• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1229-1230
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• 2015

Monitoring of mechanical properties of tissues as well as direction/quantities of forces is considered as an essential way for disease diagnosis and haptic feedback systems. There are extensively increasing interests for measuring normal/shear force and touch feelings, especially for surgery systems. Highly sensitive and flexible tactile sensor is needed in palpation for detecting cancer cyst as well as real time pressure monitoring in minimally invasive surgery (MIS). Importantly, MEMS technique with miniaturized fabrication technique is essential for the on-chip integration with biopsy and biomedical grasper. Here, we propose the flexible tactile sensor with high sensitivity based on piezoresistive effect. We analyzed the sensitivity according to the pressure and directions and showed the ability of discrimination of the different materials surfaces, illustrating the feasibility of the flexible tactile sensor for biomedical grasper by mimicking human skin.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.685-696
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• 2011

An efficient laparoscope manipulator robot was designed to automatically control the position of laparoscope via a passive joint on end-effector position. The end position of the manipulator is controlled to have corresponding velocity defined in the global coordinate space using laparoscopic visual information. Desired spatial position of laparoscope was derived from detected positions of surgical instrument tips, then the clinical viewing plane was moved by visual servoing task. The laparoscope manipulator is advantageous for automatically maintaining clinically important views in the laparoscopic image without any additional operator. A laparoscope is mounted to a holder which is linked to four degree of freedom manipulator via universal joint-type passive rings connection. No change in the design of laparoscope or manipulator is necessary for its application to surgery assistant robot system. Expanded working space and surgical efficiency were accomplished by implementing slant linking structure between laparoscope and manipulator. To ensure reliable positioning accuracy and controllability, the motion of laparoscope in an abdominal space through trocar was inspected using geometrical analysis. A designed laparoscope manipulating robot system can be easily set up and controlled in an operation room since it has a few subsidiary devices such as a laparoscope light source regulator, a control PC, and a power supply.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권12호
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• pp.1220-1226
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• 2012

This paper proposes a novel type of tactile device utilizing magnetorheological(MR) fluid which can be applicable for haptic master of minimally invasive surgery(MIS) robotic system. The salient feature of the controllability of rheological properties by the intensity of the magnetic field(or current) makes this potential candidate of the tactile device. As a first step, an appropriate size of the tactile device is designed and manufactured via magnetic analysis. Secondly, in order to determine proper input magnetic field the repulsive forces of the real body parts such as hand and neck are measured. Subsequently, the repulsive forces of the tactile device are measured by dividing 5 areas. The final step of this work is to obtain desired force in real implementation. Thus, in order to demonstrate this goal a neuro-fuzzy logic is applied to get the desired repulsive force and the error between the desired and actual force is evaluated.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.415-420
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• 2012

This paper proposes a novel type of tactile device utilizing magnetorheological (MR) fluid which can be applicable for haptic master of minimally invasive surgery (MIS) robotic system. The salient feature of the controllability of rheological properties by the intensity of the magnetic field (or current) makes this potential candidate of the tactile device. As a first step, an appropriate size of the tactile device is designed and manufactured via magnetic analysis. Secondly, in order to determine proper input magnetic field the repulsive forces of the real body parts such as hand and neck are measured. Subsequently, the repulsive forces of the tactile device are measured by dividing 5 areas. The final step of this work is to obtain desired force in real implementation. Thus, in order to demonstrate this goal a neuro-fuzzy logic is applied to get the desired repulsive force and the error between the desired and actual force is evaluated.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.291-297
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• 2018

의료 현장에서의 최소침습수술(MIS)의 어려움 때문에 시뮬레이터 훈련이 활발히 연구되고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 S-chain모델을 사용하여 가상 장기와 변형과정을 표현하고 반발력 제공이 가능한 햅틱 시뮬레이터를 개발하고자 한다. S-chain알고리즘의 주요 원리는 반발력이 체인 요소의 수에 비례하는 것이며, 대상인 장기의 변형이 클수록 많은 계산시간을 요구한다. 이에 본 연구에서는 계산속도가 개선된 S-chain알고리즘을 회전움직임에 적용하여 제어성능을 평가하였다. 본 연구에서는 자기 점성 점성(MR) 유체를 사용하는 햅틱 마스터 시스템을 제안하고 S-chain모델을 개발한다. 결과적으로, 이 S-chain모델을 사용하여 가상의 장기와 실제 마스터 장치를 결합함으로써 반발력과 수술로봇의 좌표 위치를 서로 전달하는 햅틱 시스템을 구축하여, 햅틱 시뮬레이터의 제어 성능을 실험을 통해 평가하였다.

• 한국임상수의학회지
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• 제28권6호
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• pp.555-561
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• 2011

본 연구에서는 중 소형견에서 1개의 복강경 통로를 통한 내시경적 담낭 제거술을 실시함으로써, 개에서 최소 침습적 수술로 담낭 절제술을 실시할 수 있는 방법을 확립하기 위하여 실시하였다. 실험 동물로 총 3마리의 수컷 비글견 ($10.3{\pm}0.62$ kg)을 이용하였으며 배꼽 주위에 하나의 절개창을 만든 후 단일 통로 내시경 시스템을 장착하였다. 이 시스템을 통해 내시경과 Maryland 복강경용 겸자로 담낭을 견인, 제거하였다. 3마리 모두 성공적으로 담낭 절제술을 실시하였으며, 수술 후 감염과 같은 합병증은 발생하지 않았다. 또한 술전, 술후를 비교한 혈액, 혈청 검사상에서도 특이적인 소견은 관찰되지 않았다. 술후 7일 후에 이루어진 부검 소견에서도 출혈 및 담즙의 유출 및 복막염 등과 같은 부작용은 관찰되지 않았다. 따라서 본 연구를 통해, 단일 통로를 이용한 내시경 유도하 담낭 절제술은 중소형견에서 실시할 수 있는 복강 수술 방법 중 최소한의 절개를 통해 비침습적으로 이루어질 수 있는 유용한 수술 방법이라 할 수 있다.

• 한국임상수의학회지
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• 제31권2호
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• pp.125-128
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• 2014

38 kg, 7년령의 골든리트리버가 대퇴관절 탈구증으로 의뢰되었다. 신체검사에서는 왼쪽 뒷다리를 신전시킬 때 통증과 염발음이 확인되었다. 방사선 검사를 통해 왼쪽 대퇴관절 탈구증 및 경도의 퇴행성 골변화가 관찰되었다. 치료로서 TightRope$^{(R)}$를 이용한 최소침습 관절경적 정복을 하였으나, 수술 후 한달이 지나 재탈구가 발생하였다. 이에 대해 무시멘트형 대퇴관절 전치환술을 실시하였다. 수술 후 10개월 경과된 결과, 환자는 정상적으로 앉기, 서기, 보행을 보였으며, 특이한 파행없이 편안하게 뛸 수 있었다. 수술한 뒷다리의 허벅지둘레는 반대쪽 다리의 그것에 비해 108.6%였다. 이 증례를 통해 대퇴관절 전치환술은 대퇴관절 정복이 실패하여 재탈구된 개의 대퇴관절 탈구 치료에 효과적인 수술법이 될 수 있다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제41권6호
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• pp.772-776
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• 2008

외과적 술기와 장비의 발달로 인하여 최소 침습적인 관절경 수술이 최근 급격히 발전하고 있지만 신경 혈관 손상과 같은 중요한 합병증 역시 보고되고 있다. 이러한 외상성 슬와동맥 손상의 경우 수술의 적응증과 치료전략은 급.만성 하지 동맥 폐색증과 다른데, 저자들은 본원에서 경험한 관절경 시술 후 발생한 2예의 슬와동맥 손상의 임상경험을 진단 및 치료 전략에 대한 문헌 고찰과 더불어 보고한다.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제11권2호
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• pp.165-171
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• 2008

목적: 급성 견봉 쇄골 관절 탈구에서 TightRope$^{(R)}$를 이용한 수술 술기를 소개하고 유용성 및 예비 결과를 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 총 10예를 대상으로 하였으며, 평균 추시 기간은 12.4(8~16)개월이었다. 견봉 쇄골 관절의 내측 1 cm 부위에서 오구돌기 방향으로 4 cm의 피부 절개를 가하여 삼각근을 분리한 후 TightRope$^{(R)}$를 이용하여 오구 쇄골 인대 강화술을 시행하였으며, 술후 안정성을 주기 위해 2개의 1.6 mm K-강선을 이용하여 일시적인 견봉 쇄골 관절 고정술을 시행하였다. 방사선학적 평가는 단순 방사선 사진을 이용하였고, 임상적 평가는 UCLA 평가 점수를 이용하였다. 결과: 방사선학적 평가에서는 해부학적 정복이 7예, 경도의 정복 소실이 2예, 중등도의정복 소실이 1예였다. UCLA 점수는 평균 30.8(24~35)점으로 우수 6예, 양호 3예, 보통 1예였다. 결론: 급성 견봉 쇄골 관절 탈구에서 TightRope$^{(R)}$를 이용한 치료는 최소 침습적이며, 비교적 술기가 간편하고 안정된 고정을 얻을 수 있는 방법으로 생각된다. 그러나 정확한 결과 분석을 위해서는 장기 추시 관찰이 필요할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제30권6호
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• pp.563-569
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• 2020

유방암의 수술적 치료에 있어서 종양성형학적 수술이란 종양학적 안정성과 성형적 만족도를 모두 충족시키는 수술을 일컫는 용어이다. 처음 시작한 서양에서는 적은 절개나 절제, 미세침습수술을 지향하기 보다 유방축소술을 기본으로 제거될 조직에 병변을 포함하도록 계획한다. 충분한 절제가 가능하기 때문에 수술 전 검사, 절제연에 대한 고민, 수술 중 병리 검사의 필요성 등도 줄면서 종양학적 안전성에도 도움이 된다고 알려져 왔다. 개개인의 체형에 대한 병변의 종양학적 안정성을 충족시키는 최소 절제 비율에 따라 전위 또는 보충으로 나뉘게 된다. 환자의 기본 체형은 인종적인 영향을 받는 유방암의 특징으로, 유럽, 미국이나 영국의 경우 평균 크기가 대개 36D(600 ㎤) 이상으로, 유방고정술이나 유방축소술이 주로 사용되고, 성형 측면의 최대 목표인 대칭을 위해서는 반대측 유방의 축소도 흔히 이루어지고 있다. 부산대학교병원 유방암 환자 671명의 평균 분포를 분석해 본 결과, 평균은 33A (75%, <35B)로, 대략 체적은 300 ㎤ (75%, <400 ㎤)라고 생각할 수 있다. 따라서 서양과는 다른 수술법이 선택될 수 밖에 없다. 수술 전 MRI를 이용한 범위의 확인을 통한 대상 선정과 함께 초음파와 피부 표식을 이용한 정확한 절제 범위의 계획도 중요하다. 병리적 판독 기준도 절제연 음성이면 종양학적 안정성에 충분하다는 것으로 관점이 바뀐 것은 보존 수술에 유리한 측면이 된다. 동결절편검사는 여전히 고급 전문 인력, 시간이 지나치게 소요되고 있어 편리하고 안전한 병변의 절제에 도움이 될 만한 새로운 방법들이 필요하여 연구되고 있다. 대표적인 최근 연구로는 무선주파수를 이용하는 margin probe, 형광 색소를 결합한 Aqueous Quantum-Dot-Molecular Probes 등을 들 수 있다. 합병증 측면에서 박리 면적이 늘어나는 종양성형학적 수술의 단점을 보강할 수 있는 최근 기술로 초음파 에너지 기구들이 유용하고, 수술 범위가 늘어남에 따라 생길 수 있는 혈종이나 장액 저류의 감소에 도움이 될 수 있다.