 승강 가능하게 결합되는 (53)과, 상기 (53)에 회전 가능하게 결합되는 조절샤프트(54)와, 상기 조절샤프트(54)에 결합 고정되는 롤링조작부(55)와, 상기 (53)의 승강 동작에 따라 상기 세 개의 운동모드 중 어느 하나의 운동모드를 결정하는 제1전환감지부(57)와, 상기 슬라이드블럭(51)의 슬라이드 이동에 따라 상기 세 개의 운동모드 중 다른 두 개의 운동모드에서 하나를 선택하는 제2전환감지부(58)와, 상기 (53)의 승강 동작 또는 상기 슬라이드블럭(51)의 슬라이드 이동에 따라 상기 제1전환감지부(57)와 상기 제2전환감지부(58) 중 어느 하나가 접속되고 상기 회전운동모드와 상기 평면운동모드와 상기 롤링운동모드 중 어느 하나의 운동모드를 결정하는 모드선택부(56)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1전환감지부(57)가 상기 슬라이드블럭(51)의 슬라이드 이동에 따라 상기 세 개의 운동모드 중 어느 하나의 운동모드를 결정하면, 상기 제2전환감지부(58)는 상기 (53)의 승강 동작에 따라 상기 세 개의 운동모드 중 다른 두 개의 운동모드에서 하나를 선택하게 된다. 결국, 상기 (53)의 승강 동작과 상기 슬라이드블럭(51)의 슬라이드 이동에 따라 "ㄱ"자 경로를 형성하고, 3개의 꼭지점에서 접속되는 상기 제1전환감지부(57) 또는 상기 제2전환감지부(58)에 의해 세 개의 운동모드 중 하나가 결정된다.

상기 모드선택모듈(50)에서 해당되는 운동모드를 선택하는 방법과 상기 니들부(110)의 롤링 동작을 구현하는 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 상기 모드선택부(56)는 상기 (53)의 승강 동작에 따라 상기 제1전환감지부(57)가 접속되는 제1선택부(56a)와, 상기 슬라이드블럭(51)의 슬라이드 이동에 따른 일측에 상기 제2전환감지부(58)가 접속되는 제2선택부(56b)와, 상기 슬라이드블럭(51)의 슬라이드 이동에 따른 타측에 상기 제2전환감지부(58)가 접속되는 제3선택부(56c)로 구분할 수 있다.

그러면, 상기 제1선택부(56a)와 상기 제2선택부(56b)와 상기 제3선택부(56c) 중 어느 하나의 접속 상태에 따라 상기 평면운동모드와, 상기 회전운동모드와, 상기 롤링운동모드 중 어느 하나로 설정된다. 여기서, 상기 제1선택부(56a)에 상기 제1전환감지부(57)가 접속되면, 상기 평면운동모드로 설정되고, 상기 제2선택부(56b)에 상기 제2전환감지부(58)가 접속되면, 상기 회전운동모드로 설정되며, 상기 제3선택부(56c)에 상기 제2전환감지부(58)가 접속되면, 상기 롤링운동모드로 설정되는 것으로 설명한다.

또한, 상기 모드선택부(56)는 상기 슬라이드블럭(51)의 슬라이드 이동에 따라 상기 제1전환감지부(57)가 접속되는 제1선택부(56a)와, 상기 (53)의 승강 동작에 따른 일측에 상기 제2전환감지부(58)가 접속되는 제2선택부(56b)와, 상기 (53)의 승강 동작에 따른 타측에 상기 제2전환감지부(58)가 접속되는 제3선택부(56c)로 구분할 수 있다.

그러면, 다른 예에 따른 상기 모드선택모듈(50)은 초기 위치에서 상기 제2전환감지부(58)는 상기 제2선택부(56b)에 접속되어 상기 회전운동모드로 설정된다. 사용자는 상기 손잡이부(10)를 조작하여 상기 회전운동모듈(30)만을 동작시킬 수 있다. 이때, 사용자는 후술하는 클러치유닛(60)을 동작시킨 상태에서 상기 손잡이부(10)를 조작하여 상기 회전운동모듈(30)만을 동작시킬 수 있다.

상기 회전운동모듈(30)의 동작이 완료되면, 후술하는 클러치유닛(60)의 동작을 해제함으로써, 상기 회전운동모듈(30)의 동작 상태를 정지시켜 상기 손잡이부(10)가 기울어진 상태를 유지시킬 수 있다.

또한, 상기 회전운동모듈(30)의 동작이 완료되면, 상기 조절샤프트(54)를 승강시켜 상기 제2전환감지부(58)와 상기 제2선택부(56b)를 접속 및 상기 제2전환감지부(58)와 상기 제3선택부(56c)의 접속을 해제시키고, 상기 제1전환감지부(57)가 상기 제1선택부(56a)와 접속되도록 한다. 그러면, 상기 평면운동모드로 설정된다. 이에 따라, 사용자는 상기 손잡이부(10)를 조작하여 상기 평면운동모듈(40)만을 동작시킬 수 있다. 이때, 사용자는 후술하는 클러치유닛(60)을 동작시킨 상태에서 상기 손잡이부(10)를 조작하여 상기 평면운동모듈(40)만을 동작시킬 수 있다.

상기 평면운동모듈(40)의 동작이 완료되면, 후술하는 클러치유닛(60)의 동작을 해제함으로써, 상기 평면브레이크부(48)를 매개로 상기 평면운동모듈(40)의 동작 상태를 정지시켜 상기 손잡이부(10)가 평면 이동된 상태를 유지시킬 수 있다.

또한, 상기 평면운동모듈(40)의 동작이 완료되면, 초기 위치로 복귀한 다음, 상기 조절샤프트(54)를 슬라이드 이동시켜 상기 제1전환감지부(57)와 상기 제1선택부(56a)의 접속 및 상기 제2전환감지부(58)와 상기 제2선택부(56b)의 접속을 해제시키고, 상기 제2전환감지부(58)가 상기 제3선택부(56c)와 접속되도록 한다. 그러면, 상기 롤링운동모드로 설정된다. 이에 따라, 사용자는 상기 롤링조작부(55)를 회전시켜 상기 니들부(110)의 롤링 운동을 구현할 수 있다. 이때, 사용자는 후술하는 클러치유닛(60)을 동작시킨 상태에서 상기 롤링조작부(55)를 회전시켜 상기 니들부(110)의 롤링 운동을 구현할 수 있다.

여기서, 상기 직선운동모듈(20)은 상기 롤링운동모드에서 동작될 수 있다. 또한, 상기 직선운동모듈(20)은 상술한 세 개의 운동모드 중 어느 하나를 선택하더라도 상기 삽입샤프트부(22)의 이동에 따라 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40)을 강제로 정지시키고, 동작될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치(100)에 따르면, 상기 모드선택모듈(50)에서 어느 하나의 모드가 선택되면, 해당 운동모드에서만 동작되는 운동모듈에 의해 상기 니들부(110)가 제한적으로 동작되도록 한다. 이때, 해당 운동모드를 제외한 나머지 운동모드에 따른 상기 니들부(110)의 움직임은 발생하지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치(100)는 상기 손잡이부(10)에 상기 직선운동모듈(20)과 상기 모드선택모듈(50)가 구비되고, 상기 손잡이부(10)에 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40)이 차례로 결합되는 것을 설명하였으나, 여기에 한정하는 것은 아니고, 상기 손잡이부(10)에 상기 평면운동모듈(40)과 상기 회전운동모듈(30)이 차례로 결합될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치(100)는 클러치유닛(60)을 더 포함할 수 있다.

상기 클러치유닛(60)은 상기 직선운동모듈(20)과 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40)의 전체 동작 여부 및 상기 니들부(110)의 롤링 운동 여부를 선택한다. 상기 클러치유닛(60)은 다양한 형태를 통해 on 상태가 되는 경우, 상기 직선운동모듈(20)과 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40)의 전체 동작을 수행하거나 상기 니들부(110)의 롤링 동작을 구현할 수 있다. 또한, 상기 클러치유닛(60)은 off 상태가 되는 경우, 상기 직선운동모듈(20)과 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40)의 전체 동작 및 상기 롤링조작부(55)의 회전이 이루어지더라도 상기 니들부(110)가 움직이지 않는다.

일예로, 상기 클러치유닛(60)이 on 상태(상기 클러치유닛(60)이 동작되는 상태)이고, 상기 모드선택모듈(50)에 따른 운동모드가 선택되어야만, 선택된 해당 운동모드에 대응하는 운동모듈이 동작되어 상기 니들부(110)를 제한적으로 움직일 수 있다. 또한, 선택된 해당 운동모드를 제외한 나머지 운동모드에서 상기 니들부(110)의 움직임이 발생되지 않도록 한다.

다른 예로, 상기 클러치유닛(60)이 off 상태(상기 클러치유닛(60)의 동작이 해제된 상태)인 경우에는, 상기 모드선택모듈(50)에 따라 운동모드를 선택하였다하더라도, 상기 직선운동모듈(20)과 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40)이 동작되거나 상기 롤링조작부(55)가 회전될 수 있으나, 상기 니들부(110)는 동작되지 않는다.

일예로, 상기 클러치유닛(60)이 off 상태이고, 상기 회전운동모드 또는 상기 롤링운동모드를 선택한 경우, 상기 삽입샤프트부(22)가 왕복 운동하거나 상기 롤링조작부(55)가 회전될 수 있으나, 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40)은 고정된 상태를 유지하고, 상기 니들부(110)도 고정된 상태를 유지하게 된다.

이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치의 손잡이는 중재시술을 위한 상기 니들부(110)의 5자유도 운동 및 상기 니들부(110)의 롤링 운동을 구현하기 위해 사용자가 파지하는 부분으로서, 상술한 바와 같이 상기 직선운동모듈(20)과, 상기 모드선택모듈(50)을 포함한다.

상기 직선운동모듈(20)은 상기 니들부(110)의 1자유도 직선 운동을 구현한다. 상기 모드선택모듈(50)은 상기 니들부(110)의 롤링 운동을 구현함은 물론 상기 니들부(110)의 2자유도 회전 운동을 구현하는 상기 회전운동모듈(20)을 동작시키기 위한 회전운동모드와, 상기 니들부(110)의 2자유도 평면 운동을 구현하는 상기 평면운동모듈(40)을 동작시키기 위한 평면운동모드와, 상기 니들부(110)를 롤링 운동시키기 위한 롤링운동모드를 선택하도록 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치의 손잡이는 상기 직선운동모듈(20)이 설치되는 직선바디부(11)와, 상기 직선바디부(11)에 구비되고 상기 회전운동모듈(30)이 결합되는 연결바디부(13) 및 상기 직선바디부(11)에 구비되고 상기 모드선택모듈(50)이 결합되는 모드바디부(15)를 더 포할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치의 손잡이는 상기 직선운동모듈(20)과 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40)의 전체 동작 여부 및 상기 니들부(110)의 롤링 운동 여부를 선택하는 클러치유닛(60)과, 상기 직선바디부(11)에 구비되고 상기 클러치유닛(60)이 결합되는 클러치바디부(17)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치는 마스터제어유닛(70)을 더 포함할 수 있다. 상기 마스터제어유닛(70)은 상기 모드선택모듈(50)와 연계하여 상기 직선운동모듈(20)과 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40)의 동작을 제어한다. 상기 마스터제어유닛(70)은 상기 중재제어유닛(140)과 정보를 교환하여 동작 제어에 필요한 정보를 갱신할 수 있다.

상기 마스터제어유닛(70)의 세부 제어동작은 후술하는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치(100)의 제어방법을 통해 설명하기로 한다.

지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치의 제어방법에 대하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치(100)의 제어방법은 모드선택단계(S3)와, 경로조정단계(S4)와, 롤링모드단계(S5)와, 직선조정단계(S51)를 포함한다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치(100)의 제어방법은 클러치단계(S2)를 더 포함할 수 있다.

상기 클러치단계(S2)는 상기 직선운동모듈(20)과 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40)의 전체 동작 여부 및 상기 니들부(110)의 롤링 운동 여부를 선택한다. 상기 클러치단계(S2)는 상기 마스터제어유닛(70)을 통해 상기 클러치유닛(60)의 동작에 따른 정보를 수집함으로써, 상기 직선운동모듈(20)과 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40)의 전체 동작 여부 및 상기 니들부(110)의 롤링 운동 여부를 선택할 수 있다. 상기 클러치단계(S2)는 상기 클러치유닛(60)의 설명을 참조한다. 여기서, 상기 클러치단계(S2)는 상기 모드선택단계(S3) 또는 상기 롤링모드단계(S5) 이전에 수행하는 것으로 표현하였으나, 상기 모드선택단계(S3) 또는 상기 롤링모드단계(S5) 이후에 수행할 수 있다.

상기 모드선택단계(S3)는 상기 회전운동모드와 상기 평면운동모드 중 어느 하나를 선택한다. 상기 모드선택단계(S3)는 상기 회전운동모드를 선택하는 회전모드단계(S31)와, 상기 평면운동모드를 선택하는 평면모드단계(S32)를 포함할 수 있다. 상기 모드선택단계(S3)는 상기 마스터제어유닛(70)을 통해 상기 모드선택모듈(50)의 동작에 따른 정보를 수집함으로써, 상기 회전운동모드와 상기 평면운동모드 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 상기 모드선택단계(S3)는 상기 모드선택모듈(50)의 설명을 참조한다.

상기 경로조정단계(S4)는 상기 모드선택단계(S3)에 따라 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40) 중 선택되는 하나의 운동모듈만을 동작시킨다. 상기 모드선택단계(S3)와 연계하여 상기 회전운동모듈(30)만을 동작시키는 회전조정단계(S41)와, 상기 평면운동모듈(40)만을 동작시키는 평면조정단계(S42)를 포함할 수 있다. 상기 경로조정단계(S4)는 상기 마스터제어유닛(70)을 통해 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40) 중 선택되는 하나의 운동모듈의 동작에 따른 정보를 수집하고, 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40) 중 선택되는 하나의 운동모듈에 피드백시킴으로써, 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40) 중 선택되는 하나의 운동모듈만을 동작시킬 수 있다. 상기 경로조정단계(S4)는 상기 회전운동모듈(30) 또는 상기 평면운동모듈(40)의 설명을 참조한다.

상기 롤링모드단계(S5)는 상기 경로조정단계(S4)를 거친 다음, 상기 롤링운동모드를 선택한다. 상기 롤링모드단계(S5)는 상기 마스터제어유닛(70)을 통해 상기 모드선택모듈(50)의 동작 상태를 수집함으로써, 상기 롤링운동모드를 선택할 수 있다. 상기 롤링모드단계(S5)는 상기 모드선택모듈(50)의 설명을 참조한다.

싱기 직선조정단계(S51)는 상기 경로조정단계(S4) 또는 상기 롤링모드단계(S5)를 거친 다음, 상기 직선운동모듈(20)만을 동작시킨다. 상기 직선조정단계(S51)는 상기 롤링운동모드를 선택한 상태에서 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40)이 모두 정지하였을 때, 상기 직선운동모듈(20)만을 동작시킬 수 있다. 또한, 싱기 직선조정단계(S51)는 상술한 운동모드 중 어느 하나가 선택되더라도 상기 직선운동모듈(20)이 동작되는 경우, 상기 회전운동모듈(30)과 상기 평면운동모듈(40)을 강제로 정지시킬 수 있다.

상기 직선조정단계(S51)는 상기 마스터제어유닛(70)을 통해 상기 직선운동모듈(20)의 동작에 따른 정보를 수집하고, 상기 직선운동모듈(20)에 피드백시킴으로써, 상기 직선운동모듈(20)만을 동작시킬 수 있다. 상기 직선조정단계(S51)는 상기 직선운동모듈(20)의 설명을 참조한다.

상기 롤링조정단계(S52)는 상기 직선조정단계(S51)를 거친 다음, 실시될 수 있다. 상기 롤링조정단계(S52)는 상기 니들부(110)를 롤링 운동시킨다. 상기 롤링조정단계(S52)는 상기 마스터제어유닛(70)을 통해 상기 롤링조작부(55)의 동작에 따른 정보를 수집하고, 상기 롤링조작부(55)에 피드백시킴으로써, 상기 니들부(110)를 롤링 운동시킬 수 있다. 일예로, 상기 롤링모드단계(S5)를 거쳐 상기 제2전환감지부(58)와 상기 제3선택부(56c)가 접속된 상태에서 상기 롤링조작부(55)의 회전에 따른 상기 조절샤프트(54)의 회전량을 상기 마스터제어유닛(70)이 계산함으로써, 계산값에 따라 상기 니들부(110)를 롤링 운동시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치(100)의 제어방법은 햅틱감각비교단계(S7)와, 햅틱감각발생단계(S71)를 더 포함할 수 있다.

상기 햅틱감각비교단계(S7)는 기설정된 경고영역에 상기 니들부(110)가 진입하는지 여부를 판단한다. 상기 햅틱감각비교단계(S7)는 상기 마스터제어유닛(70)에 수집된 정보를 바탕으로 기설정된 경고영역에서의 상기 니들부(110) 위치를 비교함으로써, 기설정된 경고영역에서 상기 니들부(110)의 진입 여부를 판단할 수 있다.

상기 햅틱감각발생단계(S71)는 상기 햅틱감각비교단계(S7)를 거쳐 기설정된 경고영역에 상기 니들부(110)가 진입하는 경우, 사용자에게 햅틱 감각을 제공하기 위하여 상기 직선운동모듈(20)을 진동시킨다. 상기 햅틱감각발생단계(S71)는 상기 마스터제어유닛(70)에 수집된 정보를 바탕으로 상기 햅틱감각발생부(24)에 피드백시킴으로써, 상기 직선운동모듈(20)를 진동시켜 상기 손잡이부(10) 또는 상기 삽입샤프트부(22)에서 사용자가 진동을 느낄 수 있다.

상기 햅틱감각비교단계(S7)와 상기 햅틱감각발생단계(S71)는 상기 햅틱감각발생부(24)의 설명을 참조한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치(100)의 제어방법은 햅틱비교단계(S8)와, 햅틱위험단계(S81)를 더 포함할 수 있다.

상기 햅틱비교단계(S8)는 기설정된 경고영역 중 위험대상이 존재하는 위험영역에 상기 니들부(110)가 진입하는지 여부를 판단한다. 상기 햅틱비교단계(S8)는 상기 마스터제어유닛(70)에 수집된 정보를 바탕으로 기설정된 위험영역에서의 상기 니들부(110) 위치를 비교함으로써, 기설정된 위험영역에서 상기 니들부(110)의 진입 여부를 판단할 수 있다.

상기 햅틱위험단계(S81)는 상기 햅틱비교단계(S8)를 거쳐 기설정된 위험영역에 상기 니들부(110)가 진입하는 경우, 상기 니들부(110)를 정지시킨다. 상기 햅틱위험단계(S81)는 상기 마스터제어유닛(70)에 수집된 정보를 바탕으로 상기 직선운동모듈(20)과 상기 니들부(110) 측에 피드백시킴으로써, 상기 니들부(110)를 정지시킬 수 있다.

상기 햅틱비교단계(S8)와 상기 햅틱위험단계(S81)는 상기 햅틱감각발생부(24)의 설명을 참조한다.

상기 햅틱위험단계(S81)를 거친 다음에는 상기 삽입샤프트부(22)를 진행 방향의 역방향으로 이동시켜 상기 삽입샤프트부(22)의 역방향 진행에 따른 신호를 상기 니들부(110) 측으로 전달한다. 이에 따라 상기 니들부(110)를 진행 방향의 역방향으로 이동시킬 수 있다. 그러면, 상기 니들부(110)도 진행 방향의 역방향으로 이동되고, 기설정된 위험영역 또는 기설정된 경고영역 밖으로 상기 니들부(110)를 이동시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치(100)의 제어방법은 세팅단계(S1)를 더 포함할 수 있다.

상기 세팅단계(S1)는 상기 마스터제어유닛(70)을 통해 상기 직선운동모듈(20)과, 상기 회전운동모듈(30)과, 상기 평면운동모듈(40)을 초기화한다. 상기 세팅단계(S1)는 상기 마스터제어유닛(70)을 상기 니들부(110) 측의 제어유닛(상기 중재제어유닛(150))에 연결하여 두 제어유닛 사이에서 교환되는 정보를 바탕으로 상기 직선운동모듈(20)과, 상기 회전운동모듈(30)과, 상기 평면운동모듈(40)을 초기화할 수 있다. 상기 세팅단계(S1)를 통해 교환된 정보는 상기 디스플레이(150)에 표시될 수 있다. 일예로, 상기 세팅단계(S1)는 상기 슬레이브로봇(130)에 구비된 상기 니들부(110)의 2자유도 회전 상태에 대응하여 상기 손잡이부(10)가 기울어지도록 상기 회전운동모듈(30)을 동작시킬 수 있다. 그러면, 초기 상태에서 상기 니들부(110)의 기울어짐과 상기 손잡이부(10)의 기울어짐을 실질적으로 일치시킴으로써, 사용자의 햅틱 감각을 향상시키고, 사용자가 상기 손잡이부(10)의 기울어짐을 통해 상기 니들부(110)의 동작을 좀더 명확하게 조작할 수 있다.

상기 세팅단계(S1)는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술용 마스터장치(100)의 제어방법의 가장 처음에 실시되는 것이 유리하다.

상술한 중재시술용 마스터장치와 이것의 손잡이, 그리고 중재시술용 마스터장치의 제어방법, 그리고 이것을 이용한 원격중재시술장치에 따르면, 로봇을 이용하여 원격으로 중재시술을 수행하기 위해 개발된 원격중재시술장치에서 상기 슬레이브로봇(130) 및 상기 니들구동부(120)에 사용자의 움직임 명령을 전달하고, 사용자에게는 각 시술 단계에 맞는 움직임 자유도 제한과 상기 니들부(110)의 롤링 운동을 구현할 수 있다.

특히, 중재시술용 마스터장치를 통해 자동으로 상기 니들부(110)를 인체 내부에 삽입함은 물론 상기 니들부(110)를 롤링 운동할 수 있고, 방사선 피폭 등으로부터 의료진을 보호할 수 있다. 또한, 상기 니들부(110)는 5자유도에 대하여 1자유도의 직선 운동과 2자유도의 회전 운동과 2자유도의 평면 운동을 선택적으로 움직임으로써, 인체 내부에 삽입되는 상기 니들부(110)의 정확도를 향상시키고, 상기 니들부(110)를 인체 내부에 삽입하는 과정에서 마스터장치의 동작에 의해 상기 니들부(110)가 떨리는 것을 방지하며, 상기 마스터장치(100)를 조작함에 있어서 선택된 운동모드에 나머지 운동모드가 간섭되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 손잡이부(10)를 파지한 사용자의 한 손으로 상기 직선운동모듈(20)과 상기 모드선택모듈(50)을 함께 조작할 수 있고, 상기 니들부(110)의 직선 운동 및 상기 니들부(110)의 롤링 운동을 간편하게 조작할 수 있다.

또한, 상기 손잡이부(10)에서 사용자의 파지가 용이하고, 사용자가 상기 손잡이부(10)를 파지하는 형태에 대응하여 손가락으로 상기 클러치유닛(60)을 동작시킨 상태로 모드전환은 물론 상기 니들부(110)의 직선 운동, 상기 니들부(110)의 롤링 운동, 상기 니들부(110)의 회전 운동, 상기 니들부(110)의 평면 운동 중 어느 하나를 선택하여 상기 니들부(110)를 동작시킬 수 있다.

또한, 상기 손잡이부(10)에서 1자유도의 직선 운동을 명확하게 하여 상기 삽입샤프트부(22)의 직선 운동 상태를 상기 니들부(110)에 안정적으로 전달하고, 상기 삽입샤프트부(22)의 직선 운동에 따라 상기 니들부(110)의 직선 운동을 정밀하게 제어할 수 있다. 또한, 상기 삽입샤프트부(22)의 직선 운동에 대응하여 상기 니들부(110)가 인체 내부에 삽입되는 정도를 확인할 수 있고, 상기 니들부(110)가 기설정된 경고영역에 존재하는 경우, 사용자가 중재시술 과정의 위험 상황을 인지할 수 있으며, 상기 니들부(110)가 기설정된 위험영역에서 인체 내부의 위험대상을 손상시키지 않아 중재시술 과정에서 환자를 보호하고, 의료사고를 예방할 수 있다.

또한, 상기 손잡이부(10)의 조작에 따른 2자유도 평면 운동에서 상기 손잡이부(10)의 평면 운동 상태를 상기 니들부(110)에 안정적으로 전달하고, 상기 손잡이부(10)의 평면 운동에 따라 상기 니들부(110)의 평면 운동을 정밀하게 제어할 수 있다. 또한, 상기 손잡이부(10)의 조작이 해제되면, 상기 평면운동모듈(40)에서 상기 제1평판부(41)에 대하여 상기 제2평판부(42)와 상기 제3평판부(43)를 초기 위치에 정위치시키고, 상기 니들부(110)의 2자유도 평면 운동시 상기 니들부(110)의 평면 운동 면적을 확장시킬 수 있다. 또한, 상술한 마스터장치(100)에서 상기 손잡이부(10)의 2자유도 평면 운동을 정지시켜, 상기 니들부(110)의 2자유도 평면 운동 상태를 유지시키고, 평면 운동 이외의 다른 운동을 위한 상기 손잡이부(10)의 조작에 따라 상기 니들부(110)가 평면 운동되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상술한 마스터장치(100)에서 사용자가 상기 니들부(110)의 평면 운동 상태를 확인할 수 있고, 평면 운동 이외의 다른 운동을 위한 상기 손잡이부(10)의 조작에 따라 상술한 마스터장치(100)에서 상기 손잡이부(10)가 유동되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 하나의 일체화된 상기 모드선택모듈(50)을 통해 다수의 모드를 선택 변경할 수 있고, 상기 니들부(110)의 롤링 운동을 간편하게 할 수 있다.

또한, 상기 손잡이부(10)의 조작에 따라 상기 니들부(110)는 5자유도 운동에서 1자유도의 직선 운동과 2자유도의 회전 운동과 2자유도의 평면 운동을 명확하게 구분할 수 있고, 1자유도 직선 운동과 2자유도 회전 운동과 2자유도 평면 운동이 상호 중첩되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 모드선택모듈(50)의 조작 위치에 따라 사용자가 해당 운동모드를 쉽게 확인할 수 있고, 사용자가 상기 손잡이부(10)를 파지한 상태에서 운동모드를 선택하여 간편하게 전환할 수 있다. 또한, 상기 손잡이부(10)의 조작에 따라 상기 니들부(110)의 5자유도 운동과 상기 니들부(110)의 롤링 운동을 명확하게 하고, 상기 니들부(110)를 정위치시킬 수 있다.

또한, 각각의 운동모드에서 상기 손잡이부(10)의 조작 및 상기 니들부(110)와의 연계 동작 여부를 결정할 수 있고, 5자유도에 대한 각 동작이 상기 니들구동부(120)와 상기 슬레이브로봇(130)에 안정되게 전달되도록 하며, 상기 모드선택부(56)의 오동작에 따른 안전사고를 예방할 수 있다.

또한, 상기 니들부(110)의 움직임 범위가 확장되고, 상기 니들부(110)의 자유도를 확장시키면서도, 2자유도 회전 운동과 2자유도 평면 운동을 제한하여 상기 니들부(110)가 떨리는 것을 방지하고, 중재시술에서 요구하는 상기 니들부(110)의 삽입을 안정화시킬 수 있다. 또한, 상기 니들부(110)의 5자유도 동작에 대응하여 상기 삽입샤프트부(22)의 직선 운동, 상기 손잡이부(10)의 2자유도 회전 운동, 상기 손잡이부(10)의 2자유도 평면 운동을 구현하여 상기 니들부(110)의 5자유도 동작을 안정되게 구현할 수 있다. 또한, 각각의 자유도 운동에 대한 구동입력과 반발력 구현이 자유로우며, 상기 니들부(110)의 5자유도 동작을 분리하고, 분리된 5자유도 동작에 대하여 각각의 구동모드를 명확하게 구분함은 물론, 각각의 구동모드에서 개별 동작의 구현을 간편하게 할 수 있다.

상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.

10: 손잡이부 11: 직선바디부 12: 직선홀
13: 연결바디부 14: 연결홀 15: 모드바디부
16: 모드변경홀 17: 클러치바디부 18: 클러치홀
10a: 본체 10b: 덮개 10c: 접속홀
20: 직선운동모듈 21: 삽입가이드부 22: 삽입샤프트부
22a: 걸림레버부 23: 직선운동감지부 24: 햅틱감각발생부
30: 회전윤동모듈 31: 연결축 40: 평면운동모듈
41: 제1평판부 42: 제2평판부 43: 제3평판부
44: 제1이동부 45: 제2이동부 441: 안내레일
442: 이동블럭 46a: 제1위치측정부 46b: 제2위치측정부
461: 위치결정부 462: 위치결정홀 463: 위치감지부
464: 위치경로부 47: 정위치복귀부 471: 정위치브라켓
472: 사이드브라켓 473: 복귀레일 474: 탄성복귀부
48: 평면브레이크부 481: 브레이크판부 482: 전자석부
483: 위치경로부 50: 모드선택모듈 51: 슬라이드블럭
52: 슬라이드가이드 53: 모드선택블럭 54: 조절샤프트
55: 롤링조작부 56: 모드선택부 56a: 제1선택부
56b: 제2선택부 56c: 제3선택부 57: 제1전환감지부
58: 제2전환감지부 59: 슬라이드스위치 60: 클러치유닛
70: 마스터제어유닛 100: 마스터장치 110: 니들부
120: 니들구동부 130: 슬레이브로봇 140: 중재제어유닛
S1: 세팅단계 S2: 클러치단계 S3: 모드선택단계
S31: 회전모드단계 S32: 평면모드단계 S4: 경로조정단계
S41: 회전조정단계 S42: 평면조정단계 S5: 롤링모드단계
S51: 직선조정단계 S52: 롤링조정단계 S7: 햅틱감각비교단계
S71: 햅틱감각발생단계 S8: 햅틱비교단계 S81: 햅틱위험단계

Claims (14)

1. 중재시술을 위한 니들부의 5자유도 운동 및 상기 니들부의 롤링 운동을 구현하기 위한 중재시술용 마스터장치이고,
   사용자의 파지를 위한 손잡이부;
   상기 니들부의 1자유도 직선 운동을 구현하도록 상기 손잡이부에 구비되는 직선운동모듈;
   상기 니들부의 2자유도 회전 운동을 구현하도록 상기 손잡이부와 결합되는 회전운동모듈;
   상기 니들부의 2자유도 평면 운동을 구현하도록 상기 회전운동모듈과 결합되는 평면운동모듈; 및
   상기 니들부의 롤링 운동을 구현함은 물론, 상기 회전운동모듈이 동작되도록 하는 회전운동모드와, 상기 평면운동모듈이 동작되도록 하는 평면운동모드와, 상기 니들부가 롤링 운동하도록 하는 롤링운동모드를 선택하도록 상기 손잡이부에 구비되는 모드선택모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 손잡이부는,
   상기 직선운동모듈이 설치되는 직선바디부;
   상기 직선바디부에 구비되고, 상기 회전운동모듈이 결합되는 연결바디부; 및
   상기 직선바디부에 구비되고, 상기 모드선택모듈이 결합되는 모드바디부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 직선운동모듈은,
   상기 손잡이부에 끼움 고정되는 삽입가이드부;
   상기 삽입가이드부에 왕복 이동 가능하게 끼움 결합되는 삽입샤프트부; 및
   상기 삽입샤프트부의 이동에 따른 위치를 감지하는 직선운동감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 회전운동모듈은,
   중재시술에 따른 초기화에 따라 설정되는 상기 니들부의 기울기에 대응하여 상기 손잡이부가 기울어지도록 상기 손잡이부를 2자유도 회전 운동시키는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 평면운동모듈은,
   바닥에 지지되는 제1평판부;
   제1방향으로 이동되도록 상기 제1평판부에서 이격 배치되는 제2평판부;
   상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 이동되도록 상기 제2평판부에서 이격 배치되고, 상기 회전운동모듈이 결합되는 제3평판부;
   상기 제1평판부에 대하여 상기 제2평판부가 상기 제1방향으로 이동되도록 상기 제1평판부와 상기 제2평판부를 상호 이동 가능하게 결합시키는 제1이동부;
   상기 제2평판부에 대하여 상기 제3평판부가 상기 제2방향으로 이동되도록 상기 제2평판부와 상기 제3평판부를 상호 이동 가능하게 결합시키는 제2이동부;
   상기 제1평판부와 상기 제2평판부 사이에 구비되고, 상기 제1평판부에 대한 상기 제2평판부의 상대 위치를 검출하는 제1위치측정부; 및
   상기 제2평판부와 상기 제3평판부 사이에 구비되고, 상기 제2평판부에 대한 상기 제3평판부의 상대 위치를 검출하는 제2위치측정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 평면운동모듈은,
   상기 제1평판부에 대하여 상기 제2평판부를 초기 위치에 정위치시키고, 상기 제2평판부에 대하여 상기 제3평판부를 초기 위치에 정위치시키는 정위치복귀부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 평면운동모듈은,
   상기 손잡이부가 상기 제1방향과 상기 제2방향으로 이동된 상태를 유지시키는 평면브레이크부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 모드선택모듈은,
   상기 손잡이부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 슬라이드블럭;
   상기 슬라이드블럭이 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 슬라이드가이드;
   상기 슬라이드블럭에 결합되는 모드선택블럭;
   상기 모드선택블럭에 승강 또는 회전 가능하게 결합되는 조절샤프트;
   상기 조절샤프트에 결합 고정되는 롤링조작부;
   상기 조절샤프트의 승강 동작 또는 상기 슬라이드블럭의 슬라이드 이동에 따라 상기 회전운동모드와 상기 평면운동모드와 상기 롤링운동모드 중 어느 하나의 운동모드를 결정하는 모드선택부;
   상기 모드선택부에 접속되어 상기 조절샤프트의 승강 동작에 따른 제1신호를 상기 모드선택부에 전달하는 제1전환감지부; 및
   상기 모드선택부에 접속되어 상기 슬라이드블럭의 슬라이드 이동에 따른 제2신호를 상기 모드선택부에 전달하는 제2전환감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 직선운동모듈과 상기 회전운동모듈과 상기 평면운동모듈의 전체 동작 여부 및 상기 니들부의 롤링 운동 여부를 선택하는 클러치유닛; 및
   상기 모드선택버튼부와 연계하여 상기 직선운동모듈과 상기 회전운동모듈과 상기 평면운동모듈과 상기 모드선택모듈의 동작을 제어하는 마스터제어유닛; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치.
10. 중재시술을 위한 니들부의 5자유도 운동 및 상기 니들부의 롤링 운동을 구현하는 중재시술용 마스터장치의 손잡이이고,
    상기 니들부의 1자유도 직선 운동을 구현하는 직선운동모듈;
    상기 니들부의 롤링 운동을 구현함은 물론, 상기 니들부의 2자유도 회전 운동을 구현하는 회전운동모듈을 동작시키기 위한 회전운동모드와, 상기 니들부의 2자유도 평면 운동을 구현하는 평면운동모듈을 동작시키기 위한 평면운동모드와, 상기 니들부를 롤링 운동시키기 위한 롤링운동모드를 선택하도록 하는 모드선택모듈;
    상기 직선운동모듈이 설치되는 직선바디부;
    상기 직선바디부에 구비되고, 상기 회전운동모듈이 결합되는 연결바디부; 및
    상기 직선바디부에 구비되고, 상기 모드선택모듈이 결합되는 모드바디부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치의 손잡이.
11. 제10항에 있어서,
    상기 직선운동모듈과 상기 회전운동모듈과 상기 평면운동모듈의 전체 동작 여부 및 상기 니들부의 롤링 운동 여부를 선택하는 클러치유닛; 및
    상기 직선바디부에 구비되고, 상기 클러치유닛이 결합되는 클러치바디부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치의 손잡이.
12. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 마스터장치의 제어방법이고,
    상기 회전운동모드와 상기 평면운동모드 중 어느 하나를 선택하는 모드선택단계;
    상기 모드선택단계에 따라 상기 회전운동모듈과 상기 평면운동모듈 중 선택되는 하나의 운동모듈만을 동작시키는 경로조정단계;
    상기 경로조정단계 이후, 상기 롤링운동모드를 선택하는 롤링모드단계;
    상기 경로조정단계 또는 상기 롤링모드단계를 거친 다음, 상기 직선운동모듈만을 동작시키는 직선조정단계; 및
    상기 직선조정단계를 거친 다음, 상기 니들부를 롤링 운동시키는 롤링조정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치의 제어방법.
13. 제12항에 있어서,
    슬레이브로봇에 구비된 상기 니들부의 2자유도 회전 상태에 대응하여 상기 손잡이부가 기울어지도록 상기 회전운동모듈을 동작시키는 세팅단계; 및
    상기 직선운동모듈과 상기 회전운동모듈과 상기 평면운동모듈의 전체 동작 여부 및 상기 니들부의 롤링 운동 여부를 선택하는 클러치단계; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치의 제어방법.
14. 중재시술을 위한 니들부의 5자유도 운동 및 상기 니들부의 롤링 운동을 구현하는 원격중재시술장치이고,
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 마스터장치;
    상기 직선운동모듈의 동작에 따라 상기 니들부를 1자유도 직선 운동시키거나 상기 니들부를 롤링 운동시키는 니들구동부;
    상기 회전운동모듈의 동작에 따라 상기 니들부를 2자유도 회전 운동시키거나 상기 평면운동모듈의 동작에 따라 상기 니들부를 2자유도 평면 운동시키는 슬레이브로봇; 및
    상기 마스터장치의 동작에 따라 상기 니들구동부의 동작과 상기 슬레이브로봇의 동작을 제어하는 중재제어유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격중재시술장치.
    

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