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로봇 자동화 바늘삽입형 중재시술을 위한 자동화 생검장치의 바늘삽입 특성: 바늘삽입 깊이 및 삽입정확도
Characteristics of Needle Insertion Performance of Automated Biopsy Device for Robotic Needle Insertion Type Intervention: Insertion Depth and Accuracy 원문보기

한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society for Precision Engineering, v.33 no.7, 2016년, pp.565 - 570  

문영진 (서울아산병원 의공학연구소) ,  최재순 (서울아산병원 의공학연구소)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents the characteristics related to needle insertion of a robotic device for the automated biopsy procedure. The automated biopsy device, a main component of the robotic needle insertion type intervention system, allows performance of the full biopsy procedure, except for anesthesia, ...

주제어

#경피적 중재시술   #생검   #의료로봇   #바늘 삽입   #메카트로닉스 시스템  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문은 기개발된 자동화 생검장치의 바늘삽입과 관련된 성능사항을 평가한다. 자동화 생검장치를 이용하여 다양한 깊이의 병변에 바늘을 삽입 하기 위한 방법을 논의하고 바늘삽입에 있어서의장치 자체적인 삽입정확도를 측정하는 실험을 수행한다.
  • 본 연구에서는 로봇을 이용한 바늘삽입형 중재시술을 위해 개발된 자동화 생검장치에 대한 바늘 삽입과 관련된 바늘길이에 따른 삽입깊이에 대해 조사하고 바늘삽입 정확도를 측정하였다. 10 mm 부터 120 mm의 바늘삽입 깊이에 대하여 바늘길이 파라미터와 관련한 두 가지의 해가 있음을 확인하였고, 바늘삽입 정확도 실험에서 0.
  • 또한 환자의 연령별, 신체적 특성별 차이에서 오는 피부 및 연조직의 물리적 특성에 따라 영향을 받는 바늘 삽입 방향이 적절하게 조정되기 위한 제어 알고리듬 또한 필요하다. 본 연구에서는 전체 시스템 차원의 바늘삽입 정확도를 평가하기 보다는 개발된 자동화 생검장치의 기계적 정확도 만을 측정하려고 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
바늘삽입형 중재시술은 어떤 치료법인가? 바늘삽입형 중재시술은 바늘을 이용하여 생검, 고주파 치료, 냉간 치료 등을 수행하는 비수술적 검사 혹은 치료법이다. 이 시술법은 피부를 절개 하는 수술에 비해 절개를 최소화 할 수 있으므로 치료시간의 단축, 환자의 빠른 회복이라는 장점들이 있다.
바늘삽입 로봇이 갖고 있는 한계는? 바늘삽입 로봇은 바늘삽입형 중재시술의 많은 사례를 차지하는 생검시술에 적용되기에는 한계가 있다. Fig.
바늘삽입형 중재시술의 장점은? 바늘삽입형 중재시술은 바늘을 이용하여 생검, 고주파 치료, 냉간 치료 등을 수행하는 비수술적 검사 혹은 치료법이다. 이 시술법은 피부를 절개 하는 수술에 비해 절개를 최소화 할 수 있으므로 치료시간의 단축, 환자의 빠른 회복이라는 장점들이 있다. 하지만 병변의 위치에 바늘의 정확한 삽입이 요구된다는 점, 환자 체내에서 바늘 위치를 인식하기 위해 CT (Computed Tomography) 또는 CBCT (Cone-Beam CT) 등과 같은 방사선 기반 영상장비의 유도 하에서 시술을 해야 하고 이 때 환자와 시술자의 방사능 노출, 그리고 시술자가 바늘로 치료 또는 진단행위를 하는 과정에서 바늘에 찔리는 사고 등이 문제로 남아있다.
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참고문헌 (10)

  1. Bassan, H. S., Patel, R. V., and Moallem, M., "A Novel Manipulator for Percutaneous Needle Insertion: Design and Experimentation," IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, Vol. 14, No. 6, pp. 746-761, 2009. 

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  2. Walsh, C. J., Hanumara, N. C., Slocum, A. H., Shepard, J.-A., and Gupta, R., "A Patient-Mounted, Telerobotic Tool for CT-Guided Percutaneous Interventions," Journal of Medical Devices, Vol. 2, No. 1, 2008. 

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  3. Maurin, B., Doignon, C., Gangloff, J., Bayle, B., De Mathelin, M., et al., "CTbot: A Stereotactic-Guided Robotic Assistant for Percutaneous Procedures of the Abdomen," Proc. of International Society for Optics and Photonics on Medical Imaging, Vol. 5744, pp. 241-250, 2005. 

  4. Kobayashi, Y., Hong, J., Hamano, R., Okada, K., Fujie, M. G., et al., "Development of a Needle Insertion Manipulator for Central Venous Catheterization," International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery, Vol. 8, No. 1, pp. 34-44, 2012. 

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  5. Melzer, A., Gutmann, B., Remmele, T., Lukoscheck, A., Bock, M, et al., "Innomotion for Percutaneous Image-Guided Interventions," IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine, Vol. 27, No. 3, pp. 66-73, 2008. 

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  6. Kronreif, G., Furst, M., Ptacek, W., Kornfeld, M., and Kettenbach, J., "Robotic System for Image Guided Therapie-B-Rob II," Proc. of RAAD Workshop, BFD-022, 2006. 

  7. Koethe, Y., Xu, S., Velusamy, G., Wood, B. J., and Venkatesan, A. M., "Accuracy and Efficacy of Percutaneous Biopsy and Ablation Using Robotic Assistance under Computed Tomography Guidance: A Phantom Study," European Radiology, Vol. 24, No. 3, pp. 723-730, 2014. 

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  8. Moon, Y. and Choi, J., "Development of a Robotic Mechanism for Teleoperation-Based Needle Interventions," Proc. of the 44th International Symposium on Robotics, pp. 1-3, 2013. 

  9. Moon, Y., Seo, J. B., and Choi, J., "Image-Guided Biopsy Robot Project in Korea: Hardware Design Concept," The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Technical Report, Vol. 114, No. 103, pp. 37-42, 2014. 

  10. Moon, Y., Seo, J. B., and Choi, J., "Development of New End-Effector for Proof-of-Concept of Fully Robotic Multichannel Biopsy," IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, Vol. 20, No. 6, pp. 2996-3008, 2015. 

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