KR20200080139A - 의료용 시스템 및 그의 제어 방법 - Google Patents

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KR20200080139A
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Abstract

의료용 시스템에 관한 것이며, 의료용 시스템은, 환자의 주변 영역으로 자기장을 발생시킴으로써, 자기장 영역을 생성하는 자기장 발생부, 상기 환자의 신체 내부에 삽입되며, 상기 자기장을 센싱하는 자기장 센서를 포함하는 의료용 도구, 센싱 결과에 기초하여 상기 의료용 도구의 위치를 결정하는 제어부 및 상기 환자의 외부의 일 영역에 식별자가 표시되도록 광을 발생시키는 광 발생부를 포함할 수 있다.

Description

의료용 시스템 및 그의 제어 방법 {MEDICAL SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}
본원은 의료용 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
기존의 의료용 자기장 발생 장치는 환자 주변에 위치해야 한다는 필요성 때문에, 수술대 프레임에 고정하여 사용한다. 그러나 자기장 발생 장치와 이를 고정하기 위한 암은 의료진들의 사이에 위치하는 경우가 대다수이며, 이는 의료진들의 행동 및 의사소통에 불편함을 초래한다는 문제점이 있다.
또한, 전자기식 혹은 광학식 정합 후, 체내에 삽입되는 포인터의 위치는 모니터상의 수치로만 확인할 수 있기 때문에, 3차원적인 위치를 고려할 때 인지력이 저하될 수 있다는 문제가 있다.
또한, 자기장 발생기 사용 시, 비가시적인 자기장 영역으로 인하여, 자기장 발생기에서 발생된 자기장과 관련된 구성품들이 자기장 영역 안에 들어와 있는지 확인하기 어려워 정합 등에 오류가 생길 수 있다는 문제가 있다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제 10-1720032호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 시술자의 체내에 삽입되는 팁(의료용 도구)의 위치를 광원으로 표기하여, 사용자로 하여금 직관적으로 팁의 위치를 파악할 수 있는 의료용 시스템 및 그의 제어 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 의료용 시스템은, 환자의 주변 영역으로 자기장을 발생시킴으로써, 자기장 영역을 생성하는 자기장 발생부, 상기 환자의 신체 내부에 삽입되며, 상기 자기장을 센싱하는 자기장 센서를 포함하는 의료용 도구, 상기 센싱 결과에 기초하여 상기 의료용 도구의 위치를 결정하는 제어부 및 상기 환자의 외부의 일 영역에 식별자가 표시되도록 광을 발생시키는 광 발생부를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 광 발생부는 상기 환자의 외부의 일 영역에 식별자가 표시되도록 제 1 광을 발생시키는 제 1 광 발생부이되, 상기 의료용 시스템은, 상기 자기장 영역이 시각적으로 표시되도록 제 2 광을 발생시키는 제 2 광 발생부를 더 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 광 발생부는, 상기 의료용 도구의 위치의 변화에 기초하여 상기 제 2 광의 특성을 변경할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 의료용 시스템은, 상기 환자 주변을 촬영하여 상기 환자 주변의 이미지를 생성하는 이미지 생성부를 더 포함하되, 상기 제 2 광 발생부는, 상기 의료용 도구의 위치의 변화 및 상기 생성된 이미지에 기초하여 상기 제2 광의 특성을 변경할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 의료용 도구의 위치와 상기 생성된 이미지 상의 상기 식별자의 위치를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 모터를 통해 상기 제 2 광 발생부를 이동시킴으로써 상기 제 2 광의 특성을 변경할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 의료용 시스템은, 상기 환자 주변을 촬영하여 상기 환자 주변의 이미지를 생성하는 이미지 생성부를 더 포함하되, 상기 광 발생부는 상기 의료용 도구의 위치의 변화 및 상기 생성된 이미지에 기초하여 상기 광의 특성을 변경할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 의료용 도구의 위치와 상기 생성된 이미지 상의 상기 의료용 도구의 전부 또는 일부의 부분 이미지를 이용하여 모터를 통해 상기 광 발생부를 이동시킴으로써 상기 광의 특성을 변경할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 자기장 발생부는, 의료용 테이블 및 상기 의료용 테이블 상의 상기 환자의 주변 영역으로 자기장을 발생시킴으로써, 자기장 영역을 생성하는 것이되, 상기 제어부는 상기 의료용 테이블 또는 상기 환자의 위치 및 상기 센싱 결과에 기초하여 상기 의료용 도구의 위치를 결정할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 광 발생부는, 상기 의료용 도구의 위치의 변화에 기초하여 상기 광의 특성을 변경할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 의료용 시스템 제어 방법은, 환자의 주변 영역으로 자기장을 발생시킴으로써, 자기장 영역을 생성하는 단계, 상기 환자의 신체 내부에 삽입된 의료용 도구에 포함된 자기장 센서를 통해 상기 자기장을 센싱하는 단계, 상기 센싱 결과에 기초하여 상기 의료용 도구의 위치를 결정하는 단계 및 상기 환자의 외부의 일 영역에 식별자가 표시되도록 광을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 광은 제 1 광이되, 상기 의료용 시스템 제어 방법은, 상기 자기장 영역이 시각적으로 표시되도록 제 2 광을 발생시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 수술 부위와 같은 특정 위치에 지속적인 자기장을 조사하기 위하여 자기장 발생 장치에 지지대와 이동수단 등을 설치하여 환자와 일정 거리 내에서 자유롭게 움직일 수 있도록 함으로써, 수술 시 의료진에게 끼칠 수 있는 행동 및 의사소통의 불편함을 최소화 할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 환자의 신체 내부에 삽입된 의료용 도구의 위치를 피부 표면에 빛을 조사하여 시술자의 인지력을 높임으로써, 의료사고 방지 및 수술 시간을 단출시킬 수 있는 효과가 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 의료 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 의료 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 의료 시스템의 사용 범위 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 의료 시스템의 광원의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 의료 시스템의 검출 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 의료 시스템의 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원은 가이드빔(광원)이 구비된 의료용 거치대를 이용하여 환자의 내부에 삽입된 의료용 도구의 위치에 광원을 발생하여 사용자(의사)가 식별할 수 있도록 제공할 수 있습니다. 또한, 본원은 수술 시 환자의 체내에 삽입되는 수술도구의 위치 추적을 위해 의료용 테이블(2)에 누워 있는 환자에 자기장을 조사할 수 있다. 또한, 본원은 환자에게 지속하여 자기장을 조사하기 위해 의료용 테이블(2)과 인접하여 위치할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 의료 시스템의 개략적인 구성도이다.
도1을 참조하면, 의료 시스템(1)은 의료 시스템(1)은 가이드빔(광원)이 구비된 의료용 거치대(10)와 환자의 신체의 내부에 삽입된 의료용 도구(30)를 포함할 수 있다. 가이드빔(광원)이 구비된 의료용 거치대(10)는 도2를 통해 설명될 자기장 발생부(20), 제어부(21), 광 발생부(22) 및 이미지 생성부(23) 등이 구비될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 가이드빔(광원)이 구비된 의료용 거치대(10)는 자기장 가이드부(11), 자기장 거치대 arm(12), 포인터 광원부(13), 높이 조절부(14) 및 이동부(15)를 포함할 수 있다. 다만, 가이드빔(광원)이 구비된 의료용 거치대(10)가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 자기장 가이드부(11)는 포인터 광원부 및 추적 구동 모터를 포함할 수 있다. 또한, 자기장 가이드부(11)는 좌, 우 가이드 자기장을 광원(빛)으로 표시할 수 있다. 자기장 가이드부(11)는 자기장 거치대 arm(12)의 이동에 따라 위치가 변동 될 수 있다. 또한, 자기장 가이드부(11) 및 포인터 광원부(13)는 의료용 도구(30)의 위치 정보를에 기반하여 의료용 도구(30)의 위치에 빛을 조사할 수 있다. 자기장 가이드부(11) 및 포인터 광원부(13)는 구동 모터를 포함하고, 구동 모터는 제어부(21)의 제어 신호에 기반하여 조사 각도를 변경할 수 있다. 일예로, 자기장 가이드부(11)는 이하 에서 설명될 자기장 발생부(20) 및 광 발생부(22)를 포함할 수 있다.
또한, 높이 조절부(14)는 유압 펌프 또는 스프링이 구비되어 높낮이 조절이 가능할 수 있다. 높이 조절부(13)의 상단은 관절구조(예를 들어, 볼마운트 등)로 이루어져 있으며, 광학식 카메라를 포함할 수 있다.
또한, 이동부(15)는 이동 수단으로써 바퀴를 포함할 수 있다. 도1에서는 이동 수단으로 바퀴를 갖는 것으로 도시하였으나, 이동이 가능한 것이면 어느 것이든 제한없이 적용될 수 있다.
의료용 도구(30)는 시술자(환자)의 체내에 삽입되는 팁일 수 있다. 의료용 도구(30)는 여러 장기, 신경, 혈관 등이 뒤엉켜 있는 환자의 몸 속에서 의사(시술자)가 수술한 부위를 정확하게 찾도록 사용되는 도구일 수 있다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 의료 시스템의 개략적인 블록도이고, 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 의료 시스템의 사용 범위 영역을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본원의 일 실시예에 따른 의료 시스템의 광원의 위치를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본원의 일 실시예에 따른 의료 시스템의 검출 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도2를 참조하면, 의료 시스템(1)은 자기장 발생부(20), 제어부(21), 광 발생부(23), 이미지 생성부(24) 및 의료용 도구(30)을 포함할 수 있다. 다만, 의료 시스템(1)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.
본원의 일 실시예에 따르면, 자기장 발생부(20)는 환자의 주변 영역으로 자기장을 발생시킴으로써, 자기장 영역을 생성할 수 있다. 또한, 자기장 발생부(20)는 의료용 테이블(2) 및 의료용 테이블(2) 상의 환자의 주변 영역으로 자기장을 발생시킴으로써 자기장 영역을 생성할 수 있다. 자기장 발생부(20)는 환자의 인근에서 자기장을 발새시켜, 의료용 도구(30)에 포함된 자기장 센서가 자기장 범위 내의 위치를 감지하도록 할 수 있다. 일예로, 자기장 발생부(20)는 자기장원을 포함할 수 있다. 의료용 도구(30)는 자기장 감지기를 포함할 수 있다. 자기장원과 자기장 감지기에는 각각 3개의 서로 직각방향으로 감긴 코일이 있는데 자기장원의 한 코일에 전류를 흘리면 감지기의 코일에는 유도전압이 발생하고 이 유도전압의 크기는 자기장원과 감지기사이의 거리 및 이들 코일이 서로 이루는 방향에 의해 결정된다. 자기장원의 각 코일에 순차적으로 전류를 흘리면 그 때마다 감지기의 코일에 각기 다른 크기의 유도전압이 발생할 수 있다.
예시적으로, 도3을 참조하면, 자기장 발생부(20)는 의료용 테이블(2)의 일정 영역(예를 들어, 노란영역, Area)으로 자기장을 발생시킴으로써, 자기장 영역을 생성할 수 있다. 자기장 발생부(20)는 도1에 도시된 가이드빔(광원)이 구비된 의료용 거치대(10)의 자기장 가이드부(11)에 구비될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도4를 참조하면, 자기장 발생부(20)는 자기장 가이드부(11)에 구비되어, 환자의 주변 영역으로 자기장을 발생시킴으로써, 자기장 영역을 생성할 수 있다.
또한, 자기장 발생부(20)는 제어부(21)에서 의료용 도구(30)의 위치의 결과에 기반하여 생성된 제어 신호에 의하여 자기장 생성 영역을 변경할 수 있다. 달리 말해, 제어부(21)는 의료용 도구(30)의 위치의 결과에 기반하여, 자기장 발생부(20)에 구비된 모터의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 자기장 발생부(20)는 제어부(21)의 제어 신호에 기반하여 자기장 영역을 변경함으로써, 다각도와 반경을 움직여 자기장 영역을 생성할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 의료용 도구(30)는 환자의 신체 내부에 삽입될 수 있다. 또한, 의료용 도구(30)는 자기장을 센싱하는 자기장 센서를 포함할 수 있다. 또한, 의료용 도구(30)의 자기장 센서는 자기장 발생부(20)에서 발생된 자기장 신호를 센싱할 수 있다. 의료용 도구(30)는 센싱 결과를 제어부(21)로 제공할 수 있다. 일예로, 의료용 도구(30)는 자기장 발생부(20)에서 생성한 자기장을 센싱하고, 의료용 도구(30)의 위치를 좌표로 생성할 수 있다. 의료용 도구(30)는 RF통신 방식 및 HBC 통신 방식 등으로 현재 위치를 제공할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(21)는 센싱 결과에 기초하여 의료용 도구(30)의 위치를 결정할 수 있다. 일예로, 제어부(21)는 자기장 생성부(20)에 의해 생성된 자기장 내에서 전도성 금속 물체에 발생하는 맴돌이 전류를 측정하여 의료용 도구(30)의 위치 정보를 획득할 수 있다. 또한, 제어부(21)는 의료용 테이블(1) 또는 환자의 위치 및 센싱 결과에 기초하여 의료용 도구(30)의 위치를 결정할 수 있다. 일예로, 테이블과 환자의 위치를 계측하는 것은 자이로, 가속도센서, 카메라, GPS, 이동통신 위치 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본원의 일 실시예에 따르면, 광 발생부(23)는 환자의 외부의 일 영역에 식별자가 표시되도록 광을 발생시킬 수 있다. 또한, 광 발생부(23)는 자기장 영역이 시각적으로 표시되도록 광을 발생시킬 수 있다. 또한, 광 발생부(23)는 의료용 도구(30)의 위치에 빛을 조사할 수 있다. 또한, 광 발생부(23)는 의료용 도구(30)의 위치의 변화에 기초하여 광의 특성을 변경할 수 있다. 예시적으로 광의 특성은, 범위, 세기, 강도, 패턴, 위치 및 방향 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 광 발생부(23)는 자기장으로 일정 영역(예를 들어, 500mm) 간격을 두고 조사되어 자기장 발생부(20)의 자기장을 시각적으로 가이드 함으로써, 시술자(의사)에게 직관적으로 팁의 위치를 파악할 수 있도록 할 수 있다.
한편, 광 발생부(23)는 제1 광 발생부(미도시) 및 제 2광 발생부(미도시)를 포함할 수 있다. 제1광 발생부(미도시)는 환자의 외부의 일 영역에 식별자(의료용 도구의 위치)가 표시되도록 제 1 광을 발생시킬 수 있다. 또한, 제 2광 발생부(미도시)는 자기장 발생부(20)에서 생성하는 자기장 영역이 시각적으로 표시되도록 제2광을 발생시킬 수 있다. 예시적으로, 제1광은 적색광의 A파장, 제2광은 청색광 또는 녹생광의 B파장일 수 있고, 각각의 광은 그 특성이 다를 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제1 광 발생부(미도시)는 환자의 외부의 일 영역에 식별자가 표시되도록 제 1 광을 발생시킬 수 있다. 일예로, 식별자는 의료용 도구(30)일 수 있다. 제 1광 발생부(미도시)는 환자의 외부의 일 영역에 제1광을 발생하여 의료용 도구(30)의 위치를 표시할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제2광 발생부(미도시)는 자기장 영역이 시각적으로 표시되도록 제2광을 발생시킬 수 있다. 예시적으로 도5를 참조하면, 제2 광 발생부(미도시)는 자기장 영역이 시각적으로 표시되도록 제2 광을 발생시킬 수 있다. 달리 말해, 제2발생부(미도시)는 자기장 발생부(20)에서 발생한 자기장 영역이 시각적으로 표시되도록 제 2 광을 발생시킬 수 있다.
또한, 제2광 발생부(미도시)는 의료용 도구의 위치의 변화에 기초하여 제2광의 특성을 변경할 수 있다. 제2광의 특성은 범위, 세기, 강도, 위치, 방향 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 의료용 도구의 위치가 제1위치에서 제2위치로 변화하는 경우, 제2광 발생부(미도시)는 제 2광의 특성 중 광의 위치 및 방향을 변경하여 제2광의 특성을 변경할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 이미지 생성부(24)는 환자 주변을 촬영하여 환자 주변의 이미지를 생성할 수 있다. 이미지 생성부(24)는 광학식 카메라를 이용하여 환자 주변을 촬영하고, 환자 주변의 이미지를 생성할 수 있다. 이미지 생성부(24)는 광 발생부(23)에서 발생한 제1광 및 제 2광 중 적어도 어느 하나가 포함되도록 환자 주변을 촬영하여 환자 주변의 이미지를 생성할 수 있다. 또한, 이미지 생성부(24)는 자기장 발생부(20)에서 발생한 자기장 영역 및 의료용 도구의 전부 또는 일부의 부분 이미지가 포함되도록 환자 주변의 이미지를 생성할 수 있다. 일예로, 이미지 생성부(24)는 광 발생부(22)에서 IR(Infra Red) 광원을 조사하고, 반사광을 트래킹하는 사각형 바 형태의 카메라를 이용하여 의료용 도구(30)의 위치를 파악하여 환자 주변의 이미지를 생성할 수 있다. 일예로, 도1을 참조하면, 이미지 생성부(24)는 의료용 시스템(1)에 포함된 가이드빔(광원)이 구비된 의료용 거치대(10)의 상단에 구비된 촬영장치를 이용하여, 환자 주변을 촬영하고, 환자 주변의 이미지를 생성할 수 있다.
광 발생부(23)는 의료용 도구(30)의 위치의 변화 및 이미지 생성부(24)에서 생성된 이미지에 기초하여 광의 특성을 변경할 수 있다. 달리 말해, 광 발생부(23)는 의료용 도구(30)의 위치가 제 1 위치에서 제2위치로 변경되고, 이미지 생성부(24)에서 생성된 제 1 이미지에 기초하여 광의 특성을 제 1광 특성에서 제 2광 특성으로 변경할 수 있다. 여기서, 광의 특성은 범위, 세기, 강도, 위치, 방향 등을 포함할 수 있다. 달리 말해, 제 1광특성과 제 2 광 특성은 광의 특성에 포함된 것 중 적어도 어느 하나에 달리 적용된 것일 수 있다.
또한, 제2광 발생부(미도시)는 의료용 도구의 위치의 변화 및 이미지 생성부(24)에서 생성된 이미지에 기초하여 제 2광의 특성을 변경할 수 있다. 예를 들어, 제 2 광 발생부(미도시)는 의료용 도구의 위치의 변화 및 이미지 생성부(24)에서 생성된 이미지에 기초하여 자기장 영역을 시각적으로 표시되도록하는 제 2 광의 특성을 변경할 수 있다.
또한, 제어부(21)는 의료용 도구(30)의 위치와 이미지 생성부(23)에서 생성된 이미지 상의 의료용 도구(30)의 전부 또는 일부의 부분 이미지를 이용하여 모터를 통해 광 발생부(22)를 이동시킴으로써 광의 특성을 변경할 수 있다. 일예로, 제어부(21)는 광 발생부(22)에서 IR(Infra Red) 광원을 조사하고, 이미지 생성부(24)에 포함된 반사광을 트래킹하는 사각형 바 형태의 카메라를 이용하여 생성된 이미지를 이용하여, 의료용 도구(30)의 위치를 파악할 수 있다. 달리 말해, 제어부(21)는 의료용 도구(30)에 포함된 자기장 센서로부터 제공받은 의료용 도구(30)의 위치와, 이미지 생성부(23)에서 이미지 상의 의료용 도구(30)의 전부 또는 일부의 부분 이미지를 이용하여 모터를 통해 광 발생부(22)의 이동시킴으로써 광 발생부(2)에서 발생하고 있는 광의 범위, 세기, 강도, 위치, 방향 중 적어도 어느 하나의 특성이 변경되도록 할 수 있다.
또한, 제어부(21)는 의료용 도구(30)의 위치와 이미지 생성부(23)에서 생성된 이미지 상의 식별자의 위치를 비교하고, 비교 결과에 따라 모터를 통해 제 2 광 발생부(미도시)를 이동시킴으로써 제 2 광의 특성을 변경할 수 있다. 일예로, 제어부(21)는 광 발생부(22)에서 IR(Infra Red) 광원을 조사하고, 이미지 생성부(24)에 포함된 반사광을 트래킹하는 사각형 바 형태의 카메라를 이용하여 생성된 이미지를 이용하여, 의료용 도구(30)의 위치를 파악할 수 있다. 달리 말해, 제어부(21)는 의료용 도구(30)에 포함된 자기장 센서로부터 제공받은 의료용 도구(30)의 위치와, 이미지 생성부(23)에서 생성한 식별자(의료용 도구)의 위치를 비교하고, 비교 결과에 따라 제2광 발생부(미도시)에 구비된 모터를 이동시킴으로써, 제2광 발생부(미도시)에서 발생하고 있는 광의 범위, 세기, 강도, 위치, 방향 중 적어도 어느 하나의 특성이 변경되도록 할 수 있다.
예시적으로, 도1 및 도3을 참조하면, 의료용 시스템(1)에 포함된 가이드빔(광원)이 구비된 의료용 거치대(10)는 의료용 테이블(2)의 측면에 장착되어 있는 사이드바에 탈부착이 용이하고 기구의 지지력을 높일 수 있도록 클램프 구조로 된 거치 장치를 포함할 수 있다. 또한, 의료용 시스템(1)에 포함된 가이드빔(광원)이 구비된 의료용 거치대(10)는 의료용 테이블(2)과 스텐트 형태의 거치대를 고정시켜주는 암을 포함하고, 암은 두 개 이상의 암으로 연결될 수 있으며, 각 암의 사이에는 좌우 방향으로 각도를 조절하고 고정할 수 있는 연결조인트를 포함할 수 있다. 또한, 의료용 시스템(1)에 포함된 가이드빔(광원)이 구비된 의료용 거치대(10)는 자기장 발생부(20)를 환자방향으로 고정하고 상하각도를 조절할 수 있는 연결조인트를 포함할 수 있다. 또한, 의료용 시스템(1)에 포함된 가이드빔(광원)이 구비된 의료용 거치대(10)는 자기장 발생부(20)의 연결조인트와 본체를 연결하는 기구부로 본체를 상하로 움직여 고정할 수 있는 잠금장치를 포함할 수 있다. 의료용 시스템(1)에 포함된 가이드빔(광원)이 구비된 의료용 거치대(10)는 수술실 환경에서 불필요한 공간을 최소화하고 이동과 보관이 편리하게 세로로 긴 형태이며 높이 조절부(14)를 이용하여 상하로 본체를 늘리고 줄일 수 있다. 또한, 의료용 시스템(1)에 포함된 가이드빔(광원)이 구비된 의료용 거치대(10)는 하단부에 본체의 지지력과 이동성을 높이기 위해 여러 개의 지지축을 포함하고 있는 이동부(15)를 포함할 수 있으며, 이동부(15)는 고정력을 높이기 위한 지지축의 고정 장치를 각 축마다 구비할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 의료 시스템(1)은 IR(Infra Red) 광원을 조사하고, 반사광을 트래킹하는 사각형 바 형태의 카메라로 수술도구에 부착된 리플렉터의 실시간 위치를 파악할 수 있다. 또한, 의료 시스템(1)은 의료용 도구를 환자의 체내에 삽입하여 사용할 때, 도구의 끝지점이 환자의 체내의 어디에 위치하고 있는지 환자의 표면 위에 실시간으로 표시할 수 있습니다. 이비인후과 네비게이션 수술에서 코 속으로 도구를 넣어서 수술을 하게 되는데, 수술도구가 깊숙이 들어가게 되면 내시경과 네비게이션 시스템만 의존해서 수술을 진행해야 되는 문제점을 해결하고자, 의료용 시스템(1)은 환자의 얼굴 표면에 의료용 도구의 위치를 표시하여 보다 정확한 의료용 도구의 위치를 제공할 수 있습니다.
본원의 일 실시예에 따르면 의료용 시스템(1)는 사용자 단말(미도시)로 의료용 도구 위치 관리 메뉴를 제공할 수 있다. 예를 들어, 의료용 시스템(1)가 제공하는 어플리케이션 프로그램을 사용자 단말(미도시)이 다운로드하여 설치하고, 설치된 어플리케이션을 통해 의료용 도구 위치 관리 메뉴가 제공될 수 있다. 달리 말해, 의료용 시스템(1)은 사용자 단말(미도시)로 의료용 도구(30)의 위치를 제공할 수 있다. 의료용 시스템(10)은 환자의 신체를 가상으로 형성하고, 의료용 도구(30)의 위치를 표시할 수 있다. 즉, 의료용 시스템(10)은 의료용 도구(30)의 위치의 변동을 시각화하여 사용자 단말(미도시)로 제공할 수 있다.
의료용 시스템(1)는 사용자 단말(미도시)과 데이터, 콘텐츠, 각종 통신 신호를 네트워크를 통해 송수신하고, 데이터 저장 및 처리의 기능을 가지는 모든 종류의 서버, 단말, 또는 디바이스를 포함할 수 있다.
사용자 단말(미도시)은 네트워크를 통해 의료용 시스템(1)과 연동되는 디바이스로서, 예를 들면, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(Smart Pad), 태블릿 PC, 웨어러블 디바이스 등과 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말기 같은 모든 종류의 무선 통신 장치 및 데스크탑 컴퓨터, 스마트 TV와 같은 고정용 단말기일 수도 있다.
의료용 시스템(1)및 사용자 단말(미도시) 간의 정보 공유를 위한 네트워크의 일 예로는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 유무선 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, Wifi 네트워크, NFC(Near Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함될 수 있으며, 이에 한정된 것은 아니다.
이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 의료용 시스템 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 6에 도시된 의료용 시스템 제어 방법은 앞서 설명된 의료용 시스템(1)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 의료요 시스템(1)에 대하여 설명된 내용은 의료용 시스템 제어 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
단계 S401에서, 의료용 시스템(1)은 환자의 주변 영역으로 자기장을 발생시킴으로써, 자기장 영역을 생성할 수 있다.
단계 S402에서, 의료용 시스템(1)은 환자의 신체 내부에 삽입된 의료용 도구(30)에 포함된 자기장 센서를 통해 자기장을 센싱할 수 있다.
단계 S403에서, 의료용 시스템(1)은 센싱 결과에 기초하여 의료용 도구(30)의 위치를 결정할 수 있다.
단계 S404에서, 의료용 시스템(1)은 환자의 외부의 일 영역에 식별자가 표시되로록 광을 발생시킬 수 있다. 이때 발생하는 광은 제1광일 수 있다.
또한, 도면에 도시하진 않았으나, 의료용 시스템(1)은 자기장 영역이 시작적으로 표시되도록 제2광을 발생시킬 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S401 내지 S404는 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본원의 일 실시 예에 따른 의료용 시스템 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 전술한 의료용 시스템 제어 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 의료용 시스템
20: 자기장 발생부
21: 제어부
23: 광 발생부
24: 이미지 생성부
30: 의료용 도구

Claims (12)

  1. 환자의 주변 영역으로 자기장을 발생시킴으로써, 자기장 영역을 생성하는 자기장 발생부;
    상기 환자의 신체 내부에 삽입되며, 상기 자기장을 센싱하는 자기장 센서를 포함하는 의료용 도구;
    센싱 결과에 기초하여 상기 의료용 도구의 위치를 결정하는 제어부; 및
    상기 환자의 외부의 일 영역에 식별자가 표시되도록 광을 발생시키는 광 발생부를 포함하는 의료용 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 발생부는 상기 환자의 외부의 일 영역에 식별자가 표시되도록 제 1 광을 발생시키는 제 1 광 발생부이되,
    상기 의료용 시스템은,
    상기 자기장 영역이 시각적으로 표시되도록 제 2 광을 발생시키는 제 2 광 발생부를 더 포함하는 것인, 의료용 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 광 발생부는, 상기 의료용 도구의 위치의 변화에 기초하여 상기 제 2 광의 특성을 변경하는 것인, 의료용 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 환자 주변을 촬영하여 상기 환자 주변의 이미지를 생성하는 이미지 생성부를 더 포함하되,
    상기 제 2 광 발생부는, 상기 의료용 도구의 위치의 변화 및 상기 생성된 이미지에 기초하여 상기 제2 광의 특성을 변경하는 것인, 의료용 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 의료용 도구의 위치와 상기 생성된 이미지 상의 상기 식별자의 위치를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 모터를 통해 상기 제 2 광 발생부를 이동시킴으로써 상기 제 2 광의 특성을 변경하는 것인, 의료용 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 환자 주변을 촬영하여 상기 환자 주변의 이미지를 생성하는 이미지 생성부를 더 포함하되,
    상기 광 발생부는 상기 의료용 도구의 위치의 변화 및 상기 생성된 이미지에 기초하여 상기 광의 특성을 변경하는 것인, 의료용 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 의료용 도구의 위치와 상기 생성된 이미지 상의 상기 의료용 도구의 전부 또는 일부의 부분 이미지를 이용하여 모터를 통해 상기 광 발생부를 이동시킴으로써 상기 광의 특성을 변경하는 것인, 의료용 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 자기장 발생부는,
    의료용 테이블 및 상기 의료용 테이블 상의 상기 환자의 주변 영역으로 자기장을 발생시킴으로써, 자기장 영역을 생성하는 것이되,
    상기 제어부는 상기 의료용 테이블 또는 상기 환자의 위치 및 상기 센싱 결과에 기초하여 상기 의료용 도구의 위치를 결정하는 것인, 의료용 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 발생부는, 상기 의료용 도구의 위치의 변화에 기초하여 상기 광의 특성을 변경하는 것인, 의료용 시스템.
  10. 환자의 주변 영역으로 자기장을 발생시킴으로써, 자기장 영역을 생성하는 단계;
    상기 환자의 신체 내부에 삽입된 의료용 도구에 포함된 자기장 센서를 통해 상기 자기장을 센싱하는 단계;
    센싱 결과에 기초하여 상기 의료용 도구의 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 환자의 외부의 일 영역에 식별자가 표시되도록 광을 발생시키는 단계를 포함하는 의료용 시스템 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광은 제 1 광이되,
    상기 의료용 시스템 제어 방법은, 상기 자기장 영역이 시각적으로 표시되도록 제 2 광을 발생시키는 단계를 더 포함하는 것인, 의료용 시스템 제어 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체.
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