KR20140115680A

KR20140115680A - Ultrasound image assistant system for navigation of the medical device

Info

Publication number: KR20140115680A
Application number: KR1020130030557A
Authority: KR
Inventors: 윤치순
Original assignee: 가톨릭대학교 산학협력단
Priority date: 2013-03-21
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2014-10-01
Also published as: KR101471040B1

Abstract

The present invention relates to an ultrasound imaging assistant system for navigation of a medical device and, more specifically, to an ultrasound imaging assistant system for navigation of a medical device which generates a virtual image of the medical device used in a medical operation using ultrasound devices and implements the generated image with an ultrasound image, such that a correct treatment is facilitated and the medical device is moved and guided accurately along an evading route evading a tissue to be evaded toward a target position, even when the tissue to be evaded exists. The system according to the present invention is characterized in comprising: an ultrasound device including an ultrasound probe and a monitor to be used in medical operations; a probe fixing device connected to the ultrasound device for fixing the ultrasound probe; a position measuring unit connected to the probe fixing device for measuring a position of the medical device used in the operation in real time; an image generating unit for generating a virtual image of the medical device by using the position information measured at the position measuring unit; and an augmented reality unit for overlapping the virtual image generated at the image generating unit with the ultrasound image and displaying the overlapped image on a monitor.

Description

의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템 {Ultrasound image assistant system for navigation of the medical device}[0001] Ultrasound image assistant system for navigation of medical devices [0002]

본 발명은 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초음파 기기를 이용한 시술시 사용되는 의료기기의 가상 이미지를 생성하여 초음파 영상과 연동하여 실시간으로 구현할 수 있도록 함으로써 보다 정확한 술기가 가능해지도록 함은 물론, 의료기기가 목표부위에 도달하기 위하여 회피해야할 조직이 있는 경우에도 회피가 가능한 루트를 통해 의료기기를 정확히 이동시킬 수 있도록 하는 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an ultrasound image assistant system for navigation of a medical instrument, and more particularly, to a system and method for generating a virtual image of a medical instrument used in an ultrasound system, An ultrasound image assistant system for navigating a medical device that allows a medical device to be moved accurately through a route that can be avoided even if there is a tissue to be avoided in order for the medical device to reach a target site, .

일반적으로, 의료분야에서 사용되는 초음파 기기는 방사선을 사용하지 않고, 인체에 무해한 초음파를 이용하여 신체의 내부를 보여주는 영상 장치로써, 진단과 시술에 일상적으로 사용되는 장비이다.Generally, the ultrasonic device used in the medical field is an imaging device that displays the inside of the body using ultrasound harmless to the human body, without using radiation, and is a device that is routinely used for diagnosis and operation.

최근들어 이러한 초음파 기기를 이용한 술기가 증가하고 있는데, 기존의 술기 방법은 도 1에 나타낸 바와 같이, 한 손으로 초음파 탐촉자를 잡고, 나머지 한 손으로 술기 즉 생검이나, 심경 차단술 등을 시행하는 방법이 사용되고 있다.Recently, a technique using such an ultrasonic device has been increasing. As shown in FIG. 1, a conventional technique is a method of holding an ultrasonic probe with one hand and performing a technique such as a biopsy or a cardiopulmonary bypass with the other hand .

하지만, 술기가 점차 복잡해지면서 시술자가 양 손을 모두 사용하는 것이 필요한 상황이 많아지고 있는데, 이러한 경우 두 명 이상의 시술자가 시술에 참여해야 하는 문제점이 있다.However, as the technique becomes increasingly complicated, it is becoming more and more necessary for the practitioner to use both hands. In this case, two or more practitioners must participate in the procedure.

한편, 의료용으로 사용되는 초음파 기기의 종래기술로 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0102346호에는 보조 모니터가 장착된 초음파 탐촉자 및 이를 포함하는 초음파 진단장치가 개시되어 있는데, 그 주요 기술적 구성은 도 2에 나타낸 바와 같이, 초음파를 송신 또는 수신하는 초음파 탐촉자 헤드(10)와 케이블(30)로 이루어지는 초음파 탐촉자에 있어서, 상기 탐촉자 헤드(10)의 상면에 보조 모니터(20)가 장착된 것을 특징으로 한다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0102346 discloses an ultrasonic probe having an auxiliary monitor and an ultrasonic diagnostic apparatus including the ultrasonic probe. The main technical structure of the ultrasonic probe is shown in FIG. 2 There is provided an ultrasonic probe comprising an ultrasonic probe head 10 for transmitting or receiving ultrasonic waves and a cable 30, wherein an auxiliary monitor 20 is mounted on the upper surface of the probe head 10 .

즉, 상기 종래기술은 초음파를 사용하는 시술자가 초음파 시술 중에 탐촉자 위에 놓인 모니터를 살펴보며 시술을 할 수 있어 시술하는 위치와 시술자의 시선이 일치하여 편리하고 정확한 시술을 가능하게 하는 장점이 있으나, 시술시 초음파 탐촉자를 한 손으로 잡은 상태에서 나머지 한 손으로 시술을 하여야 하므로 시술의 정확성이 떨어질 수 있고, 양 손 모두를 사용하여야 하는 시술의 경우 적용할 수 없는 문제점이 있다.That is, the above-described prior art technique has a merit that a practitioner using an ultrasonic wave can perform a procedure while observing a monitor placed on a probe during an ultrasound procedure, thereby making it possible to perform convenient and accurate operations by matching the position of the operation with the sight line of the operator. The accuracy of the procedure may be lowered because the ultrasound transducer must be held with one hand while the other should be performed with the other hand and there is a problem in that it can not be applied to a procedure in which both hands are used.

또한, 보다 깨끗한 화질의 초음파 영상을 얻기 위해서는 초음파 탐촉자(probe)와 피검체 사이에 공기층이 없어야 하는데 신체의 경우 표면이 불규칙하거나 굴곡진 부분이 많아서 초음파 탐촉자와 피검체의 표면이 밀착되기 어려운 문제점이 있다.Further, in order to obtain a cleaner image quality ultrasound image, there is no air layer between the ultrasonic probe and the subject. In the case of the body, there are many irregular or curved portions of the body, have.

즉, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 종래의 초음파 탐촉자를 이용하여 시술하는 경우, 신체의 굴곡에 의해 초음파 탐촉자와 신체의 표면 사이에 밀착되지 않는 부분이 발생하게 되고, 이러한 경우 초음파 탐촉자와 신체의 표면 사이에 형성되는 공기층에 의해 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 초음파 영상이 제대로 표현되지 않는 것이다.That is, as shown in FIG. 3 (a), when a conventional ultrasound probe is used, portions that are not in close contact with the surface of the body occur due to bending of the body. In this case, The ultrasonic image is not properly displayed as shown in Fig. 3 (b) due to the air layer formed between the surface of the body and the surface of the body.

따라서, 종래의 초음파 탐촉자에 의해 획득되는 영상은 그 범위가 제한적일 수 있으므로 시술시 의료기구의 위치가 제대로 표현되지 않는 문제점이 있다.Therefore, since the range of the image obtained by the conventional ultrasonic probe can be limited, there is a problem that the position of the medical instrument is not properly displayed during the procedure.

또한, 종래의 초음파 탐촉자를 이용한 시술에서는 시술 장면이 초음파 영상을 구현하는 모니터에 구현되지 않아 시술시 주의가 분산될 수 있는 문제점이 있었다.In addition, in the conventional ultrasonic transducer-based procedure, the procedure scene is not implemented in a monitor for realizing an ultrasound image, so that there is a problem that attention is dispersed in the procedure.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 초음파를 이용한 시술을 위한 의료기기의 가상 이미지를 생성하여 초음파 영상과 연동하여 실시간으로 구현할 수 있도록 함으로써 보다 정확한 시술 또는 수술이 가능해지도록 함은 물론, 의료기기가 목표부위에 도달하기 위하여 회피해야할 조직이 있는 경우에도 회피가 가능한 루트를 통해 의료기기를 정확히 이동시킬 수 있도록 하는 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a medical device for ultrasound- The ultrasonic image assistant for navigation of the medical device which enables the medical device to be moved accurately through the avoidable route even when there is a tissue to be avoided in order for the medical device to reach the target site, System.

또한, 본 발명은 초음파 탐촉자의 하단부에 그 내측에 초음파 전달 매질이 충진된 플라스틱 백을 설치하여 탐촉자와 신체의 표면 사이에 공기층이 형성되는 것을 방지함으로써 보다 넓은 시야를 확보할 수 있는 양질의 초음파 영상을 획득할 수 있을 뿐만 아니라, 초음파 영상에서의 의료기기의 위치를 보다 정확히 파악할 수 있도록 하는 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템을 제공함에 다른 목적이 있다.According to the present invention, a plastic bag filled with an ultrasonic wave transmission medium is provided at the lower end of an ultrasonic probe, thereby preventing an air layer from being formed between the probe and the surface of the body, thereby providing a high quality ultrasonic image It is another object of the present invention to provide an ultrasound image assisting system for navigation of a medical device which can acquire a position of a medical device in an ultrasound image more precisely.

또한, 본 발명은 초음파 탐촉자를 기계적으로 고정시킬 수 있도록 함으로써 시술자가 양손 모두를 사용하여 술기를 시행할 수 있도록 하여 보다 정확하고 용이한 시술이 이루어질 수 있도록 할 뿐만 아니라, 인체 내부에서의 의료기기의 위치를 보다 정확히 예측할 수 있도록 하는 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템을 제공함에 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention enables a technician to mechanically fix an ultrasonic probe, thereby allowing a practitioner to perform a technique using both hands, thereby enabling more accurate and easy procedures to be performed. In addition, The present invention also provides an ultrasound image assistant system for navigating a medical device that allows a user to more accurately predict a position of an ultrasound image.

또한, 본 발명은 촬영장치를 이용하여 시술장면을 촬영할 수 있도록 함으로써 시술장면의 동영상을 초음파 영상을 구현하는 모니터에 동시에 구현시킬 수 있도록 하여 시술자의 주의를 분산시키지 않고, 보다 수월한 시술이 이루어질 수 있도록 하는 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템을 제공함에 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention enables a moving picture of a procedure scene to be simultaneously implemented on a monitor that implements an ultrasound image by allowing the operator to photograph a procedure scene using a photographing apparatus, so that the procedure can be performed more easily without distracting the operator's attention. The present invention provides an ultrasound image assistant system for navigating a medical device.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

초음파 탐촉자 및 모니터가 구비되어 의료용 시술에 사용되는 초음파 기기와, 상기 초음파 기기에 연결 설치되어 초음파 탐촉자를 고정시키는 탐촉자 고정장치와, 상기 탐촉자 고정장치에 연결 설치되어 시술에 사용되는 의료기기의 위치를 실시간으로 측정하는 위치 측정부와, 상기 위치 측정부에서 측정된 의료기기의 위치 정보를 이용하여 의료기기의 가상 이미지를 생성하는 이미지 생성부 및 상기 이미지 생성부에서 생성된 가상 이미지를 초음파 영상에 중첩시켜 모니터에 현시하는 증강 현실부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.A transducer securing device connected to the ultrasonic device for securing an ultrasonic transducer, and a transducer securing device connected to the transducer securing device to detect a position of the medical device used in the procedure, An image generation unit for generating a virtual image of the medical device by using the positional information of the medical device measured by the position measurement unit; and a display unit for superimposing the virtual image generated by the image generation unit on the ultrasound image And an augmented reality part which is displayed on a monitor.

이때, 상기 탐촉자 고정장치는, 일측 단부가 초음파 기기에 연결 설치되는 지지대와, 상기 지지대의 타측 단부에 연결 설치되어 그 내측에 초음파 탐촉자를 고정시킬 수 있도록 수용하는 케이스와, 상기 케이스의 일측에 연결 설치되어 의료기기를 고정시킬 수 있도록 하는 고정부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.At this time, the transducer fixing device includes: a support rod having one end connected to the ultrasonic device; a case connected to the other end of the support rod to receive the ultrasonic probe so that the ultrasonic probe can be fixed to the inside thereof; And a fixing part for fixing the medical device installed therein.

또한, 상기 지지대는 초음파 기기에 착탈 가능하도록 결합되는 연결부재와, 상기 연결부재와 케이스의 사이에 설치되는 지지부재로 구성된 것을 특징으로 한다.The supporting member may include a connecting member detachably coupled to the ultrasonic device, and a supporting member provided between the connecting member and the case.

또한, 상기 지지부재는 다단으로 분리 구성되어 각도조절 및 길이조절이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the support member is configured to be divided into multiple stages to adjust the angle and adjust the length.

그리고, 상기 고정부는 케이스의 일측면에 연결 설치되는 수평부재와, 상기 수평부재의 단부에 결합되어 의료기기가 끼움 결합되는 고정구로 구성된 것을 특징으로 한다.The fixing unit may include a horizontal member connected to one side of the case, and a fixture coupled to the end of the horizontal member and adapted to be fitted into the medical device.

이때, 상기 수평부재는 길이 조절이 가능하도록 구성되고, 상기 고정구는 수평부재의 단부에 힌지 결합되는 것을 특징으로 한다.In this case, the horizontal member is configured to be adjustable in length, and the fixture is hinged to an end of the horizontal member.

또한, 상기 위치 측정부는, 탐촉자 고정장치에 착탈 가능하도록 설치되는 촬영장치와, 상기 수평부재에 형성되어 초음파 탐촉자의 중심으로부터 고정구의 중심부까지의 거리를 확인할 수 있도록 하는 제1눈금부와, 상기 고정구에 형성되어 수평부재와 고정구 사이의 각도를 확인할 수 있도록 하는 각도표시부 및 상기 의료기기에 형성되어 고정구로부터 전개된 의료기기의 길이를 확인할 수 있도록 하는 제2눈금부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The position measuring unit may include a photographing device installed in the transducer fixing device so as to be detachable, a first graduation formed in the horizontal member and capable of confirming the distance from the center of the ultrasonic probe to the center of the fixture, And a second scale unit formed on the medical device and capable of checking the length of the medical device deployed from the fixture.

또한, 상기 위치 측정부는, 초음파 탐촉자의 중심부와 고정구의 중심부 사이의 거리를 측정하는 제1거리센서와, 고정구로부터 전개된 의료기기의 전단부까지의 길이를 측정하는 제2거리센서 및 수평부재와 고정구에 끼움 결합된 의료기기가 이루는 각도를 측정하는 각도센서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The position measuring unit may include a first distance sensor for measuring a distance between the center of the ultrasonic probe and the center of the fixture, a second distance sensor for measuring the length from the fixture to the front end of the medical device deployed, And an angle sensor for measuring an angle formed by the medical device fitted to the fixture.

그리고, 상기 이미지 생성부는, 위치 측정부로부터 전송되는 의료기기의 측정 정보를 수신하는 신호수신모듈과, 상기 신호수신모듈에 의해 수신된 측정 정보를 조합하여 의료기기의 가상 이미지를 생성하는 이미지생성모듈 및 상기 이미지생성모듈에서 생성된 가상 이미지를 증강현실부로 전송하는 이미지전송모듈로 구성된 것을 특징으로 한다.The image generating unit may include a signal receiving module for receiving the measurement information of the medical instrument transmitted from the position measuring unit, an image generating module for generating a virtual image of the medical device by combining the measurement information received by the signal receiving module, And an image transmission module for transmitting the virtual image generated by the image generation module to the augmented reality part.

또한, 상기 초음파 탐촉자의 하부에는 그 내측에 초음파 전달 매질이 수용된 플라스틱 백이 결합된 것을 특징으로 한다.
In addition, a plastic bag accommodating an ultrasonic wave transmission medium is coupled to a lower portion of the ultrasonic probe.

본 발명에 따르면, 초음파 기기를 이용한 시술에 사용되는 의료기기의 가상 이미지를 생성하여 초음파 영상과 연동하여 실시간으로 구현할 수 있도록 함으로써 보다 정확한 시술 또는 수술이 가능해지도록 함은 물론, 의료기기가 목표부위에 도달하기 위하여 회피해야할 조직이 있는 경우에도 회피가 가능한 루트를 통해 의료기기를 정확히 이동시킬 수 있도록 하는 뛰어난 효과를 갖는다.According to the present invention, a virtual image of a medical device used for an operation using an ultrasonic device can be generated and can be realized in real time in cooperation with an ultrasound image, thereby enabling a more accurate procedure or operation, Even when there is a tissue to be avoided in order to reach the medical device, it is possible to accurately move the medical device through the avoidable route.

또한, 본 발명에 따르면 초음파 탐촉자의 하단부에 그 내측에 초음파 전달 매질이 충진된 플라스틱 백을 설치하여 탐촉자와 신체의 표면 사이에 공기층이 형성되는 것을 방지함으로써 보다 넓은 시야를 확보할 수 있는 양질의 초음파 영상을 획득할 수 있도록 하는 효과를 추가로 갖는다.According to the present invention, a plastic bag filled with an ultrasonic wave transmission medium is provided at the lower end of an ultrasonic probe to prevent an air layer from being formed between the probe and the surface of the body, thereby providing a high quality ultrasonic wave And has an effect of acquiring images.

또한, 본 발명에 따르면 초음파 탐촉자를 기계적으로 고정시킬 수 있도록 함으로써 시술자가 양손 모두를 사용하여 술기를 시행할 수 있도록 하여 보다 정확하고 용이한 시술이 이루어질 수 있도록 할 뿐만 아니라, 인체 내부에서의 의료기기의 위치를 보다 정확히 예측할 수 있도록 하는 효과를 추가로 갖는다.In addition, according to the present invention, since the ultrasonic probe can be mechanically fixed, the practitioner can perform the procedure using both hands so that more accurate and easy procedures can be performed. In addition, So that it is possible to more precisely predict the position of the vehicle.

또한, 본 발명에 따르면 시술장면의 동영상을 초음파 영상을 구현하는 모니터에 동시에 구현시킬 수 있도록 함으로써 시술자의 주의를 분산시키지 않게 되어 보다 수월한 시술이 이루어질 수 있도록 하는 효과를 추가로 갖는다.
In addition, according to the present invention, it is possible to simultaneously implement a moving picture of a procedure scene on a monitor for implementing an ultrasound image, so that the operator's attention is not dispersed, thereby further facilitating the operation.

도 1은 종래의 초음파를 이용한 시술 장면을 나타낸 도면.
도 2는 종래의 보조 모니터가 장착된 초음파 탐촉자를 나타낸 도면.
도 3의 (a),(b)는 종래의 초음파 탐촉자의 사용 모습과 그에 따른 초음파 영상을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템의 구성을 개념적으로 나타낸 도면.
도 5는 도 4에 나타낸 본 발명 중 탐촉자 고정장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 6은 도 5에 나타낸 탐촉자 고정장치 중 지지대의 구성을 세부적으로 나타낸 도면.
도 7은 도 5에 나타낸 탐촉자 고정장치 중 고정부의 구성을 세부적으로 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템을 이용한 시술 장면을 개략적으로 나타낸 도면.
도 9는 도 4에 나타낸 본 발명 중 이미지 생성부에 의해 생성된 의료기기의 가상이미지가 증강현실부에 의해 초음파 영상에 중첩된 모습을 나타낸 도면.FIG. 1 is a view showing a procedure using a conventional ultrasonic wave. FIG.
2 is a view showing an ultrasonic probe equipped with a conventional auxiliary monitor.
3 (a) and 3 (b) are views showing the use of a conventional ultrasonic probe and ultrasound images thereof.
4 is a conceptual view of the configuration of an ultrasound image auxiliary system for navigation of a medical device according to the present invention.
Fig. 5 is a schematic view of a probe fixing device in the present invention shown in Fig. 4; Fig.
6 is a detailed view of the configuration of a support among the probe fastening devices shown in Fig.
Fig. 7 is a detailed view of the configuration of a fixing portion of the transducer fixing device shown in Fig. 5; Fig.
8 is a view schematically showing a procedure using an ultrasound image auxiliary system for navigation of a medical device according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a virtual image of a medical device generated by an image generating unit of the present invention shown in FIG. 4, superimposed on an ultrasound image by an augmented reality unit;

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of an ultrasound image assisting system for navigation of a medical device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템의 구성을 개념적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4에 나타낸 본 발명 중 탐촉자 고정장치를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 6은 도 5에 나타낸 탐촉자 고정장치 중 지지대의 구성을 세부적으로 나타낸 도면이고, 도 7은 도 5에 나타낸 탐촉자 고정장치 중 고정부의 구성을 세부적으로 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템을 이용한 시술 장면을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 9는 도 4에 나타낸 본 발명 중 이미지 생성부에 의해 생성된 의료기기의 가상이미지가 증강현실부에 의해 초음파 영상에 중첩된 모습을 나타낸 도면이다.
FIG. 4 is a conceptual view of the configuration of an ultrasound image assisting system for navigation of a medical device according to the present invention, FIG. 5 is a schematic view of a probe fixing device of the present invention shown in FIG. 4, 7 is a detailed view showing the configuration of the fixing part of the transducer fixing device shown in Fig. 5, and Fig. 8 is a view showing the configuration of the navigation device of the transducer according to the present invention FIG. 9 is a schematic view of a medical procedure image using an ultrasound image supporting system for an augmented reality part of the present invention shown in FIG. 4, Fig.

본 발명은 초음파 기기(100)를 이용한 시술시 사용되는 의료기기(600)의 가상 이미지를 생성하여 초음파 영상과 연동하여 실시간으로 구현할 수 있도록 함으로써 보다 정확한 술기가 가능해지도록 함은 물론, 의료기기(600)가 목표부위에 도달하기 위하여 회피해야할 조직이 있는 경우에도 회피가 가능한 루트를 통해 의료기기(6)를 정확히 이동시킬 수 있도록 하는 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템(1)에 관한 것으로, 그 구성은 도 4에 나타낸 바와 같이, 크게 초음파 기기(100), 탐촉자 고정장치(200), 위치 측정부(300), 이미지 생성부(400) 및 증강 현실부(500)를 포함하여 이루어진다.The present invention can generate a virtual image of the medical device 600 used in the procedure using the ultrasound device 100 and can be implemented in real time in cooperation with the ultrasound image to thereby enable a more accurate technique, The present invention relates to an ultrasound image assisting system (1) for navigation of a medical instrument, which enables a medical device (6) to be moved accurately through a route that can be avoided even when there is a tissue to be avoided in order to reach a target site, As shown in FIG. 4, the configuration includes an ultrasonic apparatus 100, a probe fixing apparatus 200, a position measuring unit 300, an image generating unit 400, and an augmenting reality unit 500.

보다 상세히 설명하면, 상기 초음파 기기(100)는 최근 들어 의료분야에서 진단과 시술에 일상적으로 사용되는 장비 중 하나로, 방사선을 사용하지 않고, 인체에 무해한 초음파를 이용하여 신체의 내부를 보여주는 영상 장치로써, 초음파 탐촉자(120)와 모니터(110)를 포함하여 구성된다.More specifically, the ultrasound device 100 is one of devices commonly used for diagnosing and practicing in the medical field in recent years. The ultrasound device 100 is an imaging device that displays the inside of the body using ultrasound harmless to the human body, An ultrasonic probe 120, and a monitor 110. [

즉, 상기 초음파 탐촉자(120)는 통상의 초음파 기기(100)에 연결 설치되어 인체의 내부를 시술자의 육안으로 확인할 수 있도록 하는 것으로, 초음파를 생성하여 내보내고 돌아오는 초음파를 수신하는 역할을 하는 것이고, 이와 같이 수신된 초음파는 초음파 기기(100)에 의해 영상화되어 초음파 기기(100)에 구비된 모니터(110)를 통해 구현될 수 있도록 구성된 것이다.That is, the ultrasound probe 120 is connected to a conventional ultrasound device 100 so as to be able to confirm the inside of a human body with the naked eye of a user, and is used to generate ultrasound waves and receive ultrasound waves to return and generate ultrasound waves. The ultrasonic waves received by the ultrasonic apparatus 100 are imaged by the ultrasonic apparatus 100 and can be implemented through the monitor 110 provided in the ultrasonic apparatus 100.

다음, 상기 탐촉자 고정장치(200)는 초음파 기기(100)에 연결 설치되어 초음파 기기(100)를 이용한 진단이나 시술 도중 초음파 탐촉자(120)를 고정시키는 역할을 하는 것으로, 상기와 같이 탐촉자 고정장치(200)에 의해 초음파 탐촉자(120)를 고정시킴으로써, 시술자가 초음파 기기(100)를 이용한 시술시 초음파 탐촉자(120)를 파지할 필요가 없게 되어 양손 모두를 사용하여 술기를 시행할 수 있게 되고, 그에 따라 보다 정확하고 용이한 시술이 이루어질 수 있게 된다.The transducer fixing device 200 is connected to the ultrasonic device 100 and fixes the ultrasonic probe 120 during diagnosis or operation using the ultrasonic device 100. As described above, It is not necessary for a practitioner to grasp the ultrasonic probe 120 during the procedure using the ultrasonic device 100 so that the operator can perform the procedure using both hands, So that a more accurate and easy procedure can be performed.

또한, 후술하겠지만, 탐촉자 고정장치(200)에 의해 초음파 탐촉자(120)를 고정시키는 경우 시술과정에서 초음파 탐촉자(120)의 흔들림이 방지되어 보다 선명한 초음파 영상을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 시술에 사용되는 의료기기(600)의 정확한 위치 및 자세 측정이 가능하게 되어 의료기기(600)의 가상 이미지를 보다 정확하게 생성할 수 있게 된다.In addition, as described later, in the case where the ultrasonic probe 120 is fixed by the transducer securing apparatus 200, shaking of the ultrasonic probe 120 is prevented during the procedure, so that a clearer ultrasonic image can be obtained, It is possible to accurately measure the position and attitude of the medical instrument 600, and thereby to more accurately generate the virtual image of the medical instrument 600.

보다 상세히 설명하면, 상기 탐촉자 고정장치(200)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 지지대(210), 케이스(230) 및 고정부(240)를 포함하여 이루어지는데, 상기 지지대(210)는 초음파 탐촉자(120)가 설치되는 케이스(230)를 지지하는 역할을 하는 것으로, 그 일측 단부는 초음파 기기(100)에 착탈 가능하도록 연결 설치되고, 타측 단부는 케이스(230)의 일측면 또는 상부에 연결 설치된다.4, the transducer fixing device 200 includes a support 210, a case 230 and a fixing part 240. The support 210 includes an ultrasonic probe (not shown) The one end of the case 230 is detachably connected to the ultrasonic device 100 and the other end of the case 230 is connected to one side or top of the case 230 .

즉, 상기 지지대(210)는 연결부재(212)와 지지부재(214)로 구성되는데, 상기 연결부재(212)는 지지대(210)를 초음파 기기(100)에 결합시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 볼트 등의 체결수단(미도시)에 의해 초음파 기기(100)에 결합되거나, 통상의 집게와 같은 형상으로 이루어져 초음파 기기(100)의 일측면에 용이하게 착탈시킬 수 있도록 구성되어 있다.That is, the support member 210 is composed of a connection member 212 and a support member 214. The connection member 212 serves to couple the support member 210 to the ultrasonic device 100 (Not shown) such as a bolt, or the like, or can be easily attached to and detached from a side surface of the ultrasonic device 100. The ultrasonic device 100 has a shape similar to that of a conventional tongue.

다음, 상기 지지부재(214)는 연결부재(212)와 케이스(230)의 사이에 연결 설치되어 케이스(230)를 지지하는 역할을 하는 것으로, 일체로 형성될 수도 있으나, 길이 조절 및 각도 조절이 가능하도록 다단으로 분리 형성되는 것이 바람직하다.The support member 214 is connected between the connection member 212 and the case 230 to support the case 230. The support member 214 may be integrally formed with the support member 214, It is preferable that they are separated and formed in multiple stages.

예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 지지부재(214)를 연결부재(212)와 결합되는 제1지지부재(214a)와, 제1지지부재(214a)에 연결 설치되어 케이스(230)에 결합되는 제2지지부재(214b)로 분리 구성하고, 각 연결부를 힌지 결합에 의해 연결시킴으로써 지지부재(214)의 각도를 조절할 수 있도록 하는 것이다. 이때, 지지부재(214)의 보다 견고한 결합을 위해 각 힌지 결합부에 나사볼트 등의 체결수단(미도시)을 결합시킬 수도 있음은 물론이다.6, the supporting member 214 may include a first supporting member 214a coupled to the connecting member 212, a case 230 coupled to the first supporting member 214a, And the angle of the support member 214 can be adjusted by connecting the connection portions by hinge coupling. At this time, it is needless to say that the fastening means (not shown) such as a screw bolt may be coupled to each of the hinge engaging portions for more rigid engagement of the support member 214.

또한, 상기 제1 및/또는 제2지지부재(214a,214b)를 서로 밀착되는 이중관 형상으로 구성함으로써 제1 및/또는 제2지지부재(214a,214b)의 길이 조절이 가능하도록 구성할 수 있다.The length of the first and / or second support members 214a and 214b can be adjusted by configuring the first and / or second support members 214a and 214b in a double pipe shape in close contact with each other .

즉, 상기 제1 및 제2지지부재(214a,214b) 중 어느 하나 또는 제1 및 제2지지부재(214a,214b) 모두를 이중관 형상으로 제조하여 내측관이 외측관으로부터 슬라이드 이동할 수 있도록 함으로써 제1 및 제2지지부재(214a,214b)의 길이 조절이 가능하도록 하는 것이다.That is, either one of the first and second support members 214a and 214b or the first and second support members 214a and 214b may be formed into a double pipe shape so that the inner pipe can slide from the outer pipe, 1 and the second support members 214a and 214b.

이때, 상기 제1 및 제2지지부재(214a,214b)에는 내측관의 이동을 가이드 하기 위한 가이드 수단이나, 내측관을 고정시키기 위한 고정수단 등이 설치될 수 있음은 물론이다.At this time, the first and second support members 214a and 214b may be provided with guide means for guiding movement of the inner tube, fixing means for fixing the inner tube, and the like.

다음, 상기 케이스(230)는 지지대(210)의 타측 단부에 연결 설치되어 초음파 탐촉자(120)를 고정 지지할 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 그 내측에는 초음파 탐촉자(120)와, 후술할 초음파 탐촉자(120)의 하부에 연결 설치되는 플라스틱 백(125)이 삽입 설치되는 수용부(232)가 형성되어 있다.The case 230 is connected to the other end of the support 210 to support the ultrasonic probe 120. An ultrasonic probe 120 and an ultrasonic probe A receiving portion 232 into which a plastic bag 125 connected to a lower portion of the main body 120 is inserted is formed.

즉, 상기 케이스(230)는 초음파 탐촉자(120) 및 그 하부에 결합되는 플라스틱 백(125)을 고정 지지함으로써 시술자가 한 손으로 초음파 탐촉자(120)를 고정하지 않고서도 시술이 가능하도록 하는 역할을 하는 것이다.That is, the case 230 serves to fix the ultrasound probe 120 and the plastic bag 125 coupled to the lower portion thereof, thereby allowing the practitioner to perform the operation without fixing the ultrasound probe 120 with one hand .

보다 상세히 설명하면, 상기 케이스(230)는 지지대(210)에 연결 설치되어 그 내측에 초음파 탐촉자(120) 및 플라스틱 백(125)이 고정 설치되도록 함으로써 시술자가 초음파 탐촉자(120) 또는 그 하부에 결합된 플라스틱 백(125)을 손으로 파지하지 않은 상태에서도 시술이 가능하도록 하는 역할을 하는 것으로, 초음파 탐촉자(120)는 케이스(230)의 내측에 형성된 수용부(232)에 수직 방향으로 고정 설치되고, 플라스틱 백(125)은 초음파 탐촉자(120)의 하부에 연결 설치되어 그 하단부가 케이스(230)의 하부 외측으로 돌출되도록 하여 설치된다.More specifically, the case 230 is connected to the supporter 210 so that the ultrasonic probe 120 and the plastic bag 125 are fixedly installed inside the supporter 210 so that the surgeon can easily attach the ultrasonic probe 120 to the ultrasonic probe 120 The ultrasound probe 120 is fixed in a vertical direction to a receiving portion 232 formed on the inside of the case 230, And the plastic bag 125 is installed to be connected to the lower portion of the ultrasonic probe 120 so that the lower end of the plastic bag 125 protrudes outside the lower portion of the case 230.

따라서, 시술자가 시술을 하는 경우, 지지부재(214)의 각도 및 길이를 조절하여 케이스(230)가 촬영을 하고자 하는 부분의 상부에 위치하도록 한 후, 케이스(230)를 하강시키면, 케이스(230)의 하부 외측으로 돌출되도록 설치된 플라스틱 백(125)이 피검체 즉, 피부에 밀착되고, 초음파 탐촉자(120)로부터 발생된 초음파가 플라스틱 백(125)의 내부에 수용된 초음파 전달 매질을 통해 전달되어 보다 넓고 선명한 시야를 갖는 영상을 획득할 수 있게 되는 것이다.Therefore, when the operator performs the procedure, the angle of the support member 214 is adjusted so that the case 230 is positioned above the portion to be imaged, and then the case 230 is lowered, And the ultrasonic wave generated from the ultrasonic probe 120 is transmitted through the ultrasonic wave transmission medium accommodated in the plastic bag 125, It is possible to acquire an image having a wide and clear visual field.

다음, 상기 고정부(240)는 케이스(230)의 일측면에 연결 설치되어 시술자가 시술에 사용할 의료기기(600)를 고정시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 수평부재(242)와 고정구(244)를 포함하여 구성된다.The fixing part 240 is connected to one side of the case 230 so as to fix the medical device 600 to be used in the procedure. The horizontal part 242 and the fixing part 244 ).

보다 상세히 설명하면, 상기 수평부재(242)는 케이스(230)의 일측면에 연결 설치되어 의료기기(600)를 지지할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 고정구(244)는 수평부재(242)의 단부에 힌지 결합되어 그 내측으로 의료기기(600)가 끼움 결합될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.The horizontal member 242 is connected to one side of the case 230 so as to support the medical device 600. The fixing member 244 includes a horizontal member 242, So that the medical device 600 can be fitted to the inside of the hinge unit.

즉, 상기 수평부재(242)는 케이스(230)의 일측면에 수평 방향으로 연결 설치되는 것으로, 이는 후술할 이미지 생성부(400)에서 의료기기(600)의 가상 이미지를 생성할 수 있도록 하기 위한 위치정보를 제공할 수 있도록 하기 위한 것이다.That is, the horizontal member 242 is connected to one side of the case 230 in a horizontal direction, and it is possible to generate a virtual image of the medical device 600 in the image generating unit 400 So that location information can be provided.

이때, 상기 수평부재(242)는 전술한 제1 및 제2지지부재(214a,214b)와 마찬가지로 길이 조절이 가능하도록 구성되는데, 이는 시술에 사용할 의료기기(600)의 종류에 따라 케이스(230)의 내부에 설치된 초음파 탐촉자(120)와 의료기기(600) 사이의 거리가 달라질 수 있고, 시술 도중 촬영되는 부위가 변경되는 경우에도 피부의 절개되는 부분을 최소화하기 위하여 의료기기(600)가 피부를 관통하는 부분은 일정하게 유지되어야 하므로 수평부재(242)를 이중관 형상으로 구성하여 길이조절이 가능하도록 하는 것이다.The horizontal member 242 may be adjustable in length as in the case of the first and second support members 214a and 214b. The horizontal member 242 may be a case 230, depending on the type of the medical device 600, The distance between the ultrasonic probe 120 and the medical instrument 600 installed in the inside of the medical instrument 600 may be varied and the medical instrument 600 may be used to minimize the cut- Since the penetrating portion must be kept constant, the horizontal member 242 is formed into a double pipe shape so that the length thereof can be adjusted.

또한, 상기 고정구(244)는 수평부재(242)의 단부에 연결 설치되어 그 내측으로 의료기기(600)를 끼움 결합시킬 수 있도록 구성된 것으로, 의료기기(600)의 움직임은 방해받지 않으면서도 그 방향성은 유지할 수 있도록 하기 위하여 중공의 원통형상으로 이루어진다.The fixture 244 is connected to the end of the horizontal member 242 and is configured to fit the medical device 600 into the inside of the horizontal member 242. The movement of the medical device 600 is not disturbed, Is made of a hollow cylindrical shape so that it can be held.

이때, 상기 고정구(244)는 수평부재(242)의 단부에 힌지 결합됨으로써 결합부를 중심으로 한 상,하 방향으로의 회동이 가능하도록 함으로써 시술자가 의료기기(600)의 작동각도를 자유롭게 조절할 수 있도록 구성되어 있다.In this case, the fixture 244 is hinged to the end of the horizontal member 242, so that the fixture 244 can be rotated in the upward and downward directions with respect to the engaging portion so that the practitioner can freely adjust the operating angle of the medical instrument 600 Consists of.

한편, 상기 초음파 탐촉자(120)에는 유연한 재질로 이루어진 플라스틱 백(125)이 연결 설치될 수 있는데, 상기 플라스틱 백(125)은 그 내측에 초음파 전달 매질이 수용되어 직접적으로 인체와 접촉되는 역할을 하는 것이다.The plastic bag 125 may be connected to the ultrasonic probe 120 through a flexible material. The plastic bag 125 may receive the ultrasonic transmission medium and may directly contact the human body. will be.

즉, 전술한 바와 같이, 신체의 경우 표면이 불규칙하거나 굴곡진 부분이 많기 때문에 초음파 촬영을 위해 기존의 초음파 탐촉자(120)를 신체에 접촉시키는 경우 신체의 굴곡에 의해 초음파 탐촉자(120)와 신체의 표면 사이에 밀착되지 않는 부분이 발생하게 되고, 이러한 경우 초음파 탐촉자(120)와 신체의 표면 사이에 형성되는 공기층에 의해 초음파 영상이 제대로 표현되지 않게 되는 문제점이 있던 것임에 비해, 본 발명에서는 초음파 탐촉자(120)의 하부에 그 내측에 초음파 전달 매질이 수용된 연질의 플라스틱 백(125)을 결합시킴으로써 플라스틱 백(125)이 내부에 수용되는 초음파 전달매질의 무게에 의해 촬영하고자 하는 신체부위에 접촉되도록 하여 신체와의 사이에 공기층이 발생되지 않도록 하는 것이다.That is, as described above, since the body has many irregular or curved portions, when the conventional ultrasonic probe 120 is contacted with the body for ultrasound imaging, the ultrasonic probe 120 and the body There is a problem that the ultrasonic image is not properly displayed due to the air layer formed between the surface of the body and the ultrasonic probe 120. In contrast, in the present invention, A soft plastic bag 125 containing an ultrasonic wave transmission medium is coupled to a lower portion of the plastic bag 125 so that the plastic bag 125 is brought into contact with a body part to be photographed by the weight of the ultrasonic transmission medium contained therein So that an air layer is not generated between the body and the user.

따라서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 초음파 촬영시 초음파 탐촉자(120)의 하부에 결합된 연질의 플라스틱 백(125)이 촬영하고자 하는 신체 부위의 형상에 관계없이 신체에 밀착되고, 초음파 탐촉자(120)로부터 발생되는 초음파는 플라스틱 백(125)의 내측에 수용된 초음파 전달 매질을 통해 전달되므로, 시술자는 초음파 기기(100)에 구비된 모니터(110)를 통해 보다 선명하고 넓은 시야의 영상을 확인할 수 있게 되는 것이다.8, the flexible plastic bag 125 attached to the lower portion of the ultrasonic probe 120 during the ultrasonic imaging is closely attached to the body regardless of the shape of the body part to be imaged, and the ultrasonic probe 120, The ultrasonic wave generated from the ultrasonic device 100 is transmitted through the ultrasonic wave transmission medium accommodated inside the plastic bag 125 so that the surgeon can confirm a clearer and wider view of the image through the monitor 110 provided in the ultrasonic device 100 will be.

다음, 상기 위치 측정부(300)는 탐촉자 고정장치(200)에 연결 설치되어 시술에 사용되는 의료기기(600)의 위치 및 자세를 측정하는 역할을 하는 것이다.Next, the position measuring unit 300 is connected to the transducer securing apparatus 200 to measure the position and posture of the medical instrument 600 used in the procedure.

즉, 상기 위치 측정부(300)는 탐촉자 고정장치(200)의 고정구(244)에 설치된 의료기기(600)의 위치 및 자세를 측정하여 후술할 이미지 생성부(400)로 전달함으로써 이미지 생성부(400)에서 의료기기(600)의 가상 이미지를 생성할 수 있도록 하는 기초자료를 제공하는 역할을 하는 것이다.That is, the position measuring unit 300 measures the position and the posture of the medical instrument 600 installed in the fixture 244 of the transducer fixing apparatus 200 and transmits the measured position and posture to the image generating unit 400, 400 serves to provide basic data for generating a virtual image of the medical device 600. [

보다 상세히 설명하면, 상기 위치 측정부(300)는 촬영장치(310)와 제1 및 제2눈금부(320,330) 및 각도표시부(340)를 포함하여 구성되는데, 상기 촬영장치(310)는 제1 및 제2눈금부(320,330) 및 각도표시부(340)에 형성된 눈금으로부터 측정된 결과를 확인할 수 있도록 함과 동시에 시술자의 시술 과정을 촬영하는 역할을 하는 것이다.More specifically, the position measuring unit 300 includes a photographing apparatus 310, first and second scale units 320 and 330, and an angle display unit 340. The photographing apparatus 310 includes a first And the second graduation units 320 and 330 and the angle display unit 340, as well as photographing the operation procedure of the operator.

이때, 상기 케이스(230)에는 촬영장치(310)의 설치를 위한 촬영장치 고정구(234)가 설치되는데, 상기 촬영장치 고정구(234)는 촬영장치(310)의 촬영 각도를 조절할 수 있도록 하기 위하여 회동 가능하도록 설치된다.The photographing device fixture 234 is installed in the case 230 to mount the photographing device 310. The photographing device fixture 234 rotates the photographing device 310 in order to adjust the photographing angle of the photographing device 310 .

즉, 상기 촬영장치 고정구(234)에 설치된 촬영장치(310)는 제1 및 제2눈금부(320,330) 및 각도표시부(340)에 형성된 눈금 부분을 확대하여 촬영하고, 촬영된 이미지 또는 동영상을 후술할 이미지 생성부(400)로 전송하면, 이미지 생성부(400)에 구비된 신호수신모듈(410)에서는 전송된 이미지 또는 동영상으로부터 제1 및 제2눈금부(320,330) 및 각도표시부(340)에 표시된 수치를 인식하여 이미지 생성모듈(420)에서 의료기기(600)의 가상 이미지를 생성할 수 있도록 구성된 것이다.That is, the photographing apparatus 310 installed in the photographing apparatus fixture 234 enlarges and photographs the scale portions formed on the first and second scale units 320 and 330 and the angle display unit 340, The signal receiving module 410 provided in the image generating unit 400 receives the first and second scale units 320 and 330 and the angle display unit 340 from the transmitted image or moving image, And to generate a virtual image of the medical instrument 600 in the image generation module 420 by recognizing the displayed numerical value.

또한, 상기 촬영장치(310)를 이용하여 의료기기(600)를 이용한 시술 부위, 즉 시술이 이루어지는 신체의 표면 부위를 촬영하고, 촬영된 영상이 초음파 영상이 구현되는 모니터(110)에 동시에 구현될 수 있도록 함으로써 시술자의 시선이 분산되지 않도록 하여 보다 수월한 시술이 이루어질 수 있도록 구성할 수도 있다.In addition, by using the imaging device 310, a part of the body to be treated using the medical device 600, that is, a part of the body to be treated, is photographed, and the captured image is simultaneously imaged on the monitor 110 on which the ultrasound image is implemented So that the operator's gaze can be prevented from being dispersed so that the operation can be performed more easily.

이때, 상기 촬영장치(310)로는 디지털 카메라, 캠코더 등의 통상의 동영상 촬영장비가 사용될 수 있고, 필요에 따라 복수 개의 촬영장치(310)를 설치하여 시술부위를 포함한 다양한 부분을 촬영할 수도 있음은 물론이다. The photographing apparatus 310 may be a conventional moving picture photographing apparatus such as a digital camera or a camcorder. If necessary, a plurality of photographing apparatuses 310 may be installed to photograph various parts including a procedure site, to be.

다음, 상기 제1눈금부(320)는 탐촉자 고정장치(200)의 수평부재(242)에 형성되어 케이스(230)의 내측에 설치되는 초음파 탐촉자(120)의 중심으로부터 고정구(244)의 중심부까지의 거리(a)를 표시하는 역할을 하는 것이고, 상기 제2눈금부(330)는 고정구(244)에 끼움 결합되는 의료기기(600)의 표면에 형성되어 고정구(244)로부터 전개된 의료기기(600)의 길이(b)를 표시하는 역할을 하는 것이다.The first scale unit 320 is formed on the horizontal member 242 of the transducer fixing device 200 and extends from the center of the ultrasonic probe 120 installed inside the case 230 to the center of the fixture 244 And the second graduation part 330 is formed on the surface of the medical device 600 which is fitted to the fixture 244 and is provided on the surface of the medical device 600 deployed from the fixture 244 And the length (b)

또한, 상기 각도표시부(340)는 고정구(244)에 형성되어 수평부재(242)와 고정구(244)가 이루는 각도(α)를 표시하는 역할을 하는 것이다.The angle display unit 340 is formed on the fixture 244 and serves to display an angle a formed by the horizontal member 242 and the fixture 244.

즉, 상기 제1눈금부(320)의 경우 탐촉자 고정장치(200)의 수평부재(242)에 형성되는데, 상기 수평부재(242)는 길이 조절이 가능하도록 구성되므로, 수평부재(242)가 특정 위치에 정지된 상태에서의 초음파 탐촉자(120)의 중심으로부터 고정구(244)의 중심부까지의 거리를 기준으로 설정해 놓고, 수평부재(242)의 길이 변화에 따라 발생되는 거리변화를 제1눈금부(320)를 통해 인식함으로써 초음파 탐촉자(120)의 중심으로부터 고정구(244)의 중심부까지의 거리(a)를 실시간으로 측정할 수 있게 된다.That is, the first scale part 320 is formed on the horizontal member 242 of the transducer fixing device 200. Since the horizontal member 242 is configured to be adjustable in length, The distance from the center of the fixture 244 to the center of the ultrasonic probe 120 in a stationary state is set as a reference and the change in distance generated in accordance with the change in length of the horizontal member 242 is set as a first graduation The distance a from the center of the ultrasonic probe 120 to the center of the fixture 244 can be measured in real time.

그리고, 상기 제2눈금부(330)의 경우 인체의 내측으로 삽입되는 의료기기(600)의 하단부로부터 고정구(244) 중심부 까지의 거리를 표시한 것으로, 일반적으로 고정구(244)의 내측에 위치되는 의료기기(600)의 해당부위에 눈금이 표시되어 고정구(244)로부터 전개된 의료기기(600)의 길이(b)가 촬영장치에 의해 식별될 수 있도록 구성된 것이다.In the case of the second graduation part 330, the distance from the lower end of the medical device 600 inserted to the inside of the human body to the center of the fixture 244 is indicated. Generally, A scale is displayed on a corresponding portion of the medical instrument 600 so that the length b of the medical instrument 600 deployed from the fixture 244 can be identified by the imaging device.

또한, 상기 각도표시부(340)는 수평부재(242)와 고정구(244)가 평행을 이루는 시점을 기준점으로 하여 0도로 표시하고, 고정구(244)의 회전에 의해 수평부재(242)와 고정구(244)가 이루는 각도(α)를 반시계 방향으로 표시함으로써 촬영장치(310)에 의해 식별될 수 있도록 구성되어 있다. The angle display unit 340 displays the angle of 0 degrees with respect to a point of time when the horizontal member 242 and the fixing member 244 are parallel to each other and the horizontal member 242 and the fixing member 244 ) In a counterclockwise direction so as to be able to be identified by the photographing apparatus 310. [

한편, 상기 위치 측정부(300)의 다른 실시예로, 탐촉자 고정장치(200)의 고정구(244)에 설치되는 센서들을 이용하여 전술한 초음파 탐촉자(120)의 중심부와 고정구(244)의 중심부 사이의 거리(a), 고정구(244)로부터 전개된 의료기기(600)의 길이(b) 및 수평부재(242)와 고정구(244)가 이루는 각도(α)를 측정할 수 있도록 구성할 수도 있는데, 이러한 경우 상기 위치측정부(300)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2거리센서(350,360)와 각도센서(370)를 포함하여 이루어진다.The ultrasonic transducer 120 may be mounted on the fixture 244 of the transducer fixation apparatus 200 and may be disposed between the center of the fixture 244 and the center of the fixture 244. [ A length b of the medical device 600 deployed from the fixture 244 and an angle a between the horizontal member 242 and the fixture 244 can be measured, In this case, the position measuring unit 300 includes first and second distance sensors 350 and 360 and an angle sensor 370 as shown in FIG.

즉, 도시하지는 않았지만, 상기 제1거리센서(350)는 고정구(244)에 설치되어 초음파 탐촉자(120)의 중심부와 고정구(244)의 중심부 사이의 거리(a)를 측정하는 역할을 하는 것이고, 상기 제2거리센서(360)는 고정구(244)에 설치되어 고정구(244)로부터 전개된 의료기기(600)의 전단부까지의 길이(b)를 측정하는 역할을 하는 것이며, 상기 각도센서(370)는 고정구(244)에 설치되어 수평부재(242)와 고정구(244) 즉, 고정구(244)에 끼움 결합된 의료기기(600)가 이루는 각도(α)를 측정하는 역할을 하게 된다.Although not shown, the first distance sensor 350 is installed in the fixture 244 to measure the distance a between the center of the ultrasonic probe 120 and the center of the fixture 244, The second distance sensor 360 serves to measure the length b from the fixture 244 to the front end of the medical device 600 installed in the fixture 244 and the angle sensor 370 Is provided on the fixture 244 and serves to measure the angle? Formed by the horizontal member 242 and the fixture 244, that is, the medical device 600 fitted to the fixture 244.

이때, 상기 제1 및 제2거리센서(350,360)와 각도센서(370)가 초음파 탐촉자(120)의 중심부와 고정구(244)의 중심부 사이의 거리(a), 고정구(244)로부터 전개된 의료기기(600)의 길이(b) 및 수평부재(242)와 고정구(244)가 이루는 각도(α)를 측정하는 원리는 전술한 실시예에서와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.The distance a between the center of the ultrasonic probe 120 and the center of the fixture 244 and the distance a between the center of the ultrasonic probe 120 and the center of the fixture 244 are measured by the first and second distance sensors 350 and 360 and the angle sensor 370, The length b of the fixing member 600 and the angle? Between the fixing member 244 and the horizontal member 242 are the same as those in the previous embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted.

한편, 이와 같이 위치 측정부(300)에 의해 측정된 의료기기(600)의 위치 및 자세에 관한 정보는 후술할 이미지 생성부(400)로 전송된다.Information on the position and posture of the medical instrument 600 measured by the position measuring unit 300 is transmitted to the image generating unit 400, which will be described later.

다음, 상기 이미지 생성부(400)는 위치 측정부(300)에서 측정된 의료기기(600)의 위치 및 자세 정보를 입력받아 의료기기(600)의 가상 이미지를 생성하는 역할을 하는 것이다.The image generating unit 400 receives the position and attitude information of the medical instrument 600 measured by the position measuring unit 300 and generates a virtual image of the medical instrument 600.

즉, 상기 이미지 생성부(400)는 초음파 기기(100)에 구비되는 것으로, 위치 측정부(300)에 의해 측정된 초음파 탐촉자(120)의 중심으로부터 고정구(244)에 결합된 의료기기(600)의 중심부까지의 거리와, 수평부재(242)와 고정구(244)에 결합된 의료기기(600)가 이루는 각도 및 고정구(244)로부터 전개된 의료기기(600)의 길이를 이용하여 의료기기(600)의 실시간 위치 및 자세에 대응되는 가상 이미지를 생성하는 역할을 하는 것이다.That is, the image generating unit 400 is provided in the ultrasonic apparatus 100 and includes the medical instrument 600 coupled to the fixture 244 from the center of the ultrasonic probe 120 measured by the position measuring unit 300, And the length of the medical device 600 deployed from the fixture 244 and the angle formed by the horizontal member 242 and the medical device 600 coupled to the fixture 244, And a virtual image corresponding to the real-time position and posture of the virtual space.

이때, 상기 이미지 생성부(400)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 신호수신모듈(410), 이미지생성모듈(420) 및 이미지전송모듈(430)을 포함하여 이루어지는데, 상기 신호수신모듈(410)은 위치 측정부(300)로부터 전송되는 의료기기(600)의 실시간 위치 및 자세에 관한 정보를 수신하는 역할을 하는 것이고, 상기 이미지생성모듈(420)은 신호수신모듈(410)에서 수신한 위치 측정부(300)의 측정 정보 즉, 의료기기(600)의 실시간 위치 및 자세에 관한 정보를 이용하여 의료기기(600)의 가상 이미지를 생성하는 역할을 하는 것이며, 상기 이미지전송모듈(430)은 이미지생성모듈(420)에서 생성된 의료기기(600)의 가상 이미지를 후술할 증강현실부(500)로 전송하는 역할을 하는 것이다.4, the image generating unit 400 includes a signal receiving module 410, an image generating module 420, and an image transmitting module 430. The signal receiving module 410, The image generation module 420 receives information on the real-time position and posture of the medical instrument 600 transmitted from the position measurement unit 300. The image generation module 420 receives the position measurement The image transfer module 430 generates a virtual image of the medical device 600 by using the measurement information of the medical device 600 or the information about the real time position and the posture of the medical device 600, And transmits the virtual image of the medical device 600 generated by the generation module 420 to the augmented reality part 500 to be described later.

다음, 상기 증강현실부(500)는 도 9에 나타낸 바와 같이, 이미지 생성부(400)에서 생성된 의료기기(600)의 가상 이미지를 초음파 탐촉자(120)에 의해 획득되는 초음파 영상에 중첩시켜 모니터(110)에 현시하는 역할을 하는 것으로, 시술자가 초음파 기기(100)를 이용한 시술 도중 인체 내부에 위치하는 의료기기(600)의 정확한 위치를 파악할 수 있도록 함으로써 보다 정확한 술기가 이루어질 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.9, the augmenting reality unit 500 superimposes a virtual image of the medical device 600 generated by the image generation unit 400 on the ultrasound image acquired by the ultrasound probe 120, The ultrasonic device 100 can be operated in a state in which the user can grasp the exact position of the medical device 600 located inside the human body during the procedure using the ultrasonic device 100, .

즉, 전술한 바와 같이, 종래의 초음파 기기(100)를 이용한 술기 진행시에는 초음파 탐촉자(120)와 신체 사이에 공기층이 존재하게 되는 등의 이유로 하여 모니터(110)에 구현되는 초음파 영상에서 의료기기(600)의 모습을 제대로 확인할 수 없던 문제점이 있던 것임에 비해, 본 발명에서는 초음파 탐촉자(120)의 위치를 기준으로 한 의료기기(600)의 상대적인 위치를 이미지 생성부(400)를 이용하여 가상 이미지로 생성하고, 생성된 가상 이미지를 증강현실부(500)를 통해 초음파 영상에 중첩시켜 실시간으로 모니터(110)에 현시할 수 있도록 함으로써 시술이 보다 용이하고 정확하게 이루어질 수 있도록 할 뿐만 아니라, 의료기기(600)가 목표부위에 도달하기 위하여 회피해야할 조직이 있는 경우에도 회피가 가능한 루트를 통해 의료기기(600)를 정확히 이동시킬 수 있게 되는 것이다.That is, as described above, when the conventional ultrasonic apparatus 100 is operated, the ultrasonic image is displayed on the monitor 110, for example, because an air layer exists between the ultrasonic probe 120 and the body. The position of the ultrasound probe 120 can be detected from the position of the ultrasound probe 120. In contrast, in the present invention, the relative position of the medical device 600 based on the position of the ultrasound probe 120 is detected using the image generating unit 400 And the generated virtual image is superimposed on the ultrasound image through the augmented reality part 500 so that it can be displayed on the monitor 110 in real time, so that the operation can be performed more easily and accurately, Even if there is a tissue to be avoided in order for the catheter 600 to reach the target site, the medical device 600 can be moved accurately through the avoidable route It will be.

또한, 상기와 같이 의료기기(600)의 가상 이미지를 생성하여 초음파 영상과 함께 현시하는 경우, 의료기기(600)의 기계적인 조작이 가능하게 될 뿐만 아니라, 원격으로 의료기기(600)를 조절하는 것도 구현이 가능하게 된다. In addition, when the virtual image of the medical device 600 is generated and displayed together with the ultrasound image as described above, not only the mechanical operation of the medical device 600 becomes possible but also the remote control of the medical device 600 It is also possible to implement.

따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템(1)에 의하면, 초음파 기기(100)를 이용한 시술에 사용되는 의료기기(600)의 가상 이미지를 생성하여 초음파 영상과 연동하여 실시간으로 구현할 수 있도록 함으로써 보다 정확한 시술 또는 수술이 가능해지도록 함은 물론, 의료기기(600)가 목표부위에 도달하기 위하여 회피해야할 조직이 있는 경우에도 회피가 가능한 루트를 통해 의료기기(600)를 정확히 이동시킬 수 있게 되고, 초음파 탐촉자(120)의 하단부에 그 내측에 초음파 전달 매질이 충진된 플라스틱 백(125)을 설치하여 초음파 탐촉자(120)와 신체의 표면 사이에 공기층이 형성되는 것을 방지함으로써 보다 넓은 시야를 확보할 수 있는 양질의 초음파 영상을 획득할 수 있을 뿐만 아니라, 초음파 탐촉자(120)를 기계적으로 고정시킬 수 있도록 함으로써 시술자가 양손 모두를 사용하여 술기를 시행할 수 있도록 하여 보다 정확하고 용이한 시술이 이루어질 수 있게 되는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.
Therefore, according to the ultrasound image auxiliary system 1 for navigation of the medical device according to the present invention, a virtual image of the medical device 600 used in the procedure using the ultrasound device 100 is generated, So that it is possible to perform more precise procedures or operations. Further, even when there is a tissue to be avoided in order for the medical device 600 to reach the target site, the medical device 600 And a plastic bag 125 filled with an ultrasonic wave transmission medium is provided at the lower end of the ultrasonic probe 120 so that an air layer is formed between the ultrasonic probe 120 and the surface of the body It is possible not only to acquire a high-quality ultrasound image that can secure a wider field of view, but also to provide an ultrasound probe 1 20) can be fixed mechanically so that the practitioner can perform the technique using both hands so that more accurate and easy procedures can be performed.

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been described for illustrative purposes, those skilled in the art will readily appreciate that many modifications are possible in the exemplary embodiments without materially departing from the novel teachings and advantages of this invention.

1 : 초음파 영상 보조 시스템 100 : 초음파 기기
110 : 모니터 120 : 초음파 탐촉자
125 : 플라스틱 백 200 : 탐촉자 고정장치
210 : 지지대 212 : 연결부재
214 : 지지부재 214a : 제1지지부재
214b : 제2지지부재 230 : 케이스
232 : 수용부 234 : 촬영장치 고정구
240 : 고정부 242 : 수평부재
244 : 고정구 300 : 위치 측정부
310 : 촬영장치 320 : 제1눈금부
330 : 제2눈금부 340 : 각도표시부
350 : 제1거리센서 360 : 제2거리센서
370 : 각도센서 400 : 이미지 생성부
410 : 신호수신모듈 420 : 이미지생성모듈
430 : 이미지전송모듈 500 : 증강현실부
600 : 의료기기1: ultrasound image assist system 100: ultrasound device
110: Monitor 120: Ultrasonic probe
125: plastic bag 200: probe fixing device
210: support member 212: connecting member
214: support member 214a: first support member
214b: second supporting member 230: case
232: receiving portion 234: photographing device fixing portion
240: fixing part 242: horizontal member
244: fixture 300: position measuring unit
310: photographing apparatus 320: first graduation unit
330: second graduation part 340: angle display part
350: first distance sensor 360: second distance sensor
370: angle sensor 400: image generating unit
410: Signal receiving module 420: Image generating module
430: image transmission module 500: augmented reality part
600: Medical devices

Claims

초음파 탐촉자 및 모니터가 구비되어 의료용 시술에 사용되는 초음파 기기와,
상기 초음파 기기에 연결 설치되어 초음파 탐촉자를 고정시키는 탐촉자 고정장치와,
상기 탐촉자 고정장치에 연결 설치되어 시술에 사용되는 의료기기의 위치를 실시간으로 측정하는 위치 측정부와,
상기 위치 측정부에서 측정된 의료기기의 위치 정보를 이용하여 의료기기의 가상 이미지를 생성하는 이미지 생성부 및
상기 이미지 생성부에서 생성된 가상 이미지를 초음파 영상에 중첩시켜 모니터에 현시하는 증강 현실부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템.
An ultrasound device equipped with an ultrasonic probe and a monitor for medical treatment,
A transducer fixing device connected to the ultrasonic device and fixing the ultrasonic probe,
A position measuring unit connected to the transducer fixing device and measuring the position of the medical device used in the procedure in real time,
An image generating unit for generating a virtual image of the medical device using the positional information of the medical device measured by the position measuring unit;
And an augmenting / reality unit for superimposing the virtual image generated by the image generating unit on the ultrasound image and displaying it on a monitor.

제 1항에 있어서,
상기 탐촉자 고정장치는,
일측 단부가 초음파 기기에 연결 설치되는 지지대와,
상기 지지대의 타측 단부에 연결 설치되어 그 내측에 초음파 탐촉자를 고정시킬 수 있도록 수용하는 케이스와,
상기 케이스의 일측에 연결 설치되어 의료기기를 고정시킬 수 있도록 하는 고정부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템.
The method according to claim 1,
The transducer securing device includes:
A supporter having one end connected to the ultrasonic device,
A case which is connected to the other end of the support and accommodates the ultrasonic probe so as to be fixed to the inside thereof,
And a fixing unit connected to one side of the case to fix the medical device. The ultrasound image supporting system for navigation of a medical device according to claim 1,

제 2항에 있어서,
상기 지지대는 초음파 기기에 착탈 가능하도록 결합되는 연결부재와,
상기 연결부재와 케이스의 사이에 설치되는 지지부재로 구성된 것을 특징으로 하는 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템.
3. The method of claim 2,
The supporting member may include a connecting member detachably coupled to the ultrasonic device,
And a support member provided between the connection member and the case. The ultrasound image auxiliary system for navigation of a medical instrument according to claim 1,

제 3항에 있어서,
상기 지지부재는 다단으로 분리 구성되어 각도조절 및 길이조절이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the support member is divided into a plurality of stages to adjust the angle and adjust the length of the support member.

제 2항에 있어서,
상기 고정부는 케이스의 일측면에 연결 설치되는 수평부재와, 상기 수평부재의 단부에 결합되어 의료기기가 끼움 결합되는 고정구로 구성된 것을 특징으로 하는 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the fixing unit comprises a horizontal member connected to one side of the case, and a fixture coupled to an end of the horizontal member and to which the medical instrument is fitted.

제 5항에 있어서,
상기 수평부재는 길이 조절이 가능하도록 구성되고, 상기 고정구는 수평부재의 단부에 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템.
6. The method of claim 5,
Wherein the horizontal member is configured to be adjustable in length and the fixture is hinged to an end of the horizontal member.

제 5항에 있어서,
상기 위치 측정부는,
탐촉자 고정장치에 착탈 가능하도록 설치되는 촬영장치와,
상기 수평부재에 형성되어 초음파 탐촉자의 중심으로부터 고정구의 중심부까지의 거리를 확인할 수 있도록 하는 제1눈금부와,
상기 고정구에 형성되어 수평부재와 고정구 사이의 각도를 확인할 수 있도록 하는 각도표시부 및
상기 의료기기에 형성되어 고정구로부터 전개된 의료기기의 길이를 확인할 수 있도록 하는 제2눈금부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템.
6. The method of claim 5,
The position-
A photographing device detachably mounted on the transducer fixing device,
A first graduation part formed on the horizontal member so as to confirm the distance from the center of the ultrasonic probe to the center of the fastener,
An angle display unit formed on the fixture to allow an angle between the horizontal member and the fixture to be confirmed,
And a second scaling unit formed on the medical device to allow the length of the medical device developed from the fixture to be checked.

제 5항에 있어서,
상기 위치 측정부는,
초음파 탐촉자의 중심부와 고정구의 중심부 사이의 거리를 측정하는 제1거리센서와, 고정구로부터 전개된 의료기기의 전단부까지의 길이를 측정하는 제2거리센서 및 수평부재와 고정구에 끼움 결합된 의료기기가 이루는 각도를 측정하는 각도센서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템.
6. The method of claim 5,
The position-
A first distance sensor for measuring the distance between the center of the ultrasonic probe and the center of the fixture, a second distance sensor for measuring the length from the fixture to the front end of the medical device deployed, and a medical device And an angle sensor for measuring an angle between the ultrasonic image and the ultrasound image.

제 1항에 있어서,
상기 이미지 생성부는,
위치 측정부로부터 전송되는 의료기기의 측정 정보를 수신하는 신호수신모듈과,
상기 신호수신모듈에 의해 수신된 측정 정보를 조합하여 의료기기의 가상 이미지를 생성하는 이미지생성모듈 및
상기 이미지생성모듈에서 생성된 가상 이미지를 증강현실부로 전송하는 이미지전송모듈로 구성된 것을 특징으로 하는 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템.
The method according to claim 1,
The image generation unit may include:
A signal receiving module for receiving measurement information of the medical instrument transmitted from the position measuring unit,
An image generating module for generating a virtual image of the medical device by combining the measurement information received by the signal receiving module,
And an image transmission module for transmitting the virtual image generated by the image generation module to the augmented reality part.

제 1항에 있어서,
상기 초음파 탐촉자의 하부에는 그 내측에 초음파 전달 매질이 수용된 플라스틱 백이 결합된 것을 특징으로 하는 의료기기의 네비게이션을 위한 초음파 영상 보조 시스템.

The method according to claim 1,
Wherein a plastic bag accommodating an ultrasonic transmission medium is coupled to a lower portion of the ultrasonic probe.