KR101400442B1

KR101400442B1 - Simulator for training needle interventional operation and interface apparatus for the same

Info

Publication number: KR101400442B1
Application number: KR1020120124429A
Authority: KR
Inventors: 이두용; 강승규; 왕혁; 구윤진; 강부원; 김청준; 이상민
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2014-05-28
Also published as: KR20140057996A

Abstract

본 발명은 시뮬레이터에 관한 것으로서, 특히 바늘 삽입형 중재적 시술 훈련용 시뮬레이터 및 이를 위한 인터페이스 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 바늘에 대응하는 바늘축선(A)을 따라 연장되는 바늘 부재(1123)를 구비하는 바늘 모사부(1110); 및 피부에 대응하는 기준면(S)을 제공하는 피부 모사부(1170)를 포함하며, 상기 바늘 모사부(1110)는 상기 바늘 부재(1123)의 상기 바늘축선(A) 방향 이동을 가능하게 하는 직선 이동부(1120)와, 상기 바늘 부재(1123)가 상기 기준면(S)에 대해 기울어질 수 있도록 상기 바늘축선(A) 상에 위치하는 회전 중심(O)을 중심으로 한 상기 직선 이동부(1120)의 회전을 가능하게 하는 회전부(1140)를 구비하며, 상기 피부 모사부(1170)는 상기 기준면(S)을 형성하는 조절 판부재(1171)와, 상기 조절 판부재(1171)의 상기 기준면(S)상 평면이동을 가능하게 지지하는 지지부(1180)를 구비하는 것을 특징으로 하는 바늘 삽입형 중재적 시술 훈련용 시뮬레이터의 인터페이스 장치가 제공된다. The present invention relates to a simulator, and more particularly, to a simulator for a needle insertion type interventional treatment training and an interface device therefor. According to the present invention, there are provided a needle simulating part 1110 having a needle member 1123 extending along a needle axis A corresponding to a needle; And a skin simulating portion 1170 for providing a reference surface S corresponding to the skin, and the needle simulating portion 1110 is provided with a straight line 1130 for enabling movement of the needle member 1123 in the direction of the needle axis A A linear movement part 1120 having a center of rotation O positioned on the needle axis A so that the needle member 1123 can be tilted with respect to the reference plane S, The skin simulating part 1170 includes a control plate member 1171 forming the reference plane S and a control unit 1160 for rotating the reference plane S And a support portion (1180) for supporting a plane movement of the needle-like interventional treatment training simulator (S).

Description

Technical Field [0001] The present invention relates to a simulator for interventional interventional procedures, and an interface device for the interventional interventional procedure.

본 발명은 시뮬레이터에 관한 것으로서, 특히 바늘 삽입형 중재적 시술 훈련용 시뮬레이터 및 이를 위한 인터페이스 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a simulator, and more particularly, to a simulator for a needle insertion type interventional treatment training and an interface device therefor.

중재적 시술은 영상장비를 통해 인체 내부를 관찰하면서, 미세 의료 기구를 체내에 삽입하여 내과적 시술(약물 주입)과 외과적 시술(절개, 성형)을 수행하는 의학기술이다. 여기서, 사용하는 미세의료 기구가 주사바늘일 경우 일반적으로 바늘 삽입형 중재적 시술이라고 한다.Interventional procedures are medical techniques that perform internal procedures (drug injection) and surgical procedures (incision, molding) by inserting a micro-medical device into the body while observing the inside of the body through imaging equipment. Here, when the micro-medical instrument to be used is a needle, it is generally referred to as a needle-inserted interventional procedure.

바늘 삽입형 중재적 시술의 경우 인체 내부의 병변에 바늘을 삽입하여 시술하기 때문에, 바늘 끝단을 병변 위치에 정확히 위치시키는 것이 매우 중요한 요소이다. 하지만, 인체 내부를 직접 보지 못하고 영상 장비를 통해서만 볼 수 있기 때문에 직관적이지 못하다는 점, 바늘을 삽입하는 동안 혈과, 기도 등 다른 주요 장기들은 피해서 삽입해야 한다는 점, 바늘 끝을 1cm 미만의 작은 병변에 정확히 위치시켜야 한다는 점들이 바늘의 정확한 위치 삽입을 어렵게 한다.In the case of needle insertion interventional procedures, it is very important to accurately position the needle tip at the lesion site because the needle is inserted into the lesion inside the human body. However, it is not intuitive because it can be seen only through imaging equipment without seeing the inside of the human body. The fact that other major organs such as blood and airways are inserted while inserting a needle, Which makes it difficult to accurately insert the needle.

바늘 삽입형 중재적 시술의 과정은 일반적으로 다음과 같이 이루어진다. 먼저, 시술 전에 환자의 병변 주변을 CT로 촬영하여 단층사진을 얻고, 이로부터 시술을 계획한다. 시술 계획에서 피부에서 병변까지 갈 수 있는 최단 직선거리를 찾고, 이에 해당하는 바늘의 삽입점과 삽입각을 결정하게 된다. 시술 계획이 완료되면 바늘을 넣기 위하여 환자의 몸에 계획한 삽입점을 표시하고, 표시된 점에 계획된 각도로 바늘을 삽입한다. 이후 다시 CT를 촬영하여 바늘의 현재 위치를 확인하다. 만약 바늘이 병변에 도달하지 못하였다면, 도달할 때까지 바늘의 위치를 보정하고 CT를 촬영하여 확인하는 과정을 반복한다. 만약 바늘이 병변에 도달하였다면, 샘플을 채취하고 시술을 마무리한다. 이 시술의 핵심은 바늘을 병변에 도달시키기 위해 바늘을 삽입 단계로부터 CT 촬영을 통해 바늘의 위치를 확인하는 단계까지의 과정을 최소로 반복하며 안전하게 수행하는 데 있다. 따라서, 의사에게는 이 과정의 수행을 위하여 다음과 같은 세가지 사항에 대한 훈련이 필요하다.The procedure of needle insertion interventional procedure is generally as follows. First, the patient's lesion is photographed with CT before the procedure, and the procedure is planned from this. In the treatment plan, the shortest straight line distance from the skin to the lesion is found, and the insertion point and insertion angle of the corresponding needle are determined. When the procedure is complete, mark the planned insertion point on the patient's body to insert the needle, and insert the needle at the planned angle. After that, CT was taken again to confirm the current position of the needle. If the needle does not reach the lesion, repeat the procedure to correct the position of the needle until it reaches the end, and to shoot and confirm the CT. If the needle has reached the lesion, take a sample and finish the procedure. The core of this procedure is to repeat the procedure from the insertion of the needle to the step of confirming the position of the needle through the CT scan to reach the lesion with minimum repetition and safely. Therefore, doctors need to be trained in the following three items to perform this process.

첫째, 최초로 바늘을 삽입할 때, 계획된 각도로 바늘을 삽입하는 것이다. 이는 바늘을 삽입할 때 각도에 대한 완벽한 가이드가 존재하지 않기 때문에, 의사의 감에 의존하게 된다. 둘째, 시술의 안전을 위해 바늘 삽입 중에 느껴지는 힘 정보를 익히는 것이다. 바늘을 삽입하는 중 피부, 지방, 근육 등 서로 다른 단층을 통과할 때마다 다른 크기의 힘이 느껴지기 때문에, 이는 현재의 바늘의 위치를 알려주는 정보로 이용될 수 있다. 셋째, 바늘이 병변에 도달하지 못하였을 경우 이를 보정하기 위한 기술을 익히는 것이다. 시술 중 이러한 보정은 바늘 삽입점 근처의 피부에 대한 적절한 조정을 통해 이루어지는데, 바늘 삽입점 근처의 피부를 밀면, 바늘의 삽입점이 움직이면서 삽입 각도가 변하게 된다. 이를 이용하여 바늘의 각도를 변경하고, 깊이를 조절하면서 바늘 끝을 병변에 도달시키게 된다. 의사는 이러한 세가지 사항을 훈련함으로써 바늘 삽입형 중재적 시술을 빠르고 안전하게 수행할 수 있게 된다.First, when inserting the needle for the first time, insert the needle at the planned angle. This is because there is no complete guide to the angle when inserting the needle, so it depends on the physician's feel. Second, it is to learn the force information felt during needle insertion for safety of procedure. Since different strengths are felt each time the needle passes through different layers such as skin, fat, and muscle, it can be used as information to inform the position of the current needle. Third, it is to learn the technique to correct the needle when the needle can not reach the lesion. During the procedure, such correction is made by adjusting the skin near the needle insertion point. When the skin near the needle insertion point is pushed, the insertion angle of the needle changes as the insertion point moves. Using this, the angle of the needle is changed, and the needle tip reaches the lesion while adjusting the depth. By training these three things, the doctor can quickly and safely perform needle insertion interventional procedures.

본 발명의 목적은 바늘 삽입형 중재적 시술을 훈련하기에 적합한 시뮬레이터 및 이를 위한 인터페이스 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 바늘의 삽입 각도, 바늘 삽입에 따른 반력 및 보정을 위한 피부 조정에 대한 훈련이 모두 가능한 바늘 삽입형 중재적 시술을 훈련하기에 적합한 시뮬레이터 및 인터페이스 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 현실감이 향상된 바늘 삽입형 중재적 시술을 훈련하기에 적합한 시뮬레이터 및 이를 위한 인터페이스 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a simulator suitable for training needle insertion interventional procedures and an interface device therefor. Another object of the present invention is to provide a simulator and an interface device suitable for training a needle insertion type interventional procedure capable of both insertion angle of a needle, reaction force due to needle insertion, and training for skin adjustment for correction. It is still another object of the present invention to provide a simulator suitable for training a needle insertion type interventional procedure with improved reality and an interface device therefor.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면,According to an aspect of the present invention,

바늘에 대응하는 바늘축선을 따라 연장되는 바늘 부재를 구비하는 바늘 모사부; 및 피부에 대응하는 기준면을 제공하는 피부 모사부를 포함하며, 상기 바늘 모사부는 상기 바늘 부재의 상기 바늘축선 방향 이동을 가능하게 하는 직선 이동부와, 상기 바늘 부재가 상기 기준면에 대해 기울어질 수 있도록 상기 바늘축선 상에 위치하는 회전 중심을 중심으로 한 상기 직선 이동부의 회전을 가능하게 하는 회전부를 구비하며, 상기 피부 모사부는 상기 기준면을 형성하는 조절 판부재와, 상기 조절 판부재의 상기 기준면상 평면이동을 가능하게 지지하는 지지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 바늘 삽입형 중재적 시술 훈련용 시뮬레이터의 인터페이스 장치가 제공된다.A needle simulator having a needle member extending along a needle axis corresponding to a needle; And a skin simulating part for providing a reference surface corresponding to the skin, wherein the needle simulating part comprises: a rectilinear moving part for allowing the needle member to move in the axial direction of the needle; And a rotation unit that allows the linear movement unit to rotate about a rotation center located on the axis of the needle, wherein the skin simulation unit includes a control plate member forming the reference plane, And a support portion for supporting the needle insertion type interventional treatment training simulator.

상기 직선 이동부는 상기 바늘 부재의 상기 바늘축선 방향 이동에 대응하여 반력을 제공하는 직선이동 반력 제공부를 더 구비할 수 있다.The linear movement unit may further include a linear movement reaction force providing unit for providing a reaction force corresponding to the movement of the needle member in the axial direction of the needle.

상기 직선이동 반력 제공부는 반력을 발생시키는 반력 제공 모터와, 상기 반력 제공 모터로부터 발생된 반력을 상기 이동 부재로 전달하는 반력 전달부를 구비할 수 있다.The linear motion reaction force providing unit may include a reaction force providing motor for generating a reaction force and a reaction force transmitting unit for transmitting the reaction force generated from the reaction force providing motor to the moving member.

상기 반력 제공 모터은 상기 회전 중심에 근접하여 위치할 수 있다.The reaction force providing motor may be located close to the rotation center.

상기 직선 이동부는 상기 바늘 부재에 가해지는 상기 바늘축선 방향 힘의 성분을 측정하는 힘센서를 더 구비할 수 있다.The linear movement unit may further include a force sensor for measuring a component of the needle axial force applied to the needle member.

상기 회전부는 상기 직선 이동부와 결합되어서 4절 링크를 형성하는 기본 링크 구조를 구비할 수 있다.The rotating part may have a basic link structure that is coupled with the linear moving part to form a four-bar link.

상기 기본 링크 구조는 상기 회전 중심에서 상기 직선 이동부와 결합되고 고정 링크로서 기능하는 제1 기본 링크와, 상기 직선 이동부와 결합되는 제2 기본 링크와, 상기 제1 기본 링크와 상기 제2 기본 링크 사이에 연결되는 제3 기본 링크를 구비하며, 상기 제1 기본 링크는 제1 기본 링크의 축선인 제1 회전축선을 중심으로 회전 가능하며, 상기 직선 이동부는 상기 제1 기본 링크에 대하여 상기 바늘축선과 상기 제1 회전축선과 직교하고 상기 회전 중심을 통과하는 제2 회전축선을 중심으로 회전가능하다.Wherein the base link structure includes a first base link coupled with the linear movement portion at the rotation center and serving as a fixed link, a second base link coupled with the linear movement portion, Wherein the first basic link is rotatable about a first rotational axis which is an axis of the first basic link and the linear moving unit is rotatable about the first basic link with respect to the first basic link, And is rotatable about an axis and a second axis of rotation orthogonal to the first axis of rotation and passing through the center of rotation.

상기 회전부는 기본 링크 구조에 결합된 보조 링크 구조를 더 구비하며, 상기 보조 링크 구조는 상기 제3 기본 링크와 회전가능하게 연결되는 제1 보조 링크와, 상기 제1 보조 링크와 회전가능하게 연결되고 상기 제1 기본 링크에 대하여 상기 제3 기본 링크와 함께 제3 회전축선을 중심으로 회전가능한 제2 보조 링크를 구비할 수 있다.The rotary part further comprises an auxiliary link structure coupled to the basic link structure, wherein the auxiliary link structure includes a first auxiliary link rotatably connected to the third basic link, and a second auxiliary link rotatably connected to the first auxiliary link And a second auxiliary link rotatable about the third rotational axis together with the third basic link with respect to the first basic link.

상기 제1 보조 링크는 상기 제3 기본 링크의 연장방향을 따라 연장된 회전축선을 중심으로 상기 제3 기본 링크에 대해 회전가능하고, 상기 제2 보조 링크는 상기 바늘축선 및 상기 제1 회전축선과 직각을 이루는 회전축선을 중심으로 상기 제1 보조 링크에 대해 회전가능하다.Wherein the first auxiliary link is rotatable with respect to the third basic link about a rotation axis extending along the extending direction of the third basic link and the second auxiliary link is rotatable about the needle axis and the first rotation axis And the second auxiliary link is rotatable about the first auxiliary link.

상기 제1 보조 링크는 직각을 이루며 연결된 제1 연결부와 제2 연결부를 구비하고, 상기 제2 보조 링크는 직각을 이루며 연결된 제1 연결부와 제2 연결부를 구비하며, 제1 보조 링크의 제2 연결부와 상기 제2 보조 링크의 제1 연결부가 회전가능하게 결합될 수 있다.The first auxiliary link includes a first connecting portion and a second connecting portion that are connected at right angles to each other. The second auxiliary link includes a first connecting portion and a second connecting portion that are perpendicularly connected to each other. And the first connection portion of the second auxiliary link may be rotatably coupled.

상기 고정 링크는 상기 제1 회전축선으로부터 반경방향으로 연장된 제1 연결부와, 상기 제3 회전축선으로부터 반경방향으로 연장되고 상기 제1 연결부와 이어진 제2 연결부를 구비할 수 있다.The fixed link may include a first connection portion extending in the radial direction from the first rotation axis and a second connection portion extending in the radial direction from the third rotation axis and connected to the first connection portion.

상기 보조 링크 구조는 상기 고정 링크와 상기 제3 기본 링크 사이에 연결되는 연결 링크를 더 구비하며, 상기 연결 링크는 상기 제3 기본 링크에 고정되는 제1 연결부와, 상기 고정 링크와 상기 제1 회전축선이 통과하는 지점에서 회전가능하게 결합되고 상기 제1 연결부와 이어지는 제2 연결부를 구비할 수 있다.Wherein the auxiliary link structure further comprises a connection link connected between the fixed link and the third base link, the connection link including a first connection portion fixed to the third base link, And a second connecting portion rotatably coupled to the first connecting portion at a point where the wire passes.

상기 지지부는 상기 기준면상 제1 방향을 따라 직선이동이 가능하고, 상기 조절 판부재를 상기 기준면상 상기 제1 방향과 직각인 제2 방향을 따라 직선이동이 가능하게 지지하는 이동 지지 구조를 구비할 수 있다.The supporting portion may have a moving support structure capable of linearly moving along the first direction on the reference surface and supporting the adjusting plate member in a linear direction along a second direction perpendicular to the first direction on the reference surface .

상기 지지부는 상기 조절 판부재의 상기 제1 방향으로의 이동에 따른 반력을 제공하는 제1 반력 제공 수단과, 상기 조절 판부재의 상기 제2 방향으로의 이동에 따른 반력을 제공하는 제2 반력 제공 수단을 구비할 수 있다.Wherein the support portion includes first reaction force providing means for providing a reaction force in accordance with movement of the adjustment plate member in the first direction and second reaction force providing means for providing a reaction force resulting from movement of the adjustment plate member in the second direction Means may be provided.

상기 지지부는 상기 조절 판부재의 상기 제1 방향으로의 이동 거리를 측정하는 제1 측정 수단과, 상기 조절 판부재의 상기 제2 방향으로의 이동 거리를 측정하는 제2 측정 수단을 구비할 수 있다.The supporting portion may include first measuring means for measuring a moving distance of the regulating plate member in the first direction and second measuring means for measuring a moving distance of the regulating plate member in the second direction .

본 발명의 다른 측면에 따르면, 바늘축선을 따라 연장된 바늘 부재; 상기 바늘축선(A)을 따라 이동가능한 이동 부재; 및 상기 이동 부재에 반력을 제공하는 반력 제공부를 포함하며, 상기 반력 제공부는 상기 바늘축선 방향을 따라 배치된 제1 회전 샤프트 및 제2 회전 샤프트와, 상기 두 회전 샤프트에 감기고 상기 이동 부재에 결합된 구동 와이어와, 상기 두 회전 샤프트 중 어느 하나에 회전력을 제공하는 반력 제공 모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 바늘 삽입형 중재적 시술 훈련용 시뮬레이터의 인터페이스 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a needle assembly comprising: a needle member extending along a needle axis; A movable member movable along the needle axis A; And a reaction force providing unit for providing a reaction force to the moving member, wherein the reaction force providing unit includes a first rotating shaft and a second rotating shaft disposed along the needle axis direction, and a second rotating shaft disposed on the second rotating shaft, A driving wire, and a reaction force providing motor for providing a rotational force to any one of the two rotating shafts. The interlaboratory interventional training simulator interface device is provided.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 바늘에 대응하는 바늘축선을 따라 연장되는 바늘 부재를 구비하는 바늘 모사부를 포함하며, 상기 바늘 모사부는 상기 바늘 부재의 상기 바늘축선 방향 이동을 가능하게 하는 직선 이동부와, 상기 바늘 부재가 상기 기준면에 대해 기울어질 수 있도록 상기 바늘축선 상에 위치하는 회전 중심을 중심으로 한 상기 직선 이동부의 회전을 가능하게 하는 회전부를 구비하며, 상기 회전부는 상기 직선 이동부와 결합되어서 4절 링크를 형성하는 기본 링크 구조와, 상기 기본 링크 구조에 결합된 보조 링크 구조를 구비하며, 상기 기본 링크 구조는 상기 회전 중심에서 상기 직선 이동부와 결합되고 고정 링크로서 기능하는 제1 기본 링크와, 상기 직선 이동부와 결합되는 제2 기본 링크와, 상기 제1 기본 링크와 상기 제2 기본 링크 사이에 연결되는 제3 기본 링크를 구비하며,According to another aspect of the present invention, there is provided a needle applicator including a needle simulating part including a needle member extending along a needle axis corresponding to a needle, the needle simulating part including a linear moving part for allowing the needle member to move in the axial direction of the needle, And a rotation unit that allows the linear movement unit to rotate around a rotation center positioned on the needle axis so that the needle member can be tilted with respect to the reference plane, A base link structure coupled to the base link structure, wherein the base link structure includes a first base, which is coupled with the linear movement portion at the center of rotation and functions as a fixed link, A second base link coupled to the linear movement unit, and a second base link coupled to the first base link and the second base link, And a third base link connected between the first base link and the second base link,

상기 보조 링크 구조는 상기 제3 기본 링크와 회전가능하게 연결되는 제1 보조 링크와, 상기 제1 보조 링크와 회전가능하게 연결되고 상기 제1 기본 링크에 대하여 상기 제3 기본 링크와 함께 회전가능한 제2 보조 링크를 구비하는 것을 특징으로 하는 바늘 삽입형 중재적 시술 훈련용 시뮬레이터의 인터페이스 장치가 제공된다.Wherein the auxiliary link structure includes a first auxiliary link rotatably connected to the third basic link and a second auxiliary link rotatably connected to the first auxiliary link and rotatable with the third basic link with respect to the first basic link, 2 interventional interventional interventional treatment training simulator intervention device is provided.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, According to another aspect of the present invention,

피부에 대응하는 기준면을 형성하는 조절 판부재와, 상기 조절 판부재의 상기 기준면상 평면이동을 가능하게 지지하는 지지부를 구비하는 피부 모사부를 포함하며, 상기 지지부는 상기 기준면상 제1 방향을 따라 직선이동이 가능하고, 상기 조절 판부재를 상기 기준면상 상기 제1 방향과 직각인 제2 방향을 따라 직선이동이 가능하게 지지하는 이동 지지 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 바늘 삽입형 중재적 시술 훈련용 시뮬레이터의 인터페이스 장치가 제공된다.And a skin simulating part having a regulating plate member for forming a reference surface corresponding to the skin and a supporting part for supporting the regulating plate member so as to enable the flat surface movement of the regulating plate member, And a moving support structure for supporting the adjustable plate member so as to be linearly movable along a second direction perpendicular to the first direction on the reference surface, Is provided.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면,According to another aspect of the present invention,

바늘에 대응하는 바늘 부재의 바늘축선 방향 이동이 가능하고, 상기 바늘 부재가 피부에 대응하는 기준면에 대하여 기울어질 수 있도록 상기 바늘축선 상에 위치하는 회전 중심을 중심으로 상기 바늘 부재가 회전하며, 상기 바늘 부재의 운동에 따라 반력을 제공하는 바늘 모사부와, 상기 기준면을 형성하는 조절 판부재의 상기 기준면상 평면이동이 가능하고 상기 조절 판부재의 이동에 따라 반력을 제공하는 피부 모사부를 포함하는 인터페이스 장치; 및 상기 인터페이스 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하는 바늘 삽입형 중재적 시술 훈련용 시뮬레이터가 제공된다.The needle member rotates about a rotation center located on the needle axis so that the needle member corresponding to the needle can be moved in the axial direction of the needle and the needle member can be tilted with respect to the reference surface corresponding to the skin, An interface including a needle simulating part for providing a reaction force in accordance with the motion of the needle member and a skin simulating part capable of performing planar movement on the reference surface of the adjusting plate member forming the reference surface and providing a reaction force according to the movement of the adjusting plate member, Device; And a controller for controlling the interface device. The simulator for interventional interventional procedures for needle insertion is provided.

상기 시뮬레이터는 상기 제어 장치에 연결되어서 시술 훈련 상황을 그래픽으로 보여주는 출력 장치를 더 포함할 수 있다.The simulator may further include an output device connected to the control device and graphically displaying a procedure training condition.

본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 바늘의 삽입 및 각도 조절과, 피부에 대응하는 조절 판부재에 대한 평면 운동 모두를 구현하므로 삽입형 중재적 시술을 훈련하기에 적합한 시뮬레이터 및 이를 위한 인터페이스 장치가 제공된다. 더욱 구체적인 효과는 이하 상세한 설명을 통해 상세히 설명될 것이다.According to the present invention, all of the objects of the present invention described above can be achieved. Specifically, the present invention implements both a needle insertion and an angle adjustment, and a planar motion with respect to a control plate member corresponding to the skin, so that a simulator suitable for training an insertion-type interventional procedure and an interface apparatus therefor are provided. More specific effects will be described in detail in the following detailed description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바늘 삽입형 중재적 시술 훈련용 시뮬레이터의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 인터페이스 장치의 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 시뮬레이터에서 바늘 모사부를 별도로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 바늘 모사부에서 직선이동부의 주요 구성을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 2에 도시된 시뮬레이터에서 피부 모사부의 지지부를 도시한 사시도이다.
도 7 및 도 8은 회전부의 제1 회전방향 작동을 설명하기 위해 회전부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 9 및 도 10은 회전부의 제2 회전방향 작동을 설명하기 위해 회전부를 개략적으로 도시한 것이다.1 is a block diagram schematically showing a configuration of a simulator for a needle insertion type interventional treatment training according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of the interface device shown in Fig.
FIGS. 3 and 4 are perspective views showing the needle simulating unit separately in the simulator shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing a main configuration of a linear moving part in the needle simulating part shown in FIGS. 3 and 4. FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing a support part of the skin simulating part in the simulator shown in FIG. 2. FIG.
FIGS. 7 and 8 are schematic views of a rotation part for explaining the first rotation direction operation of the rotation part.
9 and 10 schematically show a rotation part for explaining the second rotation direction operation of the rotation part.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 바늘 삽입형 중재적 시술 훈련용 시뮬레이터(1000)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 바늘 삽입형 중재적 시술 훈련용 시뮬레이터(1000)는 인터페이스 장치(1100)와, 제어 장치(1200)와, 출력 장치(1300)를 포함한다. 시뮬레이터(1000)는 바늘 삽입형 중재적 시술의 훈련 효과가 극대화되도록 바늘과 피부에 대한 조정 및 그에 따라 발생하는 반력을 실제 시술과 유사하게 모사하면서, 훈련 상황을 확인할 수 있도록 그래픽으로 보여준다.
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a simulator 1000 for a needle insertion type interventional treatment training according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a simulator 1000 for a needle-inserted interventional treatment training includes an interface device 1100, a control device 1200, and an output device 1300. The simulator 1000 graphically displays training situations by simulating the adjustment of the needle and skin and the reaction force generated thereby, so as to maximize the training effect of the needle-inserted interventional procedure.

도 2에는 도 1에 도시된 인터페이스 장치(1100)가 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 인터페이스 장치(1100)는 바늘 모사부(1110)와, 피부 모사부(1170)를 포함한다. 인터페이스 장치(1100)는 바늘 모사부(1110)와 피부 모사부(1170)를 이용하여 시술 훈련자에게 바늘 삽입형 중재적 시술에 대한 물리적 환경을 제공한다.
FIG. 2 shows the interface device 1100 shown in FIG. Referring to FIG. 2, the interface device 1100 includes a needle simulating part 1110 and a skin simulating part 1170. The interface device 1100 provides the physician with a physical environment for the needle insertion interventional procedure using the needle simulator 1110 and the skin simulator 1170.

도 3 및 도 4에는 도 2에 도시된 바늘 모사부(1110)가 별도로 도시되어 있다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 바늘 모사부(1110)는 직선 이동부(1120)와, 회전부(1140)를 구비한다. 바늘 모사부(1110)는 바늘에 대한 직선 이동 및 회전을 구현함으로써, 실제 바늘 삽입형 중재적 시술 중 바늘의 동작 및 바늘에 발생하는 반력을 모사한다.
3 and 4, the needle simulating part 1110 shown in Fig. 2 is separately shown. 2 through 4, the needle simulation unit 1110 includes a linear movement unit 1120 and a rotation unit 1140. The needle simulating unit 1110 implements rectilinear movement and rotation with respect to the needle, thereby simulating the action of the needle and the reaction force generated in the needle during the actual needle insertion interventional procedure.

도 5에는 도 3 및 도 4에 도시된 직선 이동부(1120)의 주요 구성이 도시되어 있다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 직선 이동부(1120)는 레일 부재(1121)와, 이동 부재(1122)와, 바늘 부재(1123)과, 힘센서(1124)와, 직선이동 반력 제공부(1125)를 구비한다. 직선 이동부(1120)는 직선으로 연장된 바늘축선(A)을 따라 직선이동하는 바늘 부재(1123)에 대한 반력을 제공함으로써, 실제 바늘 삽입형 중재적 시술에서 바늘의 삽입 동작을 모사한다. 본 실시예에서는 도 3 내지 도 5에서 화살표로 표시된 바와 같이 바늘축선(A)을 따라 아래쪽 방향을 바늘의 삽입 방향으로 설정한다.
Fig. 5 shows the main configuration of the linear movement unit 1120 shown in Figs. 3 and 4. 3 to 5, the linear movement unit 1120 includes a rail member 1121, a moving member 1122, a needle member 1123, a force sensor 1124, a linear motion reaction force supply unit 1125). The linear moving section 1120 simulates the insertion operation of the needle in the actual needle insertion interventional procedure by providing a reaction force to the needle member 1123 moving linearly along the linearly extending needle axis A. In the present embodiment, the downward direction along the needle axis A is set to the insertion direction of the needle as indicated by the arrows in Figs. 3 to 5.

레일 부재(1121)는 바늘축선(A)과 평행하게 연장되어서, 이동 부재(1122)의 직선이동을 안내한다. 레일 부재(1121)의 양단에는 이동하는 이동 부재(1122)와 바늘 부재(1123)를 간섭하지 않도록 형성되며 바늘의 삽입방향을 따라서 배치되는 제1 고정대(1121a)와 제2 고정대(1121b)가 각각 결합된다.
The rail member 1121 extends parallel to the needle axis A and guides the linear movement of the movable member 1122. [ A first fixing table 1121a and a second fixing table 1121b which are formed so as not to interfere with the moving member 1122 and the needle member 1123 moving along the insertion direction of the needle are provided at both ends of the rail member 1121 .

이동 부재(1122)는 레일 부재(1121)에 이동가능하게 결합되어서, 바늘축선(A)을 따라 직선왕복이동한다.
The movable member 1122 is movably coupled to the rail member 1121 and linearly reciprocates along the needle axis A. [

바늘 부재(1123)은 바늘축선(A)을 따라 가늘고 길게 연장된다. 바늘(1123)의 삽입 방향 단부는 힘센서(1124)에 결합된다.
The needle member 1123 is elongated along the needle axis A. The insertion direction end of the needle 1123 is coupled to the force sensor 1124.

힘센서(1124)는 바늘축선(A) 상에서 이동 부재(122)와 결합되어서, 시술 훈련자에 의해 바늘 부재(1123)에 가해지는 힘 중 바늘축선(A) 방향 성분을 측정하고, 이에 대한 전기적 신호를 제어장치(도 1의 1200)로 보낸다.
The force sensor 1124 is coupled to the moving member 122 on the needle axis A to measure the component in the direction of the needle axis A from the force applied to the needle member 1123 by the procedure trainer, To the control device (1200 in Fig. 1).

직선이동 반력 제공부(1125)는 직선이동 반력 구동 모터(1126)와, 직선이동 반력 전달부(1127)를 구비한다.The linear motion reaction force providing unit 1125 includes a linear motion reaction force driving motor 1126 and a linear motion reaction force transmitting unit 1127. [

직선이동 반력 제공 모터(1126)는 제어장치(도 1의 1200)로부터 제어신호를 입력받아서 바늘의 삽입 반력에 대응하는 직선이동 반력 제공에 필요한 힘을 생성한다. 직선이동 반력 구동 모터(1126)는 부늘 부재(1123)의 회전 중심(O)과 가능한 한 가깝게 위치하도록 제1 고정대(11221a)에 설치된다. 이는 회전부(1140)의 2자유도 모션의 관성(inertia)을 줄이기 위한 것이다. 직선이동 반력 구동 모터(1126)의 회전축은 바늘축선(A)과 평행하다.The rectilinear motion reaction force providing motor 1126 receives a control signal from the controller (1200 in FIG. 1) to generate a force required to provide a rectilinear reaction force corresponding to the insertion reaction force of the needle. The linear movement reaction force driving motor 1126 is installed on the first fixing table 11221a so as to be as close as possible to the rotation center O of the needle member 1123. This is to reduce the inertia of the two-degree-of-freedom motion of the rotation unit 1140. [ The rotation axis of the linear motion reaction force driving motor 1126 is parallel to the needle axis A. [

직선이동 반력 전달부(1127)는 직선이동 반력 제공 모터(1126)로부터 생성된 힘을 이동 부재(1126)로 전달한다. 직선이동 반력 전달부(1127)는 제1 회전 샤프트(1128a)와, 제2 회전 샤프트(1128b)와, 구동 와이어(1129)를 구비한다. 제1 회전 샤프트(1128a)는 그 회전축선을 따라 연장되어서 제1 고정대(1121a)에 회전가능하게 결합된다. 제1 회전 샤프트(1128a)의 회전축선은 바늘축선(A)과 직각을 이룬다. 제1 회전 샤프트(1128a)은 직선이동 반력 제공 모터(1126)의 회전축과 직각을 이루면서 베벨 기어(1126a)를 통해 서로 연결된다. 제2 회전 샤프트(1128b)는 그 회전축선을 따라 연장되어서 제2 고정대(1121b)에 회전가능하게 결합된다. 제2 회전 샤프트(1128b)의 회전축선은 제1 회전 샤프트(1128a)의 회전축선과 평행하다. 구동 와이어(1129)는 제1 회전 샤프트(1128a)와 제2 회전 샤프트(1128b) 사이에 걸려서 감기며 양단이 이동 부재(1122)의 바늘축선(A)을 따라 반대편에 각각 결합된다. 구동 와이어(1129)가 제1, 제2 회전 샤프트(1128a, 1128b)와 충분 마찰을 낼 수 있도록, 구동 와이어(1129)는 제1, 제2 회전 샤프트(1128a, 1128b)에 여러번 권취될 수 있다.
The linear motion reaction force transmitting portion 1127 transmits the force generated from the linear motion reaction force providing motor 1126 to the moving member 1126. [ The rectilinear motion reaction force transmitting portion 1127 includes a first rotating shaft 1128a, a second rotating shaft 1128b, and a driving wire 1129. The first rotation shaft 1128a extends along the rotation axis thereof and is rotatably coupled to the first fixing table 1121a. The axis of rotation of the first rotating shaft 1128a is perpendicular to the axis A of the needle. The first rotating shaft 1128a is connected to the bevel gear 1126a at right angles to the rotational axis of the linear motion reaction force providing motor 1126. [ The second rotation shaft 1128b extends along the rotation axis thereof and is rotatably coupled to the second fixing table 1121b. The axis of rotation of the second rotating shaft 1128b is parallel to the axis of rotation of the first rotating shaft 1128a. The driving wire 1129 is wound between the first rotating shaft 1128a and the second rotating shaft 1128b and both ends thereof are respectively coupled to opposite sides along the needle axis A of the moving member 1122. [ The drive wire 1129 can be wound several times on the first and second rotary shafts 1128a and 1128b so that the drive wire 1129 can sufficiently friction with the first and second rotary shafts 1128a and 1128b .

도 3 및 도 4를 참조하면, 회전부(1140)는 기본 링크 구조(1141)와, 보조 링크 구조(1144)와, 제1 회전방향 반력 제공부(1146)와, 제2 회전방향 반력 제공부(1148)를 구비한다. 회전부(1140)는 바늘 부재(1123)의 자세를 조절할 수 있도록 바늘 부재(1123)의 2자유도 회전 운동 및 그에 따른 반력을 제공한다. 바늘 부재(1123)는 기준면(S)(시술시 바늘 삽입점의 피부 표면에 대응)에 대해 기울어질 수 있도록 바늘축선(A) 상에 위치하는 회전 중심(O)을 중심으로 하여 회전한다.
3 and 4, the rotation unit 1140 includes a basic link structure 1141, an auxiliary link structure 1144, a first rotation direction reaction force providing unit 1146, a second rotation direction reaction force supplying unit 1144, 1148). The rotation unit 1140 provides a two-degree-of-freedom rotational movement of the needle member 1123 and a reaction force thereby to adjust the posture of the needle member 1123. The needle member 1123 rotates about the rotation center O positioned on the needle axis A so as to be tilted with respect to the reference plane S (corresponding to the skin surface of the needle insertion point in the procedure).

기본 링크 구조(1141)는 제1 기본 링크(1141a)와, 제2 기본 링크(1141b)와, 제3 기본 링크(1141c)를 구비한다. 제1 기본 링크(1141a)는 회전 중심(O)으로부터 기준면(S)과 평행하게 연장된다. 제1 기본 링크(1141a)는 제1 기본 링크(1141a)의 연장방향을 따라 연장되는 제1 회전축선(B)을 중심으로 회전가능하고, 다른 운동은 제한된다. 제1 기본 링크(1141a)의 일단측은 제1 고정대(1121a)에 제2 회전축선(C)을 중심으로 회전이 가능하게 결합되며, 제1 기본 링크(1141a)의 타단측은 제3 기본 링크(1141c)에 제3 회전축선(D)을 중심으로 회전이 가능하게 결합된다. 제2 회전축선(C)은 바늘축선(A) 및 제1 회전축선(B)과 직각을 이루며, 제3 회전축선(D)은 제2 회전축선(C)과 평행하다. 제2 기본 링크(1141b)의 일단측은 제2 고정대(1121b)에 제4 회전축선(E)을 중심으로 회전이 가능하게 결합되며, 제2 기본 링크(1141b)의 타단측은 제3 기본 링크(1141c)에 제5 회전축선(F)을 중심으로 회전이 가능하게 결합된다. 제4 회전축선(E)과 제5 회전축선(F)은 제1 회전축선(B)과 평행하다. 제3 기본 링크(1141c)는 바늘축선(A)와 평행하게 연장된다. 제3 기본 링크(1141c)의 일단측은 제1 기본 링크(1141a)에 제3 회전축선(D)을 중심으로 회전이 가능하게 결합되며, 제3 기본 링크(1141c)의 타단측은 제2 기본 링크(1141b)에 제5 회전축선(F)을 중심으로 회전이 가능하게 결합된다. 기본 링크 구조(1141)는 직선 이동부(1120)와 함께 4절 링크를 형성하며, 제1 기본 링크(1141a)가 4절 링크에서 고정 링크로서 기능한다.
The basic link structure 1141 includes a first base link 1141a, a second base link 1141b, and a third base link 1141c. The first base link 1141a extends parallel to the reference plane S from the rotation center O. The first base link 1141a is rotatable about the first rotation axis line B extending along the extending direction of the first base link 1141a and the other movement is restricted. One end of the first base link 1141a is rotatably coupled to the first fixing base 1121a about the second rotation axis C and the other end of the first base link 1141a is connected to the third base link 1141c And is rotatably coupled about the third rotational axis D as shown in Fig. The second rotation axis C is perpendicular to the needle axis A and the first rotation axis B and the third rotation axis D is parallel to the second rotation axis C. One end of the second base link 1141b is coupled to the second base 1121b so as to be rotatable about the fourth axis of rotation E and the other end of the second base link 1141b is connected to the third base link 1141c ) So as to be rotatable about the fifth axis F of rotation. The fourth rotational axis E and the fifth rotational axis F are parallel to the first rotational axis B, The third base link 1141c extends parallel to the needle axis A. [ One end of the third base link 1141c is rotatably coupled to the first base link 1141a around the third axis of rotation D and the other end of the third base link 1141c is connected to the second base link 1141b 1141b so as to be rotatable about the fifth axis F of rotation. The basic link structure 1141 forms a quadruple link together with the linear movement unit 1120, and the first base link 1141a functions as a fixed link in the quadruple link.

보조 링크 구조(1144)는 제1 보조 링크(1145a)와 제2 보조 링크(1145b)를 구비한다. 보조 링크 구조(1144)는 제2 회전방향 반력 제공부(1148)가 기본 링크 구조(1141)와 함께 움직이지 않도록 함으로써 관성을 감소시킨다. 제1 연결 링크(1145a)는 제1 연결부(11451a)와 제2 연결부(11452a)를 구비한다. 제1 연결부(11451a)는 제3 기본 링크(1141c)의 연장방향과 직각을 이루는 방향으로 연장된 막대 형상으로서, 제3 기본 링크(1141c)의 연장방향을 따라 연장된 제6 회전축선(G)을 중심으로 회전가능하게 제3 기본 링크(1141c)에 결합된다. 제1 연결부(11451a)와 제3 기본 링크(1141c)의 연결 부분은 제3 회전축선(D)으로부터 반경방향으로 이격되어서 위치한다. 제2 연결부(11452a)는 제1 연결부(11451a)로부터 제3 기본 링크(1141c)와 평행하게 연장되어 형성된다. 제2 보조 링크(1145b)는 제1 연결부(11451b)와 제2 연결부(11452b)를 구비한다. 제1 연결부(11451b)는 제2 회전축선(C)과 평행하게 연장되는 막대 형상으로서, 일단측은 제1 보조 링크(1145a)의 제2 연결부(11452a)와 제7 회전축선(H)을 중심으로 회전가능하게 결합된다. 제7 회전축선(H)은 제3 회전축선(D) 및 제6 회전축선(G)과 직각을 이룬다. 제2 연결부(11452b)는 제1 연결부(11451b)로부터 제3 회전축선(D)을 지나도록 연장된다. 바늘축선(A)이 어떠한 각도로 어떤 방향으로 기울어지더라도 제2 보조 링크(1145b)는 보조 링크 구조(1144)에 의해 제3 회전축선(D)을 중심으로 하는 회전만이 가능하게 된다.
The auxiliary link structure 1144 has a first auxiliary link 1145a and a second auxiliary link 1145b. The auxiliary link structure 1144 reduces inertia by preventing the second rotational direction reaction force providing portion 1148 from moving with the basic link structure 1141. [ The first connection link 1145a includes a first connection portion 11451a and a second connection portion 11452a. The first connection portion 11451a has a rod shape extending in a direction perpendicular to the extending direction of the third base link 1141c and has a sixth rotation axis G extending along the extending direction of the third base link 1141c, And is rotatably coupled to the third base link 1141c. The connecting portion of the first connection portion 11451a and the third base link 1141c is radially spaced apart from the third rotation axis D. The second connection portion 11452a is formed extending from the first connection portion 11451a in parallel with the third base link 1141c. The second auxiliary link 1145b includes a first connection portion 11451b and a second connection portion 11452b. The first connection portion 11451b extends in parallel with the second rotation axis C and has one end connected to the second connection portion 11452a and the seventh rotation axis H of the first sub- And is rotatably coupled. The seventh rotational axis H is perpendicular to the third rotational axis D and the sixth rotational axis G. [ The second connection portion 11452b extends from the first connection portion 11451b through the third rotation axis D. The second auxiliary link 1145b can rotate only about the third rotational axis D by the auxiliary link structure 1144 even if the needle axis A is inclined at any angle in any direction.

제1 회전방향 반력 제공부(1146)는 제1 회전방향 반력 구동 모터(1147a)와, 제1 회전방향 반력 전달부(1147b)를 구비한다. 제1 회전방향 반력 구동 모터(1147a)는 기본 링크 구조(1141)에 제1 회전축선(B)을 중심으로 회전 반력 제공에 필요한 힘을 생성한다. 제1 회전방향 반력 구동 모터(1147a)의 회전축은 제1 회전축선(B)과 평행하게 연장된다. 도시되지는 않았으나, 제1 회전방향 반력 구동 모터(1147a)의 회전축(또는 이에 대응하는 부분)에는 제1 엔코더(미도시)가 설치되어서, 바늘 부재(1121)의 제1 회전축선(B)에 대한 회전각이 정밀하게 측정될 수 있으며, 측정된 제1 회전방향 회전각은 제어 장치(1200)로 전송된다. 제1 회전방향 반력 전달부(1147b)는 제1 기본 링크(1141a)에 결합된 기어로서, 제1 회전방향 반력 구동 모터(1147a)로부터 회전력을 제공받는다.
The first rotation direction reaction force providing portion 1146 includes a first rotation direction reaction force driving motor 1147a and a first rotation direction reaction force transmitting portion 1147b. The first rotational direction reaction force driving motor 1147a generates a force necessary to provide a rotational reaction force about the first rotational axis B to the basic link structure 1141. [ The rotation axis of the first rotation direction reaction force driving motor 1147a extends parallel to the first rotation axis B. Although not shown, a first encoder (not shown) is provided on the rotation axis (or a portion corresponding thereto) of the first rotation direction reaction force driving motor 1147a so as to be rotatable about the first rotation axis B of the needle member 1121 And the measured first rotation direction rotation angle is transmitted to the control device 1200. [0086] The first rotation direction reaction force transmitting portion 1147b is a gear coupled to the first base link 1141a and is provided with rotational force from the first rotation direction reaction force driving motor 1147a.

제2 회전방향 반력 제공부(1148)는 제2 회전방향 반력 구동 모터(1149a)와, 제2 회전방향 반력 전달부(1149b)를 구비한다. 제2 회전방향 반력 구동 모터(1149a)는 기본 링크 구조(1141)에 제2 회전축선(C)을 중심으로 회전 반력 제공에 필요한 힘을 생성한다. 제2 회전방향 반력 구동 모터(1149a)의 회전축은 제2 회전축선(C)과 평행하게 연장된다. 도시되지는 않았으나, 제2 회전방향 반력 구동 모터(1149a)의 회전축(또는 이에 대응하는 부분)에는 제2 엔코더(미도시)가 설치되어서, 바늘 부재(1121)의 제2 회전축선(C)에 대한 회전각이 정밀하게 측정될 수 있으며, 측정된 제2 회전방향 회전각은 제어 장치(1200)로 전송된다. 제2 회전방향 반력 전달부(1149b)는 제2 보조 링크(1145b)에 결합된 기어로서, 제2 회전방향 반력 구동 모터(1149a)로부터 회전력을 제공받는다.
The second rotation direction reaction force providing unit 1148 includes a second rotation direction reaction force driving motor 1149a and a second rotation direction reaction force transmitting unit 1149b. The second rotation direction reaction force drive motor 1149a generates a force necessary to provide a rotational reaction force about the second rotation axis C to the base link structure 1141. [ The rotation axis of the second rotation direction reaction force drive motor 1149a extends parallel to the second rotation axis C. Although not shown, a second encoder (not shown) is provided on the rotation axis (or a portion corresponding thereto) of the second rotation direction reaction force driving motor 1149a so as to be rotatable about the second rotation axis C of the needle member 1121 And the measured second rotation direction rotation angle is transmitted to the control device 1200. [ The second rotational direction reaction force transmitting portion 1149b is a gear coupled to the second auxiliary link 1145b and is provided with rotational force from the second rotational direction reaction force driving motor 1149a.

피부 모사부(1170)는 실제 바늘 삽입형 중재적 시술에서 시술자에 의해 피부에 가해지는 미는 동작 및 그에 따라 발생하는 반력을 모사한다. 도 1 및 도 6을 참조하면, 피부 모사부(1170)는 조절 판부재(1171)와, 지지부(1180)를 구비한다.
The skin simulator 1170 simulates a pushing action applied to the skin by the practitioner in the actual needle insertion type interventional procedure and the reaction force generated thereby. Referring to FIGS. 1 and 6, the skin simulating part 1170 includes a regulating plate member 1171 and a supporting part 1180.

조절 판부재(1171)는 넓은 평판 형태로서, 노출된 평평한 외면은 기준면(S)을 형성하며 시술시 피부에 대응하는 요소이다. 조절 판부재(1171)에는 바늘 부재(1121)가 통과하는 바늘 부재 관통 구멍(1172)와, 바늘 모사부(1110)의 다른 구성요소들이 외부로 돌출될 수 있도록 형성된 다른 관통 구멍(1173)이 마련된다. 조절 판부재(1171)에는 바늘 모사부(1110)이 설치된다.
The adjustment plate member 1171 is in the form of a wide plate, and the exposed flat outer surface forms a reference plane S and corresponds to the skin in the procedure. The adjusting plate member 1171 is provided with a needle member through hole 1172 through which the needle member 1121 passes and another through hole 1173 formed so that the other components of the needle simulating unit 1110 can be projected to the outside do. The adjusting plate member 1171 is provided with a needle simulating unit 1110.

지지부(1180)는 2개의 제1 가이드 레일(1181a, 1181b)와, 이동 지지 구조(1182)를 구비한다.The support portion 1180 includes two first guide rails 1181a and 1181b and a moving support structure 1182. [

2개의 제1 가이드 레일(1181a, 1181b)은 서로 이격되어 배치되며 기준면(S) 상에서 제1 직선방향을 따라 연장된다. 2개의 제 가이드 레일(1181a, 1181b)에 의해 이동 지지대(1182)가 제1 직선방향을 따라 직선이동한다.The two first guide rails 1181a and 1181b are spaced apart from each other and extend along the first linear direction on the reference plane S. The movable support table 1182 linearly moves along the first linear direction by the two guide rails 1181a and 1181b.

이동 지지 구조(1182)는 2개의 제1 직선이동부재(1183a, 1183b)와, 제1 반력 제공 모터(1183c)와, 2개의 제1 지지대(1184a, 1184b)와, 2개의 제1 연결 샤프트(11841a)와, 2개의 제2 지지대(1185a, 1185b)와, 2개의 제2 연결 샤프트(11851a, 11851b)와, 2개의 제2 직선이동부재(1189a, 1189b)와, 제2 반력 제공 모터(1189c)를 구비한다.The moving support structure 1182 includes two first linearly-moving members 1183a and 1183b, a first reaction force providing motor 1183c, two first supports 1184a and 1184b, two first connection shafts 11841b, two second linking shafts 11851a, 11851b, two second rectilinear moving members 1189a, 1189b, and a second reaction force providing motor 1189c .

2개의 제1 직선이동부재(1183a, 1183b)는 각각 제1 가이드 레일(1181a, 1181b)에 제1 직선방향을 따라 직선이동이 가능하게 결합된다.The two first linearly-moving members 1183a and 1183b are coupled to the first guide rails 1181a and 1181b, respectively, so as to be linearly movable along the first linear direction.

제1 반력 제공 모터(1183c)는 제1 직선이동부재(1183a)에 설치되어서, 조절 판부재(1171)의 제1 직선방향으로의 이동에 따른 반력을 제공한다. 이를 위하여, 제1 반력 제공 모터(1183c)는 이동 지지 구조(1182)에 케이블 구동 방식과 같은 방법으로 반력을 제공할 수 있다. 제1 반력 제공 모터(1183c)는 제어 장치(도 1의 1200)로부터 제어 신호를 입력받아 반력을 생성할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 제1 직선이동부재(1183a, 1183b)의 제1 직선방향 이동거리를 정밀하게 측정하고자 제1 반력 제공 모터(1183c)의 회전축에는 엔코더와 같은 장치가 장착될 수 있다. 본 실시예에서는 반력 제공을 위하여 모터를 사용하는 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 스프링을 이용하여 수동적으로 반력을 제공할 수도 있다. 이 경우, 제1 직선이동부재(1183a, 1183b)의 양단에 스프링이 설치될 수 있다.The first reaction force providing motor 1183c is installed in the first rectilinear moving member 1183a to provide a reaction force in accordance with the movement of the regulating plate member 1171 in the first rectilinear direction. For this purpose, the first reaction force providing motor 1183c may provide a reaction force to the moving support structure 1182 in the same manner as the cable driving method. The first reaction force providing motor 1183c may receive the control signal from the controller (1200 of FIG. 1) and generate reaction force. Although not shown, an apparatus such as an encoder may be mounted on the rotation axis of the first reaction force providing motor 1183c to accurately measure the first linear movement distance of the first linearly-moving members 1183a and 1183b. In the present embodiment, a motor is used to provide reaction force, but a reaction force may be manually provided by using a spring. In this case, a spring may be provided at both ends of the first linearly-shifting members 1183a and 1183b.

2개의 제1 지지대(1184a, 1184b)는 2개의 제1 직선이동부재(1183a, 1183b)에 각각 결합된다. 2개의 제1 지지대(1184a, 1184b)는 제1 직선방향을 따라 길게 연장된다. The two first supports 1184a and 1184b are respectively coupled to the two first linearly-moving members 1183a and 1183b. The two first supports 1184a and 1184b are elongated along the first linear direction.

2개의 제1 연결 샤프트(11841a)는 제1 직선방향을 따라 길게 연장되며, 각각 두 제1 지지대(1184a, 1184b)의 양단에 결합된다.The two first connection shafts 11841a are elongated along the first linear direction and are coupled to both ends of the two first supports 1184a and 1184b, respectively.

2개의 제2 지지대(1185a, 1185b)는 기준면(S) 상에서 제1 직선방향과 직각을 이루는 제2 직선방향을 따라 연장된다. 두 제2 지지대(1185a, 1185b)는 각각 두 제1 지지대(1184a, 1184b)의 양 끝단을 연결하도록 결합된다. 두 제2 지지대(1185a, 1185b) 상에는 제2 직선방향을 따라 연장된 제2 가이드 레일(1186a, 1186b)이 각각 설치된다.The two second supports 1185a and 1185b extend along the second linear direction perpendicular to the first linear direction on the reference plane S. The two second supports 1185a and 1185b are coupled to connect the two ends of the two first supports 1184a and 1184b, respectively. On the two second supports 1185a and 1185b, second guide rails 1186a and 1186b extending along the second linear direction are respectively installed.

2개의 제2 연결 샤프트(11851a, 11851b)는 제2 직선방향을 따라 길게 연장되며, 각각 두 제2 지지대(1185a, 1185b)의 양단에 결합된다.The two second connection shafts 11851a and 11851b are elongated along the second linear direction and are coupled to both ends of the two second supports 1185a and 1185b, respectively.

2개의 제2 직선이동부재(1189a, 1189b)는 각각 제2 가이드 레일(1186a, 1186b)에 제2 직선방향을 따라 직선이동이 가능하게 결합된다. 2개의 제2 직선이동부재(1189a, 1189b)에 조절 판부재(1171)가 고정결합된다.The two second linearly-moving members 1189a and 1189b are coupled to the second guide rails 1186a and 1186b, respectively, so as to be linearly movable along the second linear direction. The adjustment plate member 1171 is fixedly coupled to the two second linearly-moving members 1189a and 1189b.

제2 반력 제공 모터(1189c)는 제2 직선이동부재(1189b)에 설치되어서, 조절 판부재(1171)의 제2 직선방향으로의 이동에 따른 반력을 제공한다. 이를 위하여, 제2 반력 제공 모터(1189c)는 조절 판부재(1171)에 케이블 구동 방식과 같은 방법으로 반력을 제공할 수 있다. 제2 반력 제공 모터(1189c)는 제어 장치(도 1의 1200)로부터 제어 신호를 입력받아 반력을 생성할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 제2 직선이동부재(1189a, 1189b)의 제2 직선방향 이동거리를 정밀하게 측정하고자 제2 반력 제공 모터(1189c)의 회전축에는 엔코더와 같은 장치가 장착될 수 있다. 본 실시예에서는 반력 제공을 위하여 모터를 사용하는 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 스프링을 이용하여 수동적으로 반력을 제공할 수도 있다. 이 경우, 제2 직선이동부재(1189a, 1189b)의 양단에 스프링이 설치될 수 있다.
The second reaction force providing motor 1189c is installed on the second rectilinear moving member 1189b and provides a reaction force in accordance with the movement of the regulating plate member 1171 in the second linear direction. To this end, the second reaction force providing motor 1189c may provide reaction force to the adjusting plate member 1171 in the same manner as the cable driving method. The second reaction force providing motor 1189c can receive the control signal from the controller (1200 in Fig. 1) and generate the reaction force. Although not shown, an apparatus such as an encoder can be mounted on the rotation axis of the second reaction force providing motor 1189c to precisely measure the second linear movement distance of the second linearly-moving members 1189a and 1189b. In the present embodiment, a motor is used to provide reaction force, but a reaction force may be manually provided by using a spring. In this case, a spring may be provided at both ends of the second rectilinear moving members 1189a and 1189b.

제어 장치(1200)는 인터페이스 장치(1100)로부터 측정된 바늘 부재(1121)의 삽입 각도와 삽입 거리 및 조절 판부재(1171)의 평면이동 거리를 이용하여 인터페이스 장치(1100)에 설치된 각종 구동 장치에 구동 신호를 출력한다. 그에 따라, 인터페이스 장치(1100)는 시술 훈련자에게 바늘 부재(1121)과 조절 판부재(1171)를 통해 적절한 반력을 제공하게 된다. 또한, 제어 장치(1200)는 출력 장치(1300)로 측정된 바늘 부재(1121)의 삽입 각도와 삽입 거리 및 조절 판부재(1171)의 평면이동 거리 데이터를 전달한다.
The control device 1200 controls the various driving devices installed in the interface device 1100 by using the insertion angle and insertion distance of the needle member 1121 measured from the interface device 1100 and the plane moving distance of the adjusting plate member 1171 And outputs a driving signal. Accordingly, the interface device 1100 provides the treatment trainee with an appropriate reaction force through the needle member 1121 and the regulating plate member 1171. [ In addition, the control device 1200 transmits the insertion angle and insertion distance of the needle member 1121 measured by the output device 1300 and the plane movement distance data of the adjustment plate member 1171.

출력 장치(1300)는 제어 장치(1200)로부터 전달된 바늘 부재(1121)의 삽입 각도와 삽입 거리 및 조절 판부재(1171)의 평면이동 거리 데이터를 이용하여 시술 훈련 상황을 그래픽으로 보여주게 된다.
The output device 1300 graphically displays the treatment training situation using the insertion angle of the needle member 1121, the insertion distance, and the plane movement distance data of the adjustment plate member 1171 transmitted from the control device 1200.

이제, 도면을 참조하여 상기 실시예의 작용을 상세히 설명한다.
The operation of the above embodiment will now be described in detail with reference to the drawings.

바늘 각도의 경우, 시술 훈련자가 바늘 부재(1123)을 잡고 기준면(S)에 대하여 자유롭게 기울임으로써 모사된다. 이하, 바늘 부재(1123)의 2자유도 회전 운동을 각 회전방향 별로 설명한다. 도 7 및 도 8은 회전부의 제1 회전방향 작동을 설명하기 위해 회전부 두 상태를 개략적으로 도시한 것이다. 도 7을 참조하면, 제1 회전방향을 기준으로 바늘축선(A)이 기준면(S)과 직각을 이루고 있다. 이 상태에서 시술 훈련자가 바늘 부재(1123)을 잡고 제1 회전방향을 기준으로 회전시키면, 도 8에 도시된 바와 같이 바늘축선(A)이 제1 회전방향을 기준으로 일정 각도로 기울어지게 된다. 도 9 및 도 10은 회전부의 제2 회전방향 작동을 설명하기 위해 회전부의 두 상태를 개략적으로 도시한 것이다. 도 9를 참조하면, 제2 회전방향을 기준으로 바늘축선(A)이 기준면(S)과 직각을 이루고 있다. 이 상태에서 시술 훈련자가 바늘 부재(1123)을 잡고 제2 회전방향을 기준으로 회전시키면, 도 10에 도시된 바와 같이 바늘축선(A)이 제2 회전방향을 기준으로 일정 각도로 기울어지게 된다. 이때, 보조 링크 구조(1144)의 제2 보조 링크(1145b)는 도 10에 도시된 바와 같이 도 9에 도시된 위치 및 자세를 그대로 유지하게 된다. 따라서, 고정 링크(1145b)와 결합되는 제2 회전방향 반력 구동 모터(1149a)를 포함하는 제2 회전방향 반력 제공부(1148)도 움직이지 않도록 고정 설치될 수 있다. 이때, 바늘 부재(1123)의 기울어진 각도 및 방향은 회전부(1140)에 두 축에 대해 구비된 회전 각도 측정 장치(엔코더)에 의해 측정되며, 이 데이터는 제어 장치(1200)로 보내진다. 제어 장치(1120)는 이 데이터에 기초하여 제1, 제2 회전방향 반력 구동 모터(1147a, 1149a)로 구동 제어 신호를 출력하며, 제1, 제2 회전방향 반력 구동 모터(1147a, 1149a)는 바늘 부재(1123)에 회전에 따른 반력을 제공하게 된다.
In the case of the needle angle, the procedure trainer is simulated by holding the needle member 1123 and tilting freely with respect to the reference plane S. Hereinafter, the two-degree-of-freedom rotational movement of the needle member 1123 will be described for each rotation direction. FIGS. 7 and 8 schematically show the state of the rotary part for explaining the first rotation direction operation of the rotation part. Referring to FIG. 7, the needle axis A is perpendicular to the reference plane S with respect to the first rotation direction. In this state, when the procedure operator holds the needle member 1123 and rotates about the first rotation direction, the needle axis A is inclined at a certain angle with respect to the first rotation direction as shown in FIG. Figs. 9 and 10 schematically show two states of the rotation part for explaining the second rotation direction operation of the rotation part. Fig. Referring to FIG. 9, the needle axis A is perpendicular to the reference plane S with respect to the second rotation direction. In this state, when the procedure operator holds the needle member 1123 and rotates about the second rotation direction, the needle axis A is inclined at a predetermined angle with reference to the second rotation direction as shown in FIG. At this time, the second auxiliary link 1145b of the auxiliary link structure 1144 maintains the position and posture shown in FIG. 9 as shown in FIG. Therefore, the second rotation direction reaction force providing unit 1148 including the second rotation direction reaction force driving motor 1149a coupled with the fixed link 1145b may be fixedly installed so as not to move. At this time, the tilted angle and direction of the needle member 1123 are measured by a rotation angle measuring device (encoder) provided for the two shafts in the rotation part 1140, and this data is sent to the control device 1200. The control device 1120 outputs drive control signals to the first and second rotation direction reaction force driving motors 1147a and 1149a based on this data and the first and second rotation direction reaction force driving motors 1147a and 1149a Thereby giving a reaction force to the needle member 1123 due to the rotation.

바늘 삽입의 경우, 시술 훈련자가 바늘 부재(1123)을 잡고 바늘축선(A)을 따라 바늘 부재(1123)를 삽입 방향으로 밀면, 그 힘이 힘센서(1124)를 통해 측정되고, 힘센서(1124)를 통해 측정된 데이터는 제어 장치(1200)로 전달된다. 제어 장치(1200)는 이 데이터에 기초하여 직선이동 반력 제공 모터(1126)로 구동 제어 신호를 출력하며, 직선이동 반력 제공 모터(1126)는 바늘 부재(1123)에 삽입에 따른 반력을 제공하게 된다.
In the case of needle insertion, when a procedure trainer holds the needle member 1123 and pushes the needle member 1123 along the needle axis A in the insertion direction, the force is measured through the force sensor 1124, and the force sensor 1124 Is transmitted to the control device 1200. The control device 1200 controls the operation of the control device 1200, The control device 1200 outputs a drive control signal to the linear motion reaction force providing motor 1126 based on the data and the linear motion reaction force providing motor 1126 provides a reaction force for insertion into the needle member 1123 .

피부 조정의 경우, 시술 훈련자가 조절 판부재(1171)를 손으로 평면이동시키며, 평면상 두 방향에 대한 이동 거리 데이터가 제어 장치(1200)로 보내진다. 제어 장치(1200)는 이 데이터를 기초로 조절 판부재(1171)에 반력을 제공에 필요한 제어신호를 출력하게 된다.
In the case of skin adjustment, the procedure trainer moves the adjustment plate member 1171 by hand and the movement distance data for two directions in the plane are sent to the control device 1200. The control device 1200 outputs a control signal necessary for providing a reaction force to the regulating plate member 1171 based on this data.

이상 실시예들을 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예들은 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 당업자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited thereto. It is to be understood that the above-described embodiments may be modified or changed without departing from the spirit and scope of the present invention, and those skilled in the art will recognize that such modifications and changes are also within the scope of the present invention.

1000 : 바늘 삽입형 중재적 시술 훈련용 시뮬레이터
1100: 인터페이스 장치 1110 : 바늘 모사부
1120 : 직선 이동부 1121 : 레일 부재
1122 : 이동 부재 1123 : 바늘 부재
1124 : 힘센서 1126 : 직선이동 반력 제공 모터
1140 : 회전부 1141 : 기본 링크 구조
1144 : 보조 링크 구조 1146 : 제1 회전방향 반력 제공부
1148 : 제2 회전방향 반력 제공부 1170 : 피부 모사부
1171 : 조절 판부재 1180 : 지지부
1200 : 제어 장치 1300 : 출력 장치1000: Needle insertion type interventional treatment training simulator
1100: Interface device 1110: Needle simulation part
1120: linear moving part 1121: rail member
1122: moving member 1123: needle member
1124: Force sensor 1126: Motor for providing a linear movement reaction force
1140: rotation part 1141: basic link structure
1144: auxiliary link structure 1146: first rotation direction reaction force supplier
1148: second rotation direction reaction force supply unit 1170: skin simulation unit
1171: Adjusting plate member 1180: Support
1200: Control device 1300: Output device

Claims

A needle simulating part 1110 having a needle member 1123 extending along a needle axis A corresponding to the needle; And
And a skin simulator (1170) for providing a reference plane (S) corresponding to the skin,
The needle simulating part 1110 includes a linear moving part 1120 that allows the needle member 1123 to move in the direction of the axis A of the needle, And a rotation part (1140) for rotating the linear movement part (1120) about a rotation center (O) positioned on the needle axis (A)
The skin simulating part 1170 includes a control plate member 1171 forming the reference plane S and a support part 1180 supporting the plane movement of the control plate member 1171 on the reference plane S Characterized in that
Interfacing device of a simulator for interventional interventional procedures.

The method according to claim 1,
The linear movement unit 1120 further includes a linear motion reaction force providing unit 1125 for providing a reaction force corresponding to the movement of the needle member 1123 in the direction of the axis A of the needle. An interface device of a simulator for a surgical training.

The method of claim 2,
The linear motion reaction force providing unit 1125 includes a reaction force providing motor 1126 for generating a reaction force and a reaction force transmitting unit 1127 for transmitting a reaction force generated from the reaction force providing motor 1126 to the needle member 1123 And an interface device for interventional interventional treatment training simulator.

The method of claim 3,
Wherein the reaction force providing motor (1126) is located near the rotation center (O).

The method according to claim 1,
Wherein the linear movement unit 1120 further comprises a force sensor 1122 for measuring a component of force in the direction of the needle axis A applied to the needle member 1123. [ The interface device of the simulator.

The method according to claim 1,
Wherein the rotation unit 1140 includes a basic link structure 1141 that is coupled to the rectilinear motion unit 1120 to form a quadrangle link.

The method of claim 6,
The base link structure 1141 includes a first base link 1141a coupled with the linear movement unit 1120 at the rotation center O and serving as a fixed link, 2 base link 1141b and a third base link 1141c connected between the first base link 1141a and the second base link 1141b,
The first base link 1141a is rotatable about a first rotation axis B, which is an axis of the first base link 1141a,
The linear movement unit 1120 includes a second rotation axis line (hereinafter referred to as a " second rotation axis line ") that is orthogonal to the needle axis A and the first rotation axis B and passes through the rotation center O with respect to the first base link 1141a C). The apparatus for interfacing with a simulator according to claim 1,

The method of claim 7,
The rotation unit 1140 further includes an auxiliary link structure 1144 coupled to the base link structure 1141,
The auxiliary link structure 1144 includes a first auxiliary link 1145a rotatably connected to the third base link 1141c and a second auxiliary link 1145b rotatably connected to the first auxiliary link 1145a, And a second auxiliary link (1145b) rotatable about a third rotational axis (D) together with the third base link (1141c) with respect to the first base link (1141a). Interface device.

The method of claim 8,
The first auxiliary link 1145a is rotatable with respect to the third base link 1141c about a rotational axis G extending along the extending direction of the third base link 1141c, Wherein the link 1145b is rotatable about the first auxiliary link 1145a about an axis of rotation H which is perpendicular to the needle axis A and the first axis of rotation B, Interfacing device for interventional training simulator.

The method of claim 9,
The first auxiliary link 1145a includes a first connecting portion 11451a and a second connecting portion 11452a which are connected at right angles to each other and the second auxiliary link 1145b has a first connecting portion 11451b and a second connecting portion 11451b perpendicularly connected to each other. And the second connection portion 11452a of the first auxiliary link 1145a and the first connection portion 11451b of the second auxiliary link 1145b are rotatably coupled to each other. Interfacing device of a simulator for interventional interventional procedures.

The method according to claim 1,
The support portion 1180 is linearly movable along the first direction on the reference plane S and is disposed on the reference plane S in a straight line along a second direction perpendicular to the first direction. And a moving support structure (1182) for supporting the moving support structure (1182).

The method of claim 11,
The support portion 1180 includes a first reaction force providing means 1183c for providing a reaction force in accordance with the movement of the adjustment plate member 1171 in the first direction, And a second reaction force providing means (1189c) for providing a reaction force in accordance with the movement of the needle-inserted interventional treatment training simulator.

The method of claim 11,
The support portion 1180 includes first measurement means for measuring a movement distance of the adjustment plate member 1171 in the first direction and a second measurement means for measuring a movement distance of the adjustment plate member 1171 in the second direction And a second measuring means for measuring the position of the needle in the interlabial interventional treatment training simulator.

A needle member 1123 extending along the needle axis A;
A movable member (1122) movable along the needle axis (A); And
And a reaction force providing unit (1125) for providing a reaction force to the moving member (1122)
The reaction force providing unit 1125 includes a first rotating shaft 1128a and a second rotating shaft 1128b disposed along the direction of the needle axis A and a second rotating shaft 1128b wound around the two rotating shafts 1128a and 1128b, And a reaction force providing motor (1126) for providing a rotational force to any one of the two rotary shafts (1128a, 1128b), and a driving wire (1129) The interface device of the simulator.

And a needle simulating part (1110) having a needle member (1123) extending along a needle axis (A) corresponding to the needle,
The needle simulating part 1110 includes a linear moving part 1120 which enables the movement of the needle member 1123 in the direction of the axis A of the needle and a direction in which the needle member 1123 is inclined with respect to the reference plane S And a rotation unit 1140 for allowing the linear movement unit 1120 to rotate around a rotation center O positioned on the needle axis A so as to be rotatable about the rotation axis O,
The rotation unit 1140 includes a base link structure 1141 coupled with the linear movement unit 1120 to form a quadric link and an auxiliary link structure 1144 coupled to the base link structure 1141,
The base link structure 1141 includes a first base link 1141a coupled with the linear movement unit 1120 at the rotation center O and serving as a fixed link, 2 base link 1141b and a third base link 1141c connected between the first base link 1141a and the second base link 1141b,
The auxiliary link structure 1144 includes a first auxiliary link 1145a rotatably connected to the third base link 1141c and a second auxiliary link 1145b rotatably connected to the first auxiliary link 1145a, And a second auxiliary link (1145b) rotatable with the third base link (1141c) with respect to the second base link (1141a).

And a support portion (1180) for supporting a plane movement of the adjustment plate member (1171) on the reference plane (S), wherein the reference surface (S) (1170)
The support portion 1180 is linearly movable along the first direction on the reference plane S and is disposed on the reference plane S in a straight line along a second direction perpendicular to the first direction. And a moving support structure (1182) for supporting the moving support structure (1182).

The needle member 1123 can be moved in the direction of the needle axis A corresponding to the needle and the needle member 1123 can be moved on the needle axis A so that the needle member 1123 can be tilted with respect to the reference plane S corresponding to the skin A needle simulating part 1110 for rotating the needle member 1123 around a rotation center O and providing a reaction force in accordance with the movement of the needle member 1123, An interface device including a skin simulating part (1170) capable of plane movement of the adjusting plate member (1171) on the reference plane (S) and providing a reaction force in accordance with movement of the adjusting plate member (1171); And
And a control device (1200) for controlling the interface device (1170).

18. The method of claim 17,
Further comprising an output device (1300) connected to the control device (1200) and graphically displaying a procedure training condition.