Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

의료용 로봇의 종류 및 동향

No description
by

윤 유상

on 26 February 2016

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of 의료용 로봇의 종류 및 동향

의료용 로봇의
종류 및 동향

2016.02
국민 건강보험 일산병원
의용 공학팀

정의 & 종류
정의
의료 현장의 다양한 분야에
로봇기술을 융합하여

보다 안전하고 편리한
의료서비스를 제공하는 시스템







기타
재활
상지 , 하지 , 외골격 재활
간호 , 안내 , 원격진료
내비게이션 , 수술 시뮬레이터 등
수술
로봇
연조직
경조직



인공관절
혈관
뇌 , 신경
Multi - port
Single - port
NOTES
*
NOTES : Natural-orifice transluminal endoscopic surgery (자연개구 내시경 수술)
*
종류
필요성
인구 고령화
건강에 대한 관심 증가
고품질 의료서비스 수요 증가
핵심 기술
& 분류

<Intelligent Eye>
전혀 보이지 않는 부위의
영상을 MRI 또는 CT를 활용해
제공하거나 잘 안 보이는 부위를
잘 보이도록 내시경을 통한
영상을 제공하는 기술

<Intelligent Hand>
직접 수술을 담당하는
수술로봇을 의미한다

Endoscope
Biplanar
fluoroscope
Navigation
Master
/ Slave
Macro
/ Micro
Robot
Instruments
국내외 로봇
수술기 개발 동향

앞으로 대부분의 의료 기술들은 미세침습수술을
위한 수술방법과 기술들이 개발될 것으로 예측되는데,
이와 관련된 여러 가지 수술도구들이 개발 중이다.
다음은 수술로봇 분야의 몇 가지 개발 사례를
살펴보고자 한다.

daVinci Xi Surgical System은 미국 Intuitive Surgical 사에서
1999년 미국에서 설치 임상에 적용되기 시작하여
2014년 2분기 기준 전세계 3,100대가 사용되고 있다.
다빈치 Xi 로봇은 최소 침습치료의 한계점인
2차원 평면에서의 수술을 3차원으로 재현하여
Depth perception을 가질뿐 아니라
떨림을 제거하여 미세한 수술을 가능하게 한다.
< 복강경 수술로봇 >
< 내시경 / 캡슐형 로봇 >
미국의 카네기멜론대는
심장병 환자의 가슴 속에서
심장의 표면을 기어 다니면서 치료를 수행하는
애벌레를 닮은 로봇 장치(하트랜더)
를 개발하고 있다.

원격 마스터 -
슬레이브 로봇 시스템
< >
[햅틱 마스터 인터페이스 consol과 시연장면]
[햅틱 마스터 인터페이스]
큐슈대학에서는 원거리에서 사용할 수 있는
최소 침습 수술로봇 시스템을 개발하여
큐수대와 한양대간의 원거리 최소 침습 수술로봇
실험을 실시하였다. (2006년)
'DELTA-4 병렬형 햅틱 마스터
인터페이스 기술
(나고야 공업대학, 2009)
< >
하부의 병렬형 구조를 사용하여
3-자유도 translational 동작과
상부의 회전 메커니즘을 사용하여
3-자유도 rotational 동작을 구현하였다.
병렬형 구조를 사용하여 높은 수준의 힘 표현 능력을
구현하고 구동능력을 높였다.

Johns Hopkins 대학과 Columbia
대학 후두 수술용 로봇

< >
Slave system은 DDU 라고 명칭하는 flexible 연속체 로봇 end-effector를
사용하여 후두 내에서의 수술을 실시하였다.

Dusseldorf 대학의
와우 개창술 로봇
< >
Dusseldorf 대학에서는 인공와우 이식수술 시 로봇을 이용하여 와우 개창술을 하는 실험을 수행 하였는데,
실험에 사용된 산업용 로봇이 너무 커서 안정성이 확보되기 위해서는 소형의 로봇시스템이 필요하다.

Bern 대학의 인공와우 이식을
위한 측두골 드릴링 로봇

< >
로봇은 패시브 암에 의해 거치되는데,
시술 전 수동으로 초기 위치 및
자세를 조정한다.
로봇의 자세를 조절하는 관절이
기저부에 위치해 작업영역이 좁고,
초기위치 및 자세를
정확히 잡아야 하는 단점이 있다.

CT-image를 기반으로 로봇의
경로계획을 세운 후 로봇에
부착된 수술용 드릴을 이용하여
Cadaver에 자동 유양동
삭개술을 시행한다.
수술 계획 대비 96% 이상의
일치율을 보였고,
최대 오차가 0.6mm로 비교적
정확한 결과가 나왔음.

Neuromate
(Reinshaw, 영국)

FDA승인을 받은 최초의 영상유도 뇌정위 수술용 로봇시스템으로,
구입 비용 대비 적용 분야가 제한적(DBS, SEEG, 뇌 생검, TMS등)이고 수술 기법이 복잡하다.

NeuroArm
(캘거리 대학, 캐나다)


MR 호환 뇌수술용 로봇 시스템으로,
3.0T intraoperative MR 시스템 내에
설치된 현미경과 로봇으로 이루어진 시스템을
원격 조종하여 시술하였다.
2008년 첫 임상에 성공하였고,
2세대 Neuroarm 제작 중이다.

SpineAssist
(Mazor Robotics,
이스라엘)

< >
< >
< >
척추경 나사못 수술 및
척추성형술용
로봇 수술
시스템으로,
C-Arm으로 얻은
직교영상을
이용하여
공간 정합을
수행한다.

국내 래보의
복강경 수술로봇
< >
전 라프로텍 수술로봇 개발책임자였던,
미국 듀퍼대의 파이니(Peine)교수와
공동으로 복강경 수술로봇 국산화를
추진하고 있으며,
제품화에 가장
근접한 기술을 보유하고 있다.

[동물사체시술]
초소형 복강경 수술로봇
시스템 햅틱 마스터 인터페이스
(국립암센터,2008)
< >
햅틱 마스터 인터페이스
기술을 사용하였고,
다수의 유연한
척추(등뼈)를 사용하여
여유 구동을
가능하게 하였다.
말단의 dexteous를
보장하여
최소침습 수술에
적합한 End-effector
기술로서,


오차 보상
모델을 생성하여 End-effector를 구동하여 정확도를 높인다.
기타 복강경
수술로봇 기술

< >
[KAIST TCL의 수술보조로봇]

[국립암센터의 수술로봇]
[KAIST 고관절 전치환 수술로봇]
[굴곡형 메커니즘 기술]
(한양대)

인공관절수술로봇
(큐렉소)

< >
사람마다 얼굴이 다르듯이 뼈 모양도 모두 다르다.
로봇인공관절수술은 환자의 뼈를 실제와 똑같이
3차원입체영상(3D)으로 보여주고 의사는 이를 통해
환자에게 가장 적합한 맞춤형수술계획을 세운다.
[인공관절
수술로봇
‘로보닥’]

[인공관절
수술로봇
‘티솔루션원’]

또 정확하고 정밀하게 삽입함으로써 인공관절의 수명을
늘려주고 재 수술률을 낮춰준다. 컴퓨터프로그램을 이용해
인공관절의 크기, 위치, 각도, 방향을 계산하고
계획한대로 정밀하게 뼈를 절삭할 수 있다는
장점이 있다.
엔드이펙트형
보행재활로봇
(현대중공업)
< >
[하지말단의 움직임을 통해
걸을 수 있도록 도와주는 로봇]

- 환자 맞춤형 인터페이스

1. 인포그래피적 디자인

2. 기기 동작과 환자 훈련
상태를 한 눈에 파악할 수
있는 직관적인 구조의
착석형 체중보조부

3. 간편한 탑승을 통한
치료 준비 시간 단축

4. 최대 135kg의
사용자 탑승 가능
기타 현대중공업에서
개발 중인 의료로봇

< >
- 의료영상을 활용해
종양 부위를 치료, 검사하는
종양 치료 로봇

- 이동안정성 지원,
간호효율화, 간병의 역할을
하는 이동보조로봇
[퇴행성 관절염,류머티즘 등
관절질환 치료에 쓰이는
관절치환수술 로봇]
(21세 남자 Paige Nickason,
계란 모양의 oldfactory
groove meningioma 제거)
의료용 로봇
시장 동향 및 전망

시장 동향
시장 전망
85%
15%
미국에서 실시된 전립선 수술
로봇을 활용한
전립선 적출 수술
그 밖에도 자궁 적출, 담낭 제거, 신장 수술 등에서도 로봇 수술이 이용되고 있다.
국내에서,
갑상선암·위암·대장암·전립선암·
난소암·자궁경부암 등 주요 암 수술은 물론
각종 심장질환·척추신경종 등의
다양한 질환치료에도
로봇이 사용되고 있다.
수술로봇을 개발하여
의료기관에서
적극적으로 활용되기 위해서는
다음과 같은 네 가지 기준에 근거 하여
수술분야를 도출하는 것이 필요하며,
이에 미세수술로봇의 개발이
국내 상황에 가장 적합한 것으로 판단되며
관련 기술개발이 필요하다.
< 세계 의료용 로봇 시장 규모>
현재
2018년
32억
달러
64억
달러
로봇수술이 높은 비용에도 급증하고 있는 것은
우수한 치료 효과와 적은 부작용,
회복시간 및 입원기간 단축 등 이점이 많기 때문이다.
수술용
로봇
개발
경쟁 가열
다양한 로봇 공급
의료 로봇 제품 가격
로봇 수술 비용
관련 로봇이 국산화될 경우
가격 하락폭은 더 커질
가능성이 높다.
- 임상 (수술) 수요가 많은 분야
- 국내 기존 관련기술의
활용이 가능한 분야
- 빠른 시간 안에 개발 가능한 분야
- 의료/공학 공동연구 기반의
우수인력 확보가 가능한 분야
Full transcript