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환자의 대퇴골과 경골에 부착된 마커들을 촬영하는 복수의 카메라;상기 복수의 카메라의 촬영 영상을 기초로 상기 마커들의 3차원 위치 좌표를 계산해 내는 마커 위치정보 획득부;상기 마커들의 3차원 위치 좌표를 근거로, 상기 환자의 고관절 회전중심 및 상기 환자의 대퇴골과 경골의 해부학적 골격의 특징에 기인한 가상의 해부학적 골격 축을 완성하는 축 완성부;상기 가상의 해부학적 골격 축으로 무릎관절에 대한 3차원의 기구학적 모델을 구성시켜 무릎관절의 움직임에 따른 수술 전의 무릎관절 각도를 계산해 내고, 수술한 이후의 상기 무릎관절의 움직임에 따른 무릎관절 각도를 계산해 내는 무릎관절 각도 계산부; 상기 기구학적 모델 및 상기 수술 전의 무릎관절 각도 계산치에 근거하여 환자의 무릎관절의 절단면을 예측하는 절단면 예측부;위치추적이 가능한 절단 보조도구의 움직임에 따라 상기 절단 보조도구에 의해 절단 되어질 절단면의 위치를 계산하는 절단 보조도구 위치 계산부; 상기 무릎관절 각도 계산부로부터의 수술 전과 후의 무릎관절 각도 결과를 근거로 무릎관절의 각도 변화를 판단하는 무릎 각도변화 판단부; 및상기 절단면 예측부와 상기 절단 보조도구 위치 계산부 및 상기 무릎 각도변화 판단부의 결과를 표시하는 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공슬관절 전치환술을 위한 수술 항법 장치
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청구항 1에 있어서,상기 축 완성부는,상기 환자의 고관절의 회전중심 좌표를 추출하는 고관절 회전중심 좌표 추출부; 제 1탐침을 이용하여 상기 대퇴골 및 경골의 해부학적 골격의 특징에 대한 좌표를 획득하는 대퇴골 및 경골의 좌표 획득부; 제 2탐침을 이용하여 상기 대퇴골과 경골의 관절면을 스캔하여 상기 관절면의 좌표를 획득하는 관절면 좌표 획득부; 및상기 고관절의 회전중심 좌표, 상기 대퇴골과 경골의 해부학적 골격의 특징에 대한 좌표, 및 상기 관절면의 좌표를 이용하여 상기 가상의 해부학적 골격 축을 재현하는 축 재현부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공슬관절 전치환술을 위한 수술 항법 장치
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청구항 2에 있어서,상기 고관절 회전중심 좌표 추출부는 최소자승법으로 상기 고관절의 회전중심 좌표를 추출하되, 고관절 중심의 좌표, 대퇴골에 고정시킨 마커의 좌표, 및 고관절 중심으로부터 대퇴골에 고정시킨 마커와의 거리를 변수로 사용하는 것을 특징으로 하는 인공슬관절 전치환술을 위한 수술 항법 장치
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청구항 2에 있어서,상기 제 1탐침은 대퇴골 외측상과, 대퇴골 내측상과, 경골외측과, 경골내측과, 외측복사, 및 내측복사에 접촉되는 것을 특징으로 하는 인공슬관절 전치환술을 위한 수술 항법 장치
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청구항 2에 있어서,상기 제 2탐침은 안쪽관절융기, 가쪽관절융기, 가쪽반달, 및 안쪽반달의 면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 인공슬관절 전치환술을 위한 수술 항법 장치
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청구항 1에 있어서,상기 절단면 예측부는 상기 환자의 무릎관절의 모양을 근거로 상기 무릎관절에 대한 3차원의 기구학적 모델을 통해 결정된 상기 환자의 무릎관절의 중심과 관절 표면의 정보, 및 인공관절의 모양을 이용하여 상기 환자의 무릎관절의 절단면을 예측하는 것을 특징으로 하는 인공슬관절 전치환술을 위한 수술 항법 장치
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청구항 1에 있어서,상기 표시부는 상기 절단면 예측부의 예측 결과에 따른 절단 유도선 및 상기 절단 보조도구 위치 계산부의 계산 결과에 따른 실시간 절단면 예측 표시선을 화면표시하는 것을 특징으로 하는 인공슬관절 전치환술을 위한 수술 항법 장치
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청구항 7에 있어서,상기 절단 유도선 및 상기 실시간 절단면 예측 표시선은 색깔, 두께, 형상중 어느 하나에 의해 서로 상이하게 표시되는 것을 특징으로 하는 인공슬관절 전치환술을 위한 수술 항법 장치
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환자의 대퇴골과 경골에 부착된 마커들을 촬영한 두 대 이상의 카메라의 촬영 영상을 기초로 상기 마커들의 3차원 위치 좌표를 계산해 내는 단계;상기 마커들의 3차원 위치 좌표를 근거로, 상기 환자의 고관절 회전중심 및 상기 환자의 대퇴골과 경골의 해부학적 골격의 특징에 기인한 가상의 해부학적 골격 축을 완성하는 단계;상기 가상의 해부학적 골격 축으로 무릎관절에 대한 3차원의 기구학적 모델을 구성시켜 무릎관절의 움직임에 따른 수술 전의 무릎관절 각도를 계산하는 단계; 상기 기구학적 모델 및 상기 수술 전의 무릎관절 각도 계산치에 근거하여 환자의 무릎관절의 절단면을 예측하는 단계;위치추적이 가능한 절단 보조도구의 움직임에 따라 상기 절단 보조도구에 의해 절단 되어질 절단면의 위치를 계산하는 단계; 수술한 이후의 상기 무릎관절의 움직임에 따른 수술 후의 무릎관절 각도를 계산하는 단계; 상기 수술 전과 상기 수술 후의 무릎관절 각도 결과를 근거로 무릎관절의 각도 변화를 판단하는 단계; 및예측된 무릎관절의 절단면과 상기 절단 보조도구에 의해 절단 되어질 절단면의 위치 및 상기 무릎관절의 각도 변화 판단결과를 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공슬관절 전치환술을 위한 수술 항법 방법
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청구항 9에 있어서,상기 축 완성 단계는,상기 환자의 고관절의 회전중심 좌표를 추출하는 단계; 제 1탐침을 이용하여 상기 대퇴골 및 경골의 해부학적 골격의 특징에 대한 좌표를 획득하는 단계; 제 2탐침을 이용하여 상기 대퇴골과 경골의 관절면을 스캔하여 상기 관절면의 좌표를 획득하는 단계; 및상기 고관절의 회전중심 좌표, 상기 대퇴골과 경골의 해부학적 골격의 특징에 대한 좌표, 및 상기 관절면의 좌표를 이용하여 상기 가상의 해부학적 골격 축을 재현하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공슬관절 전치환술을 위한 수술 항법 방법
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청구항 10에 있어서,상기 고관절 회전중심 좌표 추출 단계는 최소자승법으로 상기 고관절의 회전중심 좌표를 추출하되, 고관절 중심의 좌표, 대퇴골에 고정시킨 마커의 좌표, 및 고관절 중심으로부터 대퇴골에 고정시킨 마커와의 거리를 변수로 사용하는 것을 특징으로 하는 인공슬관절 전치환술을 위한 수술 항법 방법
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청구항 10에 있어서,상기 제 1탐침은 대퇴골 외측상과, 대퇴골 내측상과, 경골외측과, 경골내측과, 외측복사, 및 내측복사에 접촉되는 것을 특징으로 하는 인공슬관절 전치환술을 위한 수술 항법 방법
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청구항 10에 있어서,상기 제 2탐침은 안쪽관절융기, 가쪽관절융기, 가쪽반달, 및 안쪽반달의 면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 인공슬관절 전치환술을 위한 수술 항법 방법
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청구항 9에 있어서,상기 절단면 예측 단계는 상기 환자의 무릎관절의 모양을 근거로 상기 무릎관절에 대한 3차원의 기구학적 모델을 통해 결정된 상기 환자의 무릎관절의 중심과 관절 표면의 정보, 및 인공관절의 모양을 이용하여 상기 환자의 무릎관절의 절단면을 예측하는 것을 특징으로 하는 인공슬관절 전치환술을 위한 수술 항법 방법
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청구항 9에 있어서,상기 표시 단계는, 상기 예측된 무릎관절의 절단면에 대해서는 상기 예측된 무릎관절의 절단면에 따른 절단 유도를 표시하는 절단 유도선으로 표시하고, 상기 절단 보조도구에 의해 절단 되어질 절단면의 위치에 대해서는 상기 절단 되어질 절단면의 위치를 표시하는 실시간 절단면 예측 표시선으로 표시하는 것을 특징으로 하는 인공슬관절 전치환술을 위한 수술 항법 방법
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청구항 15에 있어서,상기 절단 유도선 및 상기 실시간 절단면 예측 표시선은 색깔, 두께, 형상중 어느 하나에 의해 서로 상이하게 표시되는 것을 특징으로 하는 인공슬관절 전치환술을 위한 수술 항법 방법
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