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로봇수술 수행 전에 부풀려진 수술공간으로 소정의 절개부위를 통해 삽입되어 상기 수술공간을 촬영하는 내시경이 구비되는 내시경 장치;상기 내시경 장치의 내시경에서 촬영된 다수의 2D 또는 3D 영상들을 이용하여 생체 주요요소가 표시된 상기 수술공간에 대한 3D 영상을 생성하는 영상처리부;소정의 절개부위를 통해 상기 수술공간으로 삽입되는 로봇팔과, 상기 로봇팔을 제어하여 수술을 수행하는 제어부와, 소정의 절개부위를 통해 상기 수술공간으로 삽입되어 수술부위를 실시간 촬영하는 내시경을 포함하는 수술로봇 장치; 및상기 영상처리부에서 생성된 3D 영상에 표시된 상기 생체 주요요소와 상기 수술공간으로 삽입된 수술로봇 장치들의 충돌을 방지하는 충돌방지부;를 포함하고,상기 내시경 장치의 내시경이 삽입되는 절개부위의 개수와 위치는, 로봇수술 수행을 위해 상기 수술로봇 장치의 로봇팔과 내시경이 삽입되는 절개부위의 개수 및 위치와 동일하고,상기 내시경 장치의 내시경의 개수는 상기 절개부위 각각에 삽입되어 상기 수술공간을 동시에 촬영 가능하도록 적어도 상기 절개부위의 개수만큼 구비되고,상기 수술로봇 장치의 내시경은 상기 내시경 장치의 내시경 중 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 수술 로봇 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 영상처리부는,상기 내시경 장치의 내시경에서 촬영된 다수의 2D 또는 3D 영상들을 획득하는 영상 획득부;상기 영상 획득부에서 획득된 다수의 2D 또는 3D 영상들을 상기 수술공간을 나타내는 하나의 3D 영상으로 정합하는 3D 영상 정합부;상기 정합된 3D 영상에 포함된 생체 주요요소를 추출하는 생체 주요요소 추출부; 및상기 생체 주요요소 추출부에서 추출된 생체 주요요소를 상기 정합된 3D 영상에 표시하여 상기 생체 주요요소가 표시된 상기 수술공간에 대한 3D 영상을 생성하는 3D 영상 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 수술로봇 시스템
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제 2 항에 있어서,상기 영상처리부는 상기 3D 영상 생성부에서 생성된 3D 영상을 제공하는 영상제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 수술로봇 시스템
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제 3 항에 있어서,상기 영상제공부는 로봇수술 수행 전에 상기 3D 영상 생성부에서 생성된 3D 영상을 디스플레이하는 디스플레이부와, 상기 디스플레이되는 영상을 조작할 수 있는 조작부를 포함하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 수술로봇 시스템
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제 2 항에 있어서,상기 충돌방지부는, 로봇수술 수행중 상기 수술로봇 장치의 제어부로부터 상기 수술공간으로 삽입된 수술로봇 장치들의 실시간 위치정보를 수신하는 위치정보 수신부;상기 생성된 3D 영상에 표시된 생체 주요요소의 위치정보와 상기 위치정보 수신부에서 실시간 수신된 상기 수술공간으로 삽입된 수술로봇 장치들의 실시간 위치정보를 이용하여 상기 생체 주요요소와 상기 수술공간으로 삽입된 수술로봇 장치들의 충돌위험 여부를 판단하는 충돌위험 판단부; 및상기 충돌위험 판단부의 판단 결과, 상기 생체 주요요소와 상기 수술공간으로 삽입된 수술로봇 장치들의 충돌위험이 있다고 판단된 경우, 위험신호를 발생하는 위험신호 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 수술로봇 시스템
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제 5 항에 있어서,상기 충돌방지부는 상기 위치정보 수신부로부터 수신된 상기 수술공간으로 삽입된 수술로봇 장치들의 실시간 위치정보를 상기 생성된 3D 영상에 실시간으로 맵핑시키는 맵핑부를 더 포함하고, 상기 충돌위험 판단부는 상기 생체 주요요소와 상기 맵핑된 상기 수술공간으로 삽입된 수술로봇 장치들의 실시간 위치에서의 거리를 계산하고, 상기 계산된 거리가 기 설정된 범위 이내인지 여부를 판단하고,상기 위험신호 발생부는 상기 계산된 거리가 기 설정된 범위 이내인 경우 위험신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 수술로봇 시스템
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제 5 항에 있어서,상기 충돌위험 판단부는 궤적추정(trajectory estimation)을 통해 상기 수술공간으로 삽입된 수술로봇 장치들의 예상 경로를 파악하고, 상기 파악된 예상 경로가 상기 생체 주요요소와 충돌할 가능성이 있는지 여부를 판단하고, 상기 위험신호 발생부는 상기 판단 결과 충돌할 가능성이 있다고 판단한 경우 위험신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 수술로봇 시스템
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제 5 항에 있어서,상기 충돌방지부는 상기 충돌위험 판단부의 판단 결과, 상기 생체 주요요소와 상기 수술공간으로 삽입된 수술로봇 장치들의 충돌위험이 있다고 판단된 경우, 상기 판단결과를 상기 수술로봇 장치의 제어부로 송신하는 송신부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 송신부로부터 송신된 판단결과를 기초로 상기 수술공간으로 삽입된 수술로봇 장치들을 제어하여 상기 수술공간으로 삽입된 수술로봇 장치들과 상기 생체 주요요소의 충돌을 방지하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 수술로봇 시스템
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제 5 항에 있어서,상기 충돌방지부는, 로봇수술 수행중 상기 수술공간으로 삽입된 수술로봇 장치들의 실시간 위치정보를 추출하는 위치 추출부;상기 생성된 3D 영상에 표시된 생체 주요요소와 상기 위치 추출부에서 실시간 추출되는 상기 수술공간으로 삽입된 수술로봇 장치들의 실시간 위치정보를 이용하여 상기 생체 주요요소와 상기 수술공간으로 삽입된 수술로봇 장치들의 충돌위험 여부를 판단하는 충돌위험 판단부; 및상기 충돌위험 판단부의 판단 결과, 상기 생체 주요요소들과 상기 수술공간으로 삽입된 수술로봇 장치들의 충돌위험이 있다고 판단된 경우, 위험신호를 발생하는 위험신호 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최소 침습 수술을 위한 수술로봇 시스템
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