일반기술

양방향 X-ray 기반 수술보조 로봇 시스템

본 기술은 양방향 X-ray의 이미지 기반으로 의사의 수술 도구를 가이드하기 위한 수술보조 로봇 시스템으로, 양방향 X-ray, 로봇 시스템 및 수술 계획시스템으로 구성되며, 운용은 의사가 양방향 X-ray로부터 측면과 상하 방향의 X-ray이미지를 획득하고 수술 계획 시스템에서 수술 도구의 자세와 위치를 획득된 이미지로부터 생성하고, 의사에 의해 요구되는 위치와 자세는 로봇에게 TCP/IP 통신에 의해서 전달되며 로봇은 요구되는 자세와 위치로 이동한다. 로봇은 1개의 미끄럼 관절과 4개의 회전 관절로 구성되고, 로봇의 홈 자세를 위한 4개의 절대엔코더를 지니고 있으며, 로봇의 정밀한 모션을 위해서 4개의 회전 관절에는 100:1의 하모닉 기어를 지니고 있고, 수술 로봇 특성상 말단 부의 수술을 고려한 도구를 고정하기 위한 도브-테일 어댑터 메커니즘을 지니고 있으며, 사용자 편의를 고려한 통합 프로그램이 개발되었다. 대부분의 수술 로봇들이 환자들과 직접적인 접촉이 일어나는 반면에 본 수술 로봇 시스템은 의사에게 수술 도구의 경로를 안내해 주는 역할에 의해서 안정성이 더 높으며, 양방향 X-ray는 한 번의 X-ray 촬영에 의해서 공간상의 위치 정보를 얻을 수 있다. 척추 수술과 같이 정밀한 수술에서 인간을 보조하는 시스템이 의료시장에서 많이 요구된다. 최근 국내에서는 다빈치 시스템과 같이 수술 로봇 시스템에 수요가 증가하고 있다. 미국과 일본 등에서도 시장성을 가지고 있는 수술 로봇 분야에 대한 연구가 꾸준히 진행되고 있다.