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골절 정복 수술을 위한 수술기기 삽입 유도 시스템 개발
박철우(Chul-woo Park),이현우(Hyun-woo Lee),유지훈(Jihun Yu),박영균(Young-kyun Park),박일형(Il-hyung Park),정상현(Snaghyun Joung) 대한전자공학회 2018 전자공학회논문지 Vol.55 No.6
본 논문에서는 라인 레이저를 이용한 수술기기 삽입 유도 시스템을 제안한다. C-arm을 이용한 최소 침습 수술은 골절 수술에 주로 사용된다. 이 수술에서는 미리 계획한 수술 도구의 삽입 위치와 각도를 환부에서 직관적으로 파악하기가 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해 2개의 라인 레이저를 사용하여 수술 부위에 수술 도구의 삽입 위치와 각도를 직접 표시 할 수 있는 시스템을 개발했다. 표시를 원하는 위치와 각도가 C-arm으로 촬영한 2D 투시 영상에서 선택되면 두 개의 라인 레이저 생성 모듈이 선택한 지점에 레이저를 비추고, 수술기기에 표시되는 두 개의 라인 레이저가 평행하게 정렬되도록 하면 영상에서 선택한 삽입 위치와 각도대로 수술기기를 삽입할 수 있다. 실험을 통해 제안한 시스템은 위치 오차 2.4㎜, 각도 오차 2.2°의 성능으로 수술기기 삽입을 유도할 수 있는 것을 확인하였다. In this paper, we propose the surgical instrument insertion guidance system using a line laser. Minimally invasive surgery using C-arm is usually performed for fracture. In this surgery, it is difficult to find directly a planned insertion position and angle of surgical instruments in the treatment area. To solve this problem, we developed the system that can display a insertion position and angle of surgical instruments directly in the treatment area using two line lasers. If the desired point and angle are selected in the 2D perspective image, the two line laser generating modules illuminate the corresponding point on skin, and the operator can place the surgical instrument so that two line lasers are aligned in parallel. In this paper, we verified that calculations of vectors for the laser display of the proposed system it is possible to display various angles through experiments. Through the experiments, it was confirmed that the proposed system can guide insertion of surgical instruments with a position error of 2.4㎜ and an angular error of 2.2°.
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