본 기술은 C-arm X-ray 영상을 활용하여 수술 로봇의 링 프레임 좌표계와 환자의 골편 좌표계 간의 변환 행렬을 다단계로 생성하고, 2D/3D 정합 및 PnP 알고리즘을 통해 수술 로봇과 환자 간의 상대적 위치 관계를 정밀하게 추정하는 정합 제어 방법입니다.
골절 정복 수술 시 3차원 위치 측정기(추적기)를 사용함에 따른 마커, 프로브 등 고가의 부가 장비 필요성 증대, 수술 환경 복잡화, 및 엑스레이 영상 기반의 기존 2D/3D 정합 방식 사용 시 발생하는 낮은 정밀도 문제가 있었습니다.
본 기술은 골편에 고정된 링 프레임에 금속 구슬 형태의 지그를 부착하여 엑스레이 상에서 특징점으로 활용하고, 엑스레이 영상 기기-로봇 지그(2단계 변환) 및 엑스레이 영상 기기-골편(1단계 변환) 정합을 각각 수행한 뒤, 최종적으로 로봇-골편 간의 좌표 변환 행렬을 도출하여 3차원 위치 측정기 없이 로봇과 환자의 좌표를 정합하는 단계적 계산 과정입니다. 수술 로봇과 중재시술 시스템, 의료 자동화에 적용될 수 있어 따라서 Y-매칭의 정밀도를 향상시키고 골절 수술 동작에서 불필요한 장비를 최소화합니다.
본 발명은 교육부의 영상 기반 3차원 골절 모델링을 통한 골절 수술 내비게이션 지원을 통해 개발되었습니다.
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