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방사선 투시 영상 장치(C-arm fluoroscopy, 이하 C-arm)를 통해 촬영한 C-arm 영상에 계획되는 삽입 위치 및 삽입 각도의 수술 정보를 환부에 직접 투영하는 레이저 표적 투영장치에 있어서, 원점을 중심으로 회전하여 평면을 이루는 라인 레이저를 발생시키는 라인 레이저 모듈; 상기 C-arm을 기준으로 한 C-arm 좌표계에서의 상기 삽입 위치를 나타내는 좌표를 계산하고, 상기 삽입 위치를 나타내는 좌표 및 상기 삽입 각도에 따른 삽입 벡터를 계산하며, 상기 삽입 벡터에 따라 상기 C-arm 좌표계에서 상기 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터를 계산하는 정합부; 및상기 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터에 기초하여 상기 라인 레이저 모듈을 제어하는 제어부를 포함하되,상기 라인 레이저 모듈에서 발생하는 라인 레이저와, 다른 레이저 표적 투영장치에 포함된 라인 레이저 모듈에서 발생하는 라인 레이저의 교차점(P)으로 상기 삽입 위치 및 상기 삽입 각도의 수술 정보가 표시될 수 있는 레이저 표적 투영장치
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제1항에 있어서,상기 정합부는,상기 C-arm 좌표계에서의 상기 원점을 나타내는 좌표를 계산하고, 상기 삽입 위치를 나타내는 좌표 및 상기 원점을 나타내는 좌표를 연결한 벡터와 상기 삽입 벡터를 외적하여 상기 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터를 계산하는 레이저 표적 투영장치
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제2항에 있어서,상기 정합부는,상기 C-arm 좌표계에서 상기 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터를 상기 라인 레이저 모듈을 기준으로 한 라인 레이저 모듈 좌표계로 변환하는 것을 더 포함하는 레이저 표적 투영장치
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제1항에 있어서,상기 정합부는,상기 C-arm 영상에서 상기 라인 레이저 모듈에 위치하는 C-arm용 마커의 외부 파라미터를 계산하여, 상기 C-arm 좌표계와 상기 C-arm용 마커를 기준으로 한 C-arm용 마커 좌표계 간의 변환 행렬을 도출하고, 상기 C-arm용 마커 좌표계와 상기 라인 레이저 모듈을 기준으로 한 라인 레이저 모듈 좌표계 간의 변환 행렬을 도출하여, 상기 C-arm 좌표계와 상기 라인 레이저 모듈 좌표계 간의 변환 행렬을 도출하는 것을 더 포함하는 레이저 표적 투영장치
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제1항에 있어서,상기 라인 레이저 모듈은,레이저 광선을 발생시키는 그린 레이저;상기 레이저 광선을 상기 원점을 중심으로 회전하는 라인 레이저로 변환하는 회전 라인 생성기;상기 라인 레이저의 회전 중심 축을 변환하는 회전 거울;상기 회전 라인 생성기와 연결되어 상기 제어부의 제어에 따라 동작하는 제1 모터; 및상기 회전 거울과 연결되어 상기 제어부의 제어에 따라 동작하는 제2 모터를 포함하는 레이저 표적 투영장치
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제5항에 있어서,상기 제어부는,상기 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터로부터 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터의 조향 각도를 각각 산출하여, 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터를 제어하는 레이저 표적 투영장치
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제5항에 있어서,상기 라인 레이저 모듈은,캘리브레이션 패턴이 부착된 캘리브레이션 툴을 더 포함하고,상기 캘리브레이션 툴은 상기 라인 레이저 모듈과 상기 C-arm 사이에 위치하는 레이저 표적 투영장치
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방사선 투시 영상 장치(C-arm fluoroscopy, 이하 C-arm)를 통해 촬영한 C-arm 영상에 계획되는 삽입 위치 및 삽입 각도의 수술 정보를 환부에 직접 투영하기 위해 라인 레이저 모듈, 정합부, 제어부를 포함하는 레이저 표적 투영장치에 의해 수행되는 레이저 표적 투영장치의 제어방법에 있어서,상기 정합부가,상기 C-arm을 기준으로 한 C-arm 좌표계에서의 상기 삽입 위치를 나타내는 좌표를 계산하고, 상기 삽입 위치를 나타내는 좌표 및 상기 삽입 각도에 따른 삽입 벡터를 계산하고, 상기 삽입 벡터에 따라 상기 C-arm 좌표계에서의 상기 라인 레이저 모듈에서 발생하는 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터를 계산하고,상기 제어부가,상기 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터에 기초하여 상기 라인 레이저가 발생하도록 제어하되,상기 라인 레이저 모듈에서 발생하는 라인 레이저와, 다른 레이저 표적 투영장치에 포함된 라인 레이저 모듈에서 발생하는 라인 레이저의 교차점(P)으로 상기 삽입 위치 및 상기 삽입 각도의 수술 정보가 표시될 수 있는 레이저 표적 투영장치의 제어방법
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제8항에 있어서,상기 삽입 벡터에 따라 상기 C-arm 좌표계에서의 상기 레이저 표적 투영장치에서 발생하는 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터를 계산하는 것은,상기 C-arm 좌표계에서의 상기 라인 레이저의 회전 원점을 나타내는 좌표를 계산하고, 상기 삽입 위치를 나타내는 좌표 및 상기 원점을 나타내는 좌표를 연결한 벡터와 상기 삽입 벡터를 외적하여 상기 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터를 계산하는 것인 레이저 표적 투영장치의 제어방법
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제8항에 있어서,상기 C-arm 좌표계에서 상기 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터를 상기 라인 레이저 모듈을 기준으로 한 라인 레이저 모듈 좌표계로 변환하는 것을 더 포함하는 레이저 표적 투영장치의 제어방법
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제8항에 있어서,상기 C-arm 영상에서 상기 라인 레이저 모듈에 위치하는 C-arm용 마커의 외부 파라미터를 계산하여, 상기 C-arm 좌표계와 상기 C-arm용 마커를 기준으로 한 C-arm용 마커 좌표계 간의 변환 행렬을 도출하고, 상기 C-arm용 마커 좌표계와 상기 라인 레이저 모듈을 기준으로 한 라인 레이저 모듈 좌표계 간의 변환 행렬을 도출하여, 상기 C-arm 좌표계와 상기 라인 레이저 모듈 좌표계 간의 변환 행렬을 도출하는 것을 더 포함하는 레이저 표적 투영장치의 제어방법
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제8항에 있어서,상기 라인 레이저 모듈은,레이저 광선을 발생시키는 그린 레이저;상기 레이저 광선을 원점을 중심으로 회전하는 라인 레이저로 변환하는 회전 라인 생성기;상기 라인 레이저의 회전 중심 축을 변환하는 회전 거울;상기 회전 라인 생성기와 연결되는 제1 모터; 및상기 회전 거울과 연결되는 제2 모터를 포함하고,상기 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터에 기초하여 상기 라인 레이저가 발생하도록 제어하는 것은,상기 제1 모터 및 상기 제2 모터를 제어하는 것인 레이저 표적 투영장치의 제어방법
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제12항에 있어서,상기 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터에 기초하여 상기 라인 레이저가 발생하도록 제어하는 것은,상기 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터로부터 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터의 조향 각도를 각각 산출하여, 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터를 제어하는 것인 레이저 표적 투영장치의 제어방법
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방사선 투시 영상 장치(C-arm fluoroscopy, 이하 C-arm);상기 C-arm을 통해 촬영한 영상을 디스플레이하고, 사용자로부터 삽입 위치 및 삽입 각도의 수술 정보를 입력 받는 디스플레이 장치; 및상기 수술 정보를 환부에 직접 투영하는 적어도 두 개의 레이저 표적 투영장치를 포함하고,상기 레이저 표적 투영장치는,원점을 중심으로 회전하여 평면을 이루는 라인 레이저를 발생시키는 라인 레이저 모듈; 상기 C-arm을 기준으로 한 C-arm 좌표계에서의 상기 삽입 위치를 나타내는 좌표를 계산하고, 상기 삽입 위치를 나타내는 좌표 및 상기 삽입 각도에 따른 삽입 벡터를 계산하며, 상기 삽입 벡터에 따라 상기 C-arm 좌표계에서 상기 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터를 계산하는 정합부; 및상기 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터에 기초하여 상기 라인 레이저 모듈을 제어하는 제어부를 포함하되,상기 적어도 두 개의 레이저 표적 투영장치에 포함된 라인 레이저 모듈에서 발생하는 라인 레이저의 교차점(P)으로 상기 삽입 위치 및 상기 삽입 각도의 수술 정보가 표시될 수 있는 레이저 수술 유도 시스템
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제14항에 있어서,상기 수술 정보가 상기 적어도 두 개의 레이저 표적 투영장치로부터 발생하는 라인 레이저의 교차점으로 표시되는 레이저 수술 유도 시스템
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제14항에 있어서,상기 정합부는,상기 C-arm 좌표계에서의 상기 원점을 나타내는 좌표를 계산하고, 상기 삽입 위치를 나타내는 좌표 및 상기 원점을 나타내는 좌표를 연결한 벡터와 상기 삽입 벡터를 외적하여 상기 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터를 계산하는 레이저 수술 유도 시스템
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제14항에 있어서,상기 라인 레이저 모듈은,레이저 광선을 발생시키는 그린 레이저;상기 레이저 광선을 상기 원점을 중심으로 회전하는 라인 레이저로 변환하는 회전 라인 생성기;상기 라인 레이저의 회전 중심 축을 변환하는 회전 거울;상기 회전 라인 생성기와 연결되어 상기 제어부의 제어에 따라 동작하는 제1 모터; 및상기 회전 거울과 연결되어 상기 제어부의 제어에 따라 동작하는 제2 모터를 포함하는 레이저 수술 유도 시스템
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제17항에 있어서,상기 제어부는,상기 라인 레이저가 이루는 평면에 수직인 벡터로부터 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터의 조향 각도를 각각 산출하여, 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터를 제어하는 레이저 수술 유도 시스템
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제14항에 있어서,상기 라인 레이저 모듈은,상기 라인 레이저 모듈과 상기 C-arm 사이에 위치하며, 캘리브레이션 패턴이 부착된 캘리브레이션 툴을 포함하는 레이저 수술 유도 시스템
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제14항에 있어서,상기 디스플레이 장치는,상기 C-arm을 통해 촬영한 영상을 디스플레이하는 패널; 및사용자의 터치 입력을 가능하게 하는 사용자 인터페이스를 상기 패널에 제공하고, 가해지는 사용자의 터치 입력을 감지하는 인터페이스부를 포함하는 레이저 수술 유도 시스템
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