KR101063803B1 - Catheter position indicator - Google Patents

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Abstract

본 개시는 카데터 가이드에 의해 안내되는 카데터의 위치를 수술용 항법 장치에 알리는 카데터 위치 표시기에 있어서, 카데터가 삽입되는 관통 홀을 구비하는 긴(elongated) 로드; 위치 인식 수단과 연동하는 위치 식별자; 그리고, 긴 로드의 일단에 위치하며, 카데터 가이드가 위치고정되는 고정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기에 관한 것이다.The present disclosure provides a catheter position indicator for notifying a surgical navigation apparatus of a position of a catheter guided by a catheter guide, comprising: an elongated rod having a through hole into which the catheter is inserted; A location identifier in association with the location recognizing means; And, it is located on one end of the long rod, the catheter guide is a catheter position indicator comprising a; characterized in that it comprises a.

수술, 항법, 네비게이션, 카데터, 가이드, 로봇, 적외선, 전자기, 센서 Surgery, Navigation, Navigation, Catheter, Guide, Robot, Infrared, Electromagnetic, Sensor

Description

카데터 위치 표시기{DEVICE FOR INDICATING CATHETER POSITION}Catheter position indicator {DEVICE FOR INDICATING CATHETER POSITION}

본 개시(Disclosure)는 전체적으로 카데터 위치 표시기에 관한 것으로, 특히 수술용 항법 장치가 카데터의 위치를 알 수 있도록 하는 카데터 위치 표시기에 관한 것이다.The present disclosure relates generally to catheter position indicators, and more particularly to catheter position indicators that enable the surgical navigation device to know the location of the catheter.

여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides backgound informaton related to the present disclosure which is not necessarily prior art).This section provides backgound informaton related to the present disclosure which is not necessarily prior art.

도 1은 미국특허 제6,783,536호에 기재된 카데터 및 카데터를 운용하는데 필요한 수단들의 일 예를 나타내는 도면으로서, 카데터 또는 카데터 튜브(1), 카데터 측 결합 어댑터(2), 흡입 호스 측 결합 어댑터(3), 흡입 호스(4), 카데터 가이드(5), 카데터 가이드 손잡이(6), 그리고 위치 인식을 위한 마그네틱 센서(7,8)가 도시되어 있다. 카데터 또는 카데터 튜브(1)의 말단(10)에는 흡입을 위한 복수개의 구멍이 구비되어 있다. 예를 들어, 뇌로부터 불순물을 흡입-제거하는 경우에, 먼저 카데터 가이드 손잡이(6)를 이용하여, 유연성을 가지는 카데터 또는 카데터 튜브(1)에 카데터 가이드(5)를 삽입한 후, 카데터 또는 카데터 튜브(1)의 말단(10)을 목표 지점에 위치시킨다. 이때, 카데터 가이드 손잡이(6)에는 마그네틱 센서(7,8)가 장착되어 있으므로, 마그네틱 센서(7,8)의 위치 인식이 가능한 수술용 항법 장치를 이용하여, 카데터 또는 카데터 튜브(1)가 목표 지점에 위치했는지를 알 수 있게 된다. 다음으로, 카데터 가이드(5)를 제거하고, 카데터 측 결합 어댑터(2)와 흡입 호스 측 결합 어댑터(4)를 결합시킨 후, 흡입을 행한다.1 is a view showing an example of the catheter and the means required to operate the catheter described in US Patent No. 6,783,536, catheter or catheter tube (1), catheter side coupling adapter (2), suction hose side The coupling adapter 3, the suction hose 4, the catheter guide 5, the catheter guide handle 6, and the magnetic sensors 7, 8 for position recognition are shown. The distal end 10 of the catheter or catheter tube 1 is provided with a plurality of holes for suction. For example, in the case of suction-removal of impurities from the brain, the catheter guide 5 is first inserted into a flexible catheter or catheter tube 1 using the catheter guide handle 6. The distal end 10 of the catheter or catheter tube 1 is positioned at the target point. At this time, since the magnetic sensor (7,8) is mounted on the catheter guide handle (6), the catheter or catheter tube (1) using a surgical navigation device capable of recognizing the position of the magnetic sensor (7,8) ) Is located at the target point. Next, after catheter guide 5 is removed and the catheter side coupling adapter 2 and the suction hose side coupling adapter 4 are combined, suction is performed.

도 2는 미국특허 제7,328,057호에 기재된 카데터 및 카데터 위치 표시기의 일 예를 나타내는 도면으로서, 카데터(102), 카데터 가이드(104)와 원통부(112)를 구비하는 카데터 가이드 손잡이(100), 원통부(112)에 결합되는 결합부(131)를 구비하는 카데터 위치 표시기(130)를 도시하고 있다. 여기서 수술용 항법 장치에 의한 위치 인식은 카데터 위치 표시기(130)에 구비된 적외선 에미터 또는 적외선 리플렉터(132)에 의해 이루어진다.FIG. 2 is a view illustrating an example of a catheter and a catheter position indicator described in US Pat. No. 7,328,057, which is a catheter guide handle having a catheter 102, a catheter guide 104, and a cylindrical portion 112. A catheter position indicator 130 is shown having a coupling portion 131 coupled to the cylinder portion 112. Here, the position recognition by the surgical navigation device is made by the infrared emitter or infrared reflector 132 provided in the catheter position indicator 130.

도 3은 미국특허 제6,235,038호에 기재된 수술장의 일 예를 나타내는 도면으로서, 수술용 항법 장치(200; Surgical Navigation System), 환자(210), 광학 센서(220; 예: 적외선 센서(Infrared Sensor)), 자기장 발생기를 구비하는 수술대(230; Electromagnetic Sensor), 적외선 센서(220)와 연동하는 적외선 반사구(221)와 수술대(230)의 자기장 발생기와 연동하는 코일(231)이 구비된 수술 도구(예: 카데터 가이드) 위치 인식기(240), 그리고 위치 인식의 기준이 되는 기준 프레임(250; Reference Frame)이 도시되어 있다. 수술용 항법 장치(200)는 수술 도구 위치 인식기(240)를 이용해 수술 도구의 인식할 수 있으며, 수술 전에 취득한 환자의 이미지 데이터(CT 또는 MRI로부터 얻어질 수 있다.) 상에 이 수술 도구의 위치를 표시하게 된다.FIG. 3 is a view showing an example of an operating room described in US Pat. No. 6,235,038, which includes a surgical navigation system 200, a patient 210, an optical sensor 220 (eg, an infrared sensor). Surgical tool (eg, an electromagnetic sensor) having a magnetic field generator, an infrared reflector 221 interlocked with the infrared sensor 220, and a surgical tool (eg, a coil 231 interlocked with the magnetic field generator of the operating table 230) Catheter guide) location recognizer 240 and a reference frame 250 as a reference for location recognition is shown. The surgical navigation device 200 may recognize the surgical tool using the surgical tool position recognizer 240, and the position of the surgical tool on image data (obtained from CT or MRI) of the patient obtained before the surgery. Will be displayed.

도 4는 미국특허 제6,197,003호에 기재된 카데터 안내 수단의 일 예를 나타내는 도면으로서, 카데터(300), 손가락이 삽입되는 고리(311)가 구비되며, 카데터(300)에 삽입되어 이를 목표 지점으로 안내하는 카데터 가이드(310), 그리고 카데터 가이드(310)가 삽입된 카데터(300)의 이동을 안내하며 손가락이 삽입되는 고리(321)가 구비된 가이딩 튜브(320)를 도시하고 있다. 가이딩 튜브(320)는 카데터 가이드(310)가 와이어로 이루어져 휨이 발생할 때 특히 유용하게 사용될 수 있다.4 is a view showing an example of the catheter guide means described in US Pat. No. 6,197,003, which includes a catheter 300 and a ring 311 into which a finger is inserted, which is inserted into the catheter 300 and is a target. The guiding tube 320 is provided with a catheter guide 310 for guiding the point, and a ring 321 for guiding the movement of the catheter 300 into which the catheter guide 310 is inserted and into which a finger is inserted. Doing. The guiding tube 320 may be particularly useful when the catheter guide 310 is made of wire to cause bending.

도 5는 미국특허 제7,453,227호에 기재된 로봇을 이용한 수술의 일 예를 나타내는 도면으로서, 의사(400)가 로봇(410; 예: 다빈치)을 통해 수술 도구(420)를 조작함으로써 환자(430)의 수술을 행하고 있다. 수술 도구(420)의 하나로서 카데터와 카데터 가이드 또한 수술용 로봇을 이용하여 시술할 수 있다.FIG. 5 is a diagram illustrating an example of surgery using a robot described in US Pat. No. 7,453,227, in which a doctor 400 operates a surgical tool 420 through a robot 410 (eg, da Vinci). The surgery is being performed. As one of the surgical tools 420, the catheter and the catheter guide may also be operated using a surgical robot.

이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described later in the Specification for Implementation of the Invention.

여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).SUMMARY OF THE INVENTION Herein, a general summary of the present disclosure is provided, which should not be construed as limiting the scope of the present disclosure. of its features).

본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 카데터 가이드에 의해 안내되는 카데터의 위치를 수술용 항법 장치에 알리는 카데터 위치 표시기에 있어서, 카데터가 삽입되는 관통 홀을 구비하는 긴(elongated) 로드; 위치 인식 수단과 연동하는 위치 식별자; 그리고, 긴 로드의 일단에 위치하며, 카데터 가이드가 위치고정되는 고정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기가 제공된다.According to one aspect of the present disclosure (According to one aspect of the present disclosure), a catheter position indicator that informs a surgical navigation apparatus of the position of a catheter guided by a catheter guide, wherein the catheter is inserted An elongated rod having holes; A location identifier in association with the location recognizing means; And, located at one end of the long rod, the catheter guide is provided with a catheter position indicator, characterized in that it comprises a;

이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described later in the Specification for Implementation of the Invention.

이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)). The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing (s).

도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 카데터 위치 표시기의 일 예를 나타내는 사진으로서, 카데터 위치 표시기는 카데터가 삽입되는 관통 홀(11; 도 7 참조)을 구비하는 긴(elongated) 로드(12), 위치 인식 수단과 연동하는 위치 식별자(예: 적외선 반사구)가 고정되는 돌기(13,14,15) 그리고, 긴 로드(12)의 일단에 위치하며, 카데터 가이드가 위치고정되는 고정부(16; 도 7 및 도 8 참조)를 구비한다.6 to 8 are photographs showing an example of a catheter position indicator according to the present invention, wherein the catheter position indicator is an elongated rod having a through hole 11 (see FIG. 7) into which the catheter is inserted. 12) the projections 13, 14, and 15 on which position identifiers (e.g., infrared reflectors), which are linked with the position recognition means, are fixed, and the fixing portions, which are positioned at one end of the long rod 12, and where the catheter guide is fixed. 16 (see FIGS. 7 and 8).

긴 로드(12)를 구비함으로써, 와이어와 같이 휨이 일어나는 카데터 가이드가 이용되는 경우에도 카데터 가이드의 휨을 줄일 수 있게 된다. 이것은 수술용 항법 장치를 사용하는 경우에 특히 중요한데, 이는 카데터 가이드에 휨이 일어나면 수술용 항법 장치는 이를 반영할 수 없게 되어 오차를 발생시킬 수 있기 때문이다. 예를 들어, 39cm의 카데터 가이드와 18cm의 긴 로드(12)가 사용될 수 있다.By providing the long rod 12, it is possible to reduce the bending of the catheter guide even when a catheter guide in which bending occurs like a wire is used. This is particularly important when using a surgical navigation system, because if the bending occurs in the catheter guide, the surgical navigation system can not reflect this may cause an error. For example, a catheter guide of 39 cm and a long rod 12 of 18 cm may be used.

위치 인식 수단(예: 적외선 센서, 전자기를 이용한 센서 등)에 의한 인식이 가능함으로써, 수술용 항법 장치가 제공하는 이미지 상에서 카데터 시술 작업을 행할 수 있게 되며, 로봇과 연동하여 작업하는 경우에, 로봇과 별개로 카데터의 위치를 인식할 수 있게 된다. 적외선 반사구가 이용되는 경우에, 3차원 공간에서의 위치와 자세 인식을 위해 적어도 3개의 적외선 반사구가 사용된다.Recognition by position recognition means (e.g., infrared sensors, electromagnetic sensors, etc.) enables the catheterization operation to be performed on the image provided by the surgical navigation apparatus, and when working in conjunction with a robot, Apart from the robot, the catheter's position can be recognized. If infrared reflectors are used, at least three infrared reflectors are used for position and attitude recognition in three-dimensional space.

도 4에서와 같이 고리를 가지는 카데터 가이드가 사용될 경우에, 카데터가 삽입된 카데터 가이드를 관통 홀(11)에 삽입한 다음, 이를 시계 방향으로 회전시킴으로써, 간편하게 카데터와 카데터 가이드를 카데터 위치 표시기의 고정부(16)에 고정시킬 수 있으며, 카데터로부터 카데터 가이드와 카데터 위치 표시기를 간편하게 분리시킬 수 있게 된다. 고리는 반드시 원형일 필요는 없으며, 고정부(16)에 적 절히 결합 고정될 수 있으면 어떤 형태여도 좋다. 또한 고정부(16)는 별도의 구성요소의 도움없이 카데터 가이드와 결합될 수 있는 것이라면 카데터 가이드의 손잡이의 형태에 따라 당업자가 허용할 수 있는 범위 내에서 그 변형이 고려될 수 있다. When a catheter guide having a ring is used as shown in FIG. 4, the catheter and the catheter guide are easily inserted by inserting the catheter guide into which the catheter is inserted into the through hole 11 and then rotating it clockwise. It can be fixed to the fixing portion 16 of the catheter position indicator, it is possible to easily separate the catheter guide and the catheter position indicator from the catheter. The ring does not necessarily have to be circular, and may be in any form as long as it can be properly coupled and fixed to the fixing part 16. In addition, if the fixing portion 16 can be combined with the catheter guide without the help of a separate component, the deformation may be considered within the range that can be accepted by those skilled in the art according to the shape of the handle of the catheter guide.

관통 홀(11)과 카데터의 직경 사이에 간격이 커져 카데터 위치 표시기의 카데터 안내 기능이 약해지는 경우에는 관통 홀 내에 관통 홀과 카데터 사이에 스페이서를 삽입함으로써 보다 안정된 안내를 행할 수 있다.When the gap between the through hole 11 and the catheter is increased and the catheter guide function of the catheter position indicator is weakened, a more stable guide can be performed by inserting a spacer between the through hole and the catheter in the through hole. .

도 9는 본 발명에 따른 카데터 위치 표시기와 카데터 가이드 고리의 결합 상태를 나타내는 사진이다.9 is a photograph showing the coupling state of the catheter position indicator and the catheter guide ring according to the present invention.

이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.Various embodiments of the present disclosure will be described below.

(1) 위치 인식이 가능하며, 카데터 및 카데터 가이드의 목표 지점으로의 안내가 가능한 카데터 위치 표시기.(1) A catheter position indicator capable of position recognition and guiding to the target point of the catheter and catheter guide.

(2) 수술용 항법 장치가 사용되는 환경 하에서, 카데터 및 카데터 가이드의 휨을 억제할 수 있는 카데터 위치 표시기.(2) The catheter position indicator which can suppress the bending of a catheter and a catheter guide in the environment where a surgical navigation apparatus is used.

(3) 카데터 가이드의 고정이 간편한 카데터 위치 표시기.(3) Catheter position indicator for easy fixing of the catheter guide.

(4) 카데터로부터 카데터 가이드의 분리가 간편한 카데터 위치 표시기.(4) Catheter position indicator for easy removal of the catheter guide from the catheter.

(5) 스페이서를 구비함으로써, 범용성을 가지는 카데터 위치 표시기.(5) A catheter position indicator having versatility by having a spacer.

(6) 유연한(flexible) 카데터 또는 카데터 튜브와 휠 수 있는 와이어를 안내하고, 이들의 위치를 알려줄 수 있는 카데터 위치 표시기.(6) A catheter position indicator that can guide and indicate the location of a flexible catheter or catheter tube and a bendable wire.

(7) 로봇에 의해 사용가능하며, 로봇과 별도로 수술용 항법 장치에 의해 인식가능함으로써, 목표 지점과의 오차를 판별할 수 있게 하는 카데터 위치 표시기.(7) A catheter position indicator that can be used by a robot and recognizable by a surgical navigation device separately from the robot, thereby enabling to discriminate an error from a target point.

도 1은 미국특허 제6,783,536호에 기재된 카데터 및 카데터를 운용하는데 필요한 수단들의 일 예를 나타내는 도면,1 is a view showing an example of the catheter and the means required to operate the catheter described in US Patent No. 6,783,536,

도 2는 미국특허 제7,328,057호에 기재된 카데터 및 카데터 위치 표시기의 일 예를 나타내는 도면,2 is a view showing an example of a catheter and catheter position indicator described in US Patent No. 7,328,057,

도 3은 미국특허 제6,235,038호에 기재된 수술장의 일 예를 나타내는 도면,3 is a view showing an example of the operating room described in US Patent No. 6,235,038,

도 4는 미국특허 제6,197,003호에 기재된 카데터 안내 수단의 일 예를 나타내는 도면,4 is a view showing an example of the catheter guide means described in US Patent No. 6,197,003,

도 5는 미국특허 제7,453,227호에 기재된 로봇을 이용한 수술의 일 예를 나타내는 도면,5 is a view showing an example of surgery using a robot described in US Patent No. 7,453,227;

도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 카데터 위치 표시기의 일 예를 나타내는 사진,6 to 8 are photographs showing an example of a catheter position indicator according to the present invention,

도 9는 본 발명에 따른 카데터 위치 표시기와 카데터 가이드 고리의 결합 상태를 나타내는 사진.Figure 9 is a photograph showing the coupling state of the catheter position indicator and the catheter guide ring according to the present invention.

Claims (5)

카데터 가이드에 의해 안내되는 카데터의 위치를 수술용 항법 장치에 알리는 카데터 위치 표시기에 있어서,In the catheter position indicator that informs the surgical navigation device the position of the catheter guided by the catheter guide, 카데터가 삽입되는 관통 홀을 구비하는 긴(elongated) 로드;An elongated rod having a through hole into which the catheter is inserted; 위치 인식 수단과 연동하는 위치 식별자; 그리고,A location identifier in association with the location recognizing means; And, 긴 로드의 일단에 위치하며, 카데터 가이드가 위치고정되는 고정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기.Located on one end of the long rod, the catheter guide is fixed to the position fixed to the catheter position indicator comprising a. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 고정부는 고리 형상의 카데터 가이드 말단이 회전 끼움되어 결합되는 형상인 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기.The fixed part is a catheter position indicator, characterized in that the end of the ring-shaped catheter guide is coupled to fit. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 관통 홀 내에 관통 홀과 카데터 사이에 삽입된 스페이서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기.And a spacer inserted between the through hole and the catheter in the through hole. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 위치 식별자는 적어도 세개의 적외선 반사구인 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기.And the location identifier is at least three infrared reflectors. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 카데터는 유연한(flexible) 튜브이며,The catheter is a flexible tube, 카데터 가이드는 휨이 가능한 와이어인 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기.The catheter guide is a catheter position indicator, characterized in that the wire is bendable.
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