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최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템

  • 기술번호 : KST2014043175
  • 담당센터 : 광주기술혁신센터
  • 전화번호 : 062-360-4654
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 튜블라 타입 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원격 조작 기술이나 정보 전송 기술 등의 발달된 기술을 첨단 의료 서비스에 적용하여 최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템에 관한 것이다.본 발명은 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템에 있어서, 신체의 단일 절개통로를 이용하여 수술시 조직을 절개하고 봉합하며, 절개된 이물질 제거하며, 물을 주입하고 빨아들이는 복수 개의 엔드-이펙터, 영상을 획득하는 내시경, 상기 엔드-이펙터에 연결되어 각각 독립적인 와이어 구동을 하도록 하는 구동수단으로 이루어지는 시술부와, 영상을 수신하고, 환부와 엔드-이펙터의 3차원 위치좌표를 산출하여, 환부와 엔드-이펙터의 거리가 기 설정된 일정거리 이내인지를 감지하는 영상유도 가이드부와, 시술부의 구동수단에 연결되어 복수 개의 엔드-이펙터가 각각 독립적인 구동이 가능하도록 제어신호를 생성하고, 영상유도 가이드부로부터 접촉감지 신호를 전달받아 힘 반향신호를 출력하는 오퍼레이팅부 및 수술 전의 의료 영상을 3차원 영상으로 변환하여 수술 중 내시경 영상에 투영시킴으로써, 가상 영상을 생성하는 영상처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Int. CL A61B 17/00 (2006.01) B25J 9/00 (2006.01) A61B 17/29 (2006.01) A61B 19/00 (2006.01)
CPC A61B 34/71(2013.01) A61B 34/71(2013.01) A61B 34/71(2013.01) A61B 34/71(2013.01) A61B 34/71(2013.01) A61B 34/71(2013.01)
출원번호/일자 1020100013982 (2010.02.17)
출원인 전남대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1161242-0000 (2012.06.25)
공개번호/일자 10-2011-0094529 (2011.08.24) 문서열기
공고번호/일자 (20120702) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2010.02.17)
심사청구항수 15

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 전남대학교산학협력단 대한민국 광주광역시 북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 박석호 대한민국 광주광역시 북구
2 박종오 대한민국 경기도 고양시 일산서구
3 강병전 대한민국 광주광역시 북구
4 승성민 대한민국 광주광역시 광산구
5 김우영 대한민국 광주광역시 동구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이은철 대한민국 서울특별시 송파구 법원로**길 **, A동 *층 ***호 (문정동, H비지니스파크)(*T국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 전남대학교산학협력단 광주광역시 북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2010.02.17 수리 (Accepted) 1-1-2010-0101809-48
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2011.10.06 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2011.11.18 수리 (Accepted) 9-1-2011-0090084-83
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2011.11.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0687664-83
5 [명세서등 보정] 보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.01.25 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0058370-77
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견] 의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2012.01.25 수리 (Accepted) 1-1-2012-0058369-20
7 등록결정서
Decision to grant		 2012.06.21 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0360160-94
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2012.07.23 수리 (Accepted) 4-1-2012-5157698-67
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.02 수리 (Accepted) 4-1-2014-0000058-61
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.06.08 수리 (Accepted) 4-1-2015-5076218-57
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2016.07.07 수리 (Accepted) 4-1-2016-5093177-51
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.03.30 수리 (Accepted) 4-1-2018-5056463-72
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템에 있어서,신체의 단일 절개통로를 이용하여 수술시 조직을 절개하고 봉합하며, 절개된 이물질 제거하며, 물을 주입하고 빨아들이는 복수 개의 엔드-이펙터, 영상을 획득하는 내시경, 상기 엔드-이펙터에 연결되어 각각 독립적인 와이어 구동을 하도록 하는 구동수단으로 이루어지는 시술부(100);영상처리부를 통해 수술 전의 의료 영상이 3차원 영상으로 변환되어 수술 중 내시경 영상에 투영되는 가상 영상정보와, 상기 시술부로부터 수신하는 영상으로부터 환부와 상기 엔드-이펙터의 3차원 위치 좌표를 산출하여 좌표매칭된 영상정보를 바탕으로 엔드-이펙터의 끝단위치에 따른 환부와의 거리가 기 설정된 일정거리 이내인지를 감지하는 영상유도 가이드부(200);상기 시술부의 구동수단에 연결되어, 상기 복수 개의 엔드-이펙터가 각각 독립적인 구동이 가능하도록 제어신호를 생성하고, 상기 영상유도 가이드부로부터 감지 신호를 전달받아 힘 반향신호를 출력하는 오퍼레이팅부(300); 및수술 전의 의료 영상을 3차원 영상으로 변환하여 수술 중 내시경 영상에 투영시킴으로써, 가상 영상을 생성하는 영상처리부(400); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템
2 2
제 1 항에 있어서,상기 시술부의 엔드-이펙터는,수술시 조직을 절개, 봉합에 해당하는 겸자 역할을 하는 복수 개의 주 엔드-이펙터; 및상기 주 엔드-이펙터를 통해 절개된 이물질을 제거하고, 물을 주입 또는 흡입하는 부 엔드-이펙터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템
3 3
제 1 항에 있어서,상기 내시경은,3D영상을 획득하는 스테레오 내시경인 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템
4 4
제 1 항에 있어서,상기 시술부는,상기 신체의 환부 상에 빛을 비추는 발광수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템
5 5
제 1 항에 있어서,상기 엔드-이펙터의 각 구성은,강체(rigid)타입 일체형, 플렉시블(flexible) 타입 일체형 및 강체 타입과 플렉시블 타입의 혼합형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템
6 6
제 1 항에 있어서,상기 시술부는,상기 다수의 엔드-이펙터 및 내시경의 축 구성을 내재하여 튜블라형으로 형성된 몸체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템
7 7
제 1 항에 있어서,상기 오퍼레이팅부는,의사에 의해 조종되는 장치로서, 상기 시술부의 구동수단에 연결되어 상기 다수 개의 엔드-이펙터를 각각 독립적인 구동이 가능하도록 제어신호를 생성하는 햅틱 구동모듈; 및상기 영상유도 가이드부로부터 접촉감지 신호를 전달받아 상기 햅틱 구동모듈로 힘반향 입력신호를 전달하는 힘반향 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템
8 8
제 1 항에 있어서,상기 영상유도 가이드부(200)는,환부와 상기 엔드-이펙터의 3차원(3D) 위치좌표를 산출하는 좌표 산출모듈(210);상기 시술부의 내시경으로부터 영상신호를 수신하고, 영상처리부를 통해 정합되는 3D영상을 수신하는 영상수신모듈(220);상기 3차원(3D) 위치좌표 및 상기 영상처리부를 통해 정합된 3D영상을 바탕으로 엔드-이펙터의 끝단위치에 따른 환자의 환부, 주요 혈관, 신경의 상대적 위치가 기 설정된 일정거리 이내인지를 감지하는 영상유도 감지모듈(230); 및상기 영상유도 감지모듈의 감지신호를 상기 오퍼레이팅부로 전달하는 감지신호 전송모듈(240); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템
9 9
제 1 항에 있어서,상기 영상처리부는,상기 시술부에 연결되어 내시경 영상을 수신하는 시술영상 수신모듈;수술 전 영상인 2D 영상을 3D 영상으로 변환하는 3D 영상변환모듈;시술영상 수신모듈의 내시경 영상과 3D 영상변환모듈의 3D 영상을 매칭하여 정합된 영상을 생성하여 출력하도록 하는 영상정합모듈; 및정합된 영상 중, 외부로부터 수신하는 입력명령에 따라 선별되는 특정 이미지를 내시경 영상에 투영시켜 생성되는 가상 영상을 출력하는 디스플레이 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템
10 10
제 1 항에 있어서,상기 영상처리부는,수술 전 환자의 CT 또는 MRI를 포함하는 2D영상에서 얻은 복셀의 크기 정보를 계산하는 분석수단; 및 상기 2D영상을 상기 복셀의 크기정보에 따라 일정한 간격으로 쌓아 올리는 영상 처리를 수행하여 3D영상을 생성하는 3D영상 변환수단;으로 구성된 3D 영상변환모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템
11 11
제 2 항에 있어서,상기 주 엔드-이펙터는,전-후진 및 회전이 가능하도록 하는 주 엔드-이펙터축(11);상기 주 엔드-이펙터축의 일단에 좌-우 꺽임 회전하도록 하는 좌우회전 축(12)과, 상-하 꺽임 회전하도록 하는 상하회전 축(13)으로 구성된 관절(14); 및상기 관절의 일단에 그립(grip) 동작하도록 하는 구동 축으로 구성된 집게(15);를 포함하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템
12 12
제 2 항에 있어서,상기 부 엔드-이펙터는,전-후진 및 회전이 가능하도록 하는 부 엔드-이펙터축(21); 및상기 부 엔드-이펙터축의 일단에 상-하 꺽임 회전구동하도록 하는 상하 회전단(22);이 형성된 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템
13 13
제 9 항에 있어서,상기 영상정합모듈은,수술시 환부의 내시경 영상, 상기 3D 영상변환모듈의 3D영상, 가상 영상(AR)을 실시간 정합하여 환부의 주요 혈관, 신경, 병변부/정상세포부를 포함하는 생체정보를 출력하도록 하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템
14 14
제 1 항 또는 제 11 항에 있어서,상기 구동수단은,상기 주 엔드-이펙터의 축에 연결되어 전-후진 구동하도록 하는 전-후진 축 구동모듈;상기 주 엔드-이펙터의 축에 연결되어 회전 구동하도록 하는 회전 축 구동모듈;상기 주 엔드-이펙터 관절의 좌우회전 축에 연결되어 좌-우 꺽임 회전구동하도록 하는 관절 좌우회전 구동모듈;상기 관절의 상하회전 축에 연결되어 상-하 꺽임 회전구동하도록 하는 관절 상하회전 구동모듈; 및상기 관절의 일단에 형성된 그립동작 구동하도록 하는 구동 축에 연결되어 집게를 구동하도록 하는 집게 구동모듈; 을 포함하여 복수의 상기 주 엔드-이펙터 각각에 연결되어 독립적으로 구동하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템
15 15
제 1 항 또는 제 12 항에 있어서,상기 구동수단은,상기 부 엔드-이펙터의 축에 연결되어 전-후진 구동하도록 하는 제2 전-후진 축 구동모듈;상기 부 엔드-이펙터 축에 연결되어 회전 구동하도록 하는 제2 회전 축 구동모듈; 및상기 부 엔드-이펙터 축의 일단에 형성된 상하 회전단에 연결되어 상-하 꺽임 회전구동하도록 하는 상하회전 구동모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 영상 유도 튜블라 매니퓰레이터 수술 로봇 시스템
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1 지식경제부 전남대학교 산학협력단 IT 원천 기술개발사업 원격수술로봇을 위한 영상유도시스템 기술개발