KR20240166768A

KR20240166768A - Ultrasonic eye surgery warning device and method using ultrasonic sensor

Info

Publication number: KR20240166768A
Application number: KR1020230064403A
Authority: KR
Inventors: 지동현
Original assignee: 가톨릭대학교 산학협력단
Priority date: 2023-05-18
Filing date: 2023-05-18
Publication date: 2024-11-26
Also published as: WO2024237558A1

Abstract

초음파 센서를 이용한 초음파 안구 수술 경보장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 안구 수술 경보장치는, 안구 수술장치의 일단에 형성되어 안구의 제1 지점으로부터의 거리를 측정하기 위한 초음파 센서; 및 초음파 센서로부터 전달되는 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 거리를 기초로 알림을 출력하는 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는, 초음파 센서로부터 전달되는 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 거리를 알림기준과 비교하고, 및 비교결과에 따라 거리별 알림을 출력하되, 파악된 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 거리에 따라 알림을 차별화 출력한다.An ultrasonic eye surgery warning device using an ultrasonic sensor and a method thereof are disclosed. An ultrasonic eye surgery warning device according to one embodiment of the present invention includes: an ultrasonic sensor formed at one end of an eye surgery device for measuring a distance from a first point of an eye; and a processor for outputting a notification based on a distance from the first point transmitted from the ultrasonic sensor to the ultrasonic sensor; wherein the processor compares the distance from the first point transmitted from the ultrasonic sensor to the ultrasonic sensor with a notification criterion, and outputs a notification according to the distance based on the comparison result, and outputs a notification differently depending on the distance from the identified first point to the ultrasonic sensor.

Description

Ultrasonic eye surgery warning device and method using ultrasonic sensor

본 개시는 초음파 안구 수술 경보장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 개시는 초음파 센서를 이용한 초음파 안구 수술 경보장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to an ultrasonic ocular surgery warning device. More specifically, the present disclosure relates to an ultrasonic ocular surgery warning device using an ultrasonic sensor and a method thereof.

노령 인구가 증가하고 컴퓨터를 비롯한 전자 기기의 사용 빈도가 높아짐에 따라 백내장을 비롯한 안과 수술에 대한 수요가 늘어나고 있는 추세이다. 이에 따라, 관련 업계에서는 안전하고 효율적인 안과 수술방법에 대한 관심이 집중되고 있다. As the aging population increases and the frequency of using electronic devices including computers increases, the demand for ophthalmic surgeries including cataract surgeries is increasing. Accordingly, the industry is focusing on safe and efficient ophthalmic surgery methods.

일반적으로 안구 내 수술은 안구에 구멍을 뚫어 수술 기구를 삽입한 채로 수술하고 있으나, 안구의 사이즈가 작고 백내장의 혼탁과 같이 시야를 가리는 환경에서 수술을 진행하기 때문에, 수정체 낭과 같은 수술 부위를 직접 보거나 수술 기구가 삽입되는 깊이를 알 수 없다는 문제점이 발생하고 있다.In general, intraocular surgery is performed by making a hole in the eyeball and inserting surgical instruments. However, since the eyeball is small and the surgery is performed in an environment where the field of vision is obstructed by cataracts, there is a problem in that it is impossible to directly see the surgical site, such as the lens capsule, or to know the depth to which the surgical instrument is inserted.

이에, 백내장 수술을 비롯하여 안과 수술 진행 시 수술 부위를 손상시키는 위험이 발생할 수 있다.Accordingly, there is a risk of damage to the surgical site during ophthalmic surgery, including cataract surgery.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0022110호 (2016. 02. 29.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0022110 (February 29, 2016)

본 개시에 개시된 실시예는 안구 수술 시 수술 부위로부터의 거리를 감지하여 알림을 발생하기 위한 초음파 센서를 이용한 초음파 안구 수술 경보장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The purpose of the embodiment disclosed in the present disclosure is to provide an ultrasonic ocular surgery alarm device and method using an ultrasonic sensor for detecting a distance from a surgical site during ocular surgery and generating an alarm.

본 개시가 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present disclosure are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 개시에 일 측면에 따른 초음파 안구 수술 경보장치는, 안구 수술장치의 일단에 형성되어 안구의 제1 지점으로부터의 거리를 측정하기 위한 초음파 센서; 및 상기 초음파 센서로부터 전달되는 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리를 기초로 알림을 출력하는 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 초음파 센서로부터 전달되는 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리를 알림기준과 비교하고, 및 비교결과에 따라 거리별 알림을 출력하되, 파악된 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리에 따라 알림을 차별화 출력할 수 있다.In order to achieve the above-described technical problem, an ultrasonic eye surgery alarm device according to one aspect of the present disclosure includes: an ultrasonic sensor formed at one end of an eye surgery device to measure a distance from a first point of an eye; and a processor outputting a notification based on a distance from the first point to the ultrasonic sensor transmitted from the ultrasonic sensor; wherein the processor compares the distance from the first point to the ultrasonic sensor transmitted from the ultrasonic sensor with a notification criterion, and outputs a notification according to the distance based on the comparison result, and can output a notification differently depending on the distance from the first point identified to the ultrasonic sensor.

상기 프로세서는, 상기 알림을 차별화 출력할 때, 출력부를 통해 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리에 따라 소리, 메시지, 진동 및 이들의 조합 중 어느 하나를 차별화 출력하고, 상기 출력부는, 스피커 또는 디스플레이를 포함할 수 있다.The above processor, when outputting the notification in a differentiated manner, outputs one of a sound, a message, a vibration, and a combination thereof according to the distance from the first point to the ultrasonic sensor through an output unit, and the output unit may include a speaker or a display.

상기 프로세서는, 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리가 5mm인 경우, 1000Hz의 음높이 및 10dB 음크기의 소리를 출력하고, 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리가 4mm인 경우, 2000Hz의 음높이 및 20dB 음크기의 소리를 출력하며, 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리가 3mm인 경우, 4000Hz의 음높이 및 30dB 음크기의 소리를 출력하고, 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리가 2mm인 경우, 8000Hz의 음높이 및 40dB 음크기의 소리를 출력하며, 및 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리가 1mm인 경우, 16000Hz의 음높이 및 50dB 음크기의 소리를 출력할 수 있다.The processor can output a sound having a pitch of 1000 Hz and a volume of 10 dB when the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 5 mm, output a sound having a pitch of 2000 Hz and a volume of 20 dB when the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 4 mm, output a sound having a pitch of 4000 Hz and a volume of 30 dB when the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 3 mm, output a sound having a pitch of 8000 Hz and a volume of 40 dB when the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 2 mm, and output a sound having a pitch of 16000 Hz and a volume of 50 dB when the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 1 mm.

상기 초음파 센서는, 초음파 거리계, 초음파 마이크로미터, 초음파 스트레인 게이지, 초음파식 근접각 센서, 초음파 거리계, 초음파식 근접각 센서,　초음파 레벨 센서, 초음파식　수위계, 초음파식　적설계 및 초음파식　파고계 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The above ultrasonic sensor may include at least one of an ultrasonic rangefinder, an ultrasonic micrometer, an ultrasonic strain gauge, an ultrasonic proximity sensor, an ultrasonic rangefinder, an ultrasonic proximity sensor, an ultrasonic level sensor, an ultrasonic water level gauge, an ultrasonic position sensor and an ultrasonic wave gauge.

상기 프로세서는, 상기 초음파 센서로부터 획득된 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 복수의 거리 및 상기 복수의 거리 각각에 매칭되는 안구 영상을 기초로 안구 내 막의 경계를 파악하기 위한 학습을 수행하는 것을 더 포함할 수 있다. The processor may further include performing learning to identify a boundary of an intraocular membrane based on a plurality of distances from the first point acquired from the ultrasonic sensor to the ultrasonic sensor and an eye image matching each of the plurality of distances.

상기 프로세서는, 복수의 출혈이 발생한 안구 영상 및 복수의 미 출혈 안구 영상을 각각 구분한 라벨링을 통해 실시간 안구 영상으로부터 출혈여부를 파악하기 위한 상기 학습을 수행하는 것을 더 포함할 수 있다.The above processor may further include performing the learning to identify whether there is hemorrhage from a real-time eye image by labeling multiple hemorrhage-inducing eye images and multiple non-hemorrhage-inducing eye images, respectively.

상기 프로세서는, 복수의 출혈이 발생한 안구 영상 및 복수의 미 출혈 안구 영상을 기초로 출혈이 발생할 거리 및 출혈이 미 발생할 거리를 각각 구분하여 라벨링을 수행하고, 이를 이용하여 실시간 안구 영상으로부터 출혈 발생 거리 및 출혈 미발생 거리를 예측하기 위한 상기 학습을 수행하는 것을 더 포함할 수 있다.The processor may further include labeling a distance at which a hemorrhage will occur and a distance at which a hemorrhage will not occur based on a plurality of hemorrhage-incurred eye images and a plurality of non-hemorrhage-incurred eye images, respectively, and performing the learning to predict a hemorrhage-incurred distance and a hemorrhage-free distance from a real-time eye image using the labeling.

상기 프로세서는, 상기 초음파 센서로부터 획득된 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 복수의 거리 및 상기 복수의 거리 각각에 매칭되는 영상을 기초로 실시간 안구 영상으로부터 안구 내 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 거리를 예측하기 위한 학습을 수행하는 것을 더 포함할 수 있다.The processor may further include performing learning to predict a distance from a first point within the eye to the ultrasonic sensor from a real-time eye image based on a plurality of distances from the first point to the ultrasonic sensor obtained from the ultrasonic sensor and an image matching each of the plurality of distances.

상기 제1 지점은, 수정체 후낭, 망막, 수정체 전낭, 각막, 홍채 및 안구 내 지정지점 중 어느 하나일 수 있다.The above first point may be any one of the posterior lens capsule, the retina, the anterior lens capsule, the cornea, the iris, and a designated point within the eye.

상기 초음파 센서는, 전체 사이즈가 수정체 영역의 사이즈 보다 작은 사이즈로 형성될 수 있다.The above ultrasonic sensor can be formed with an overall size smaller than the size of the lens area.

또한, 본 개시의 다른 측면에 따른 초음파 안구 수술 경보방법은, 초음파 안구 수술 경보장치에 의해 수행되는 방법에 있어서, 초음파 안구 수술 경보장치가 안구 수술장치의 일단에 형성된 초음파 센서를 통해 안구의 제1 지점으로부터의 거리를 측정하는 단계; 상기 초음파 센서로부터 전달되는 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리를 알림기준과 비교하는 단계; 및 비교결과에 따라 거리별 알림을 출력하되, 파악된 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리에 따라 알림을 차별화 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.In addition, an ultrasonic eye surgery warning method according to another aspect of the present disclosure may include a step of measuring a distance from a first point of an eyeball through an ultrasonic sensor formed at one end of an eye surgery device by the ultrasonic eye surgery warning device; a step of comparing a distance from the first point to the ultrasonic sensor transmitted from the ultrasonic sensor with a notification standard; and a step of outputting a notification according to a distance based on the comparison result, wherein the notification is output differently according to the distance from the identified first point to the ultrasonic sensor.

상기 초음파 안구 수술 경보방법은, 상기 알림을 차별화 출력하는 단계에서, 출력부를 통해 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리에 따라 소리, 메시지, 진동 및 이들의 조합 중 어느 하나를 차별화 출력할 수 있다.The above ultrasonic eye surgery alarm method can, in the step of differentially outputting the notification, differentially output any one of a sound, a message, vibration, and a combination thereof according to the distance from the first point to the ultrasonic sensor through the output unit.

상기 초음파 안구 수술 경보방법은, 상기 알림을 차별화 출력하는 단계에서, 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리가 5mm인 경우, 1000Hz의 음높이 및 10dB 음크기의 소리를 출력하고, 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리가 4mm인 경우, 2000Hz의 음높이 및 20dB 음크기의 소리를 출력하며, 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리가 3mm인 경우, 4000Hz의 음높이 및 30dB 음크기의 소리를 출력하고, 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리가 2mm인 경우, 8000Hz의 음높이 및 40dB 음크기의 소리를 출력하며, 및 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리가 1mm인 경우, 16000Hz의 음높이 및 50dB 음크기의 소리를 출력할 수 있다.The above ultrasonic eye surgery alarm method can output a sound having a pitch of 1000 Hz and a volume of 10 dB in the step of differentially outputting the notification, if the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 5 mm, output a sound having a pitch of 1000 Hz and a volume of 10 dB, if the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 4 mm, output a sound having a pitch of 2000 Hz and a volume of 20 dB, if the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 3 mm, output a sound having a pitch of 4000 Hz and a volume of 30 dB, if the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 2 mm, output a sound having a pitch of 8000 Hz and a volume of 40 dB, and if the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 1 mm, output a sound having a pitch of 16000 Hz and a volume of 50 dB.

상기 초음파 안구 수술 경보방법은, 상기 초음파 센서로부터 획득된 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 복수의 거리 및 상기 복수의 거리 각각에 매칭되는 안구 영상을 기초로 안구 내 막의 경계를 파악하기 위한 학습을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. The above ultrasonic eye surgery warning method may further include a step of performing learning to identify a boundary of an intraocular membrane based on a plurality of distances from the first point to the ultrasonic sensor acquired from the ultrasonic sensor and an eye image matching each of the plurality of distances.

상기 초음파 안구 수술 경보방법은, 복수의 출혈이 발생한 안구 영상 및 복수의 미 출혈 안구 영상을 각각 구분한 라벨링을 통해 실시간 안구 영상으로부터 출혈여부를 파악하기 위한 상기 학습을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.The above ultrasonic eye surgery warning method may further include a step of performing learning to identify whether there is bleeding from a real-time eye image by labeling multiple eye images with bleeding and multiple non-bleeding eye images separately.

상기 초음파 안구 수술 경보방법은, 복수의 출혈이 발생한 안구 영상 및 복수의 미 출혈 안구 영상을 기초로 출혈이 발생할 거리 및 출혈이 미 발생할 거리를 각각 구분하여 라벨링을 수행하고, 이를 이용하여 실시간 안구 영상으로부터 출혈 발생 거리 및 출혈 미발생 거리를 예측하기 위한 상기 학습을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.The above ultrasonic eye surgery warning method may further include a step of labeling the distance at which bleeding will occur and the distance at which bleeding will not occur based on multiple images of eyes with bleeding and multiple images of eyes without bleeding, and performing learning to predict the distance at which bleeding will occur and the distance at which bleeding will not occur from real-time eye images using the labeling.

상기 초음파 안구 수술 경보방법은, 상기 초음파 센서로부터 획득된 상기 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 복수의 거리 및 상기 복수의 거리 각각에 매칭되는 영상을 기초로 실시간 안구 영상으로부터 안구 내 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 거리를 예측하기 위한 학습을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.The above ultrasonic eye surgery warning method may further include a step of performing learning to predict a distance from a first point in the eye to the ultrasonic sensor from a real-time eye image based on a plurality of distances from the first point to the ultrasonic sensor obtained from the ultrasonic sensor and an image matching each of the plurality of distances.

이 외에도, 본 개시를 구현하기 위한 실행하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 더 제공될 수 있다.In addition, a computer program stored in a computer-readable recording medium for execution to implement the present disclosure may be further provided.

이 외에도, 본 개시를 구현하기 위한 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공될 수 있다.In addition, a computer-readable recording medium recording a computer program for executing a method for implementing the present disclosure may be further provided.

본 개시의 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 백내장 수술 및 망막 수술과 같은 안구 수술 진행 시 수술 장치가 수술부위에 접촉되는 것을 미연에 방지하여 안전한 환경에서 수술을 진행할 수 있으므로, 의료진의 부담을 줄이고 수술 성공률을 증가시킬 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.According to the aforementioned problem solving means of the present disclosure, when performing ocular surgery such as cataract surgery and retinal surgery, the surgical device can be prevented from coming into contact with the surgical site, thereby enabling the surgery to be performed in a safe environment, thereby reducing the burden on medical staff and increasing the success rate of the surgery.

또한, 본 개시의 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 수술 집도의가 소리의 높이와 크기를 들으며 안구 수술 기구가 위험 부위에 근접함을 알게 되어 수술 부위의 파열이나 손상이 발생하지 않게 조심하게 되어 더 안전한 수술을 할 수 있다는 효과를 제공할 수 있다.In addition, according to the aforementioned problem solving means of the present disclosure, the surgeon can hear the pitch and size of the sound and know that the ocular surgical instrument is approaching a dangerous area, and thus be careful not to cause rupture or damage to the surgical area, thereby providing an effect of enabling safer surgery.

본 개시의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 개시의 초음파 안구 수술 경보장치의 블록도
도 2는 본 개시의 거리별 차별화 경보방법을 설명하기 위한 예시도
도 3 내지 도 6은 본 개시의 초음파 안구 수술 경보방법을 설명하기 위한 예시도
도 7은 본 개시의 초음파 안구 수술 경보방법을 설명하기 위한 흐름도Figure 1 is a block diagram of the ultrasonic ocular surgery alarm device of the present disclosure.
Figure 2 is an example diagram for explaining the distance-based differential warning method of the present disclosure.
Figures 3 to 6 are exemplary diagrams for explaining the ultrasonic eye surgery warning method of the present disclosure.
Figure 7 is a flow chart for explaining the ultrasonic eye surgery alarm method of the present disclosure.

본 개시 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 개시가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 개시가 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우 뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.Throughout this disclosure, the same reference numerals denote the same components. This disclosure does not describe all elements of the embodiments, and any content that is general in the technical field to which this disclosure belongs or that overlaps between embodiments is omitted. The terms 'part, module, element, block' used in the specification can be implemented by software or hardware, and depending on the embodiments, a plurality of 'parts, modules, elements, blocks' may be implemented as a single component, or a single 'part, module, element, block' may include a plurality of components. Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is directly connected, but also the case where it is indirectly connected, and the indirect connection includes the connection via a wireless communication network.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Additionally, when a part is said to "include" a component, this does not mean that it excludes other components, but rather that it may include other components, unless otherwise specifically stated.

명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when it is said that an element is "on" another element, this includes not only cases where the element is in contact with the other element, but also cases where there is another element between the two elements.

제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. The terms first, second, etc. are used to distinguish one component from another, and the components are not limited by the aforementioned terms.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. The identification codes in each step are used for convenience of explanation and do not describe the order of each step. Each step may be performed in a different order than specified unless the context clearly indicates a specific order.

이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 개시의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.The operating principle and embodiments of the present disclosure are described below with reference to the attached drawings.

본 명세서에서 '본 개시에 따른 초음파 안구 수술 경보장치'는 연산처리를 수행하여 사용자에게 결과를 제공할 수 있는 다양한 장치들이 모두 포함된다. 예를 들어, 본 개시에 따른 초음파 안구 수술 경보장치는, 컴퓨터, 서버 장치 및 휴대용 단말기를 모두 포함하거나, 또는 어느 하나의 형태가 될 수 있다.In this specification, the 'ultrasonic eye surgery warning device according to the present disclosure' includes various devices that can perform computational processing and provide results to the user. For example, the ultrasonic eye surgery warning device according to the present disclosure may include all of a computer, a server device, and a portable terminal, or may be in the form of any one of them.

여기에서, 상기 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop), 태블릿 PC, 슬레이트 PC 등을 포함할 수 있다.Here, the computer may include, for example, a notebook, desktop, laptop, tablet PC, slate PC, etc. equipped with a web browser.

상기 서버 장치는 외부 장치와 통신을 수행하여 정보를 처리하는 서버로써, 애플리케이션 서버, 컴퓨팅 서버, 데이터베이스 서버, 파일 서버, 게임 서버, 메일 서버, 프록시 서버 및 웹 서버 등을 포함할 수 있다.The above server device is a server that processes information by communicating with an external device, and may include an application server, a computing server, a database server, a file server, a game server, a mail server, a proxy server, and a web server.

상기 휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), WiBro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트 폰(Smart Phone) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치와 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device, HMD) 등과 같은 웨어러블 장치를 포함할 수 있다.The above portable terminal may include, for example, all kinds of handheld-based wireless communication devices such as a PCS (Personal Communication System), GSM (Global System for Mobile communications), PDC (Personal Digital Cellular), PHS (Personal Handyphone System), PDA (Personal Digital Assistant), IMT (International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA (Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA (W-Code Division Multiple Access), WiBro (Wireless Broadband Internet) terminal, a smart phone, and a wearable device such as a watch, a ring, a bracelet, an anklet, a necklace, glasses, contact lenses, or a head-mounted-device (HMD).

도 1은 본 개시의 초음파 안구 수술 경보장치의 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram of the ultrasonic ocular surgery alarm device of the present disclosure.

이하에서는, 본 개시의 거리별 차별화 경보방법을 설명하기 위한 예시도인 도 2 및 본 개시의 초음파 안구 수술 경보방법을 설명하기 위한 예시도인 도 3 내지 도 6을 참고하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the present disclosure will be described with reference to FIG. 2, which is an exemplary diagram for explaining the distance-based differentiation alarm method, and FIGS. 3 to 6, which are exemplary diagrams for explaining the ultrasonic ocular surgery alarm method of the present disclosure.

도 1을 참고하면, 초음파 안구 수술 경보장치(100)는 초음파 센서(110), 프로세서(120), 출력부(130), 메모리(140) 및 통신부(150)를 포함한다. 도 1에 도시된 구성요소들은 본 개시에 따른 초음파 안구 수술 경보장치(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 초음파 안구 수술 경보장치(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.Referring to FIG. 1, the ultrasonic eye surgery warning device (100) includes an ultrasonic sensor (110), a processor (120), an output unit (130), a memory (140), and a communication unit (150). The components illustrated in FIG. 1 are not essential for implementing the ultrasonic eye surgery warning device (100) according to the present disclosure, and thus the ultrasonic eye surgery warning device (100) described in this specification may have more or fewer components than the components listed above.

도 2를 참고하면, 초음파 센서(110)는 안구 수술장치(10)의 일단에 형성되어 안구의 제1 지점(P1)으로부터의 거리(D)를 측정하기 위한 구성일 수 있다. 상기 초음파 센서(110)는 안구 수술장치(10)에 설치되는 구성으로, 프로세서(120)와 별도로 구현될 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 초음파 안구 수술 경보장치(100)가 안구 수술장치(10)와 일체형으로 구현되어 하나의 구성에서 모두 구현되는 것 역시 가능하다 할 것이다. Referring to FIG. 2, an ultrasonic sensor (110) may be formed at one end of an ocular surgical device (10) and configured to measure a distance (D) from a first point (P1) of an eyeball. The ultrasonic sensor (110) is configured to be installed in the ocular surgical device (10) and may be implemented separately from a processor (120), but is not limited thereto. It is also possible for an ultrasonic ocular surgical warning device (100) to be implemented as an integral part of the ocular surgical device (10) and implemented entirely in a single configuration.

본 개시에서 제1 지점은 안구 수술 시, 안구 수술장치(10)가 접촉되지 않아야 하는 지점을 의미하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 지점은 수정체 후낭, 망막, 수정체 전낭, 각막, 홍채 및 안구 내 지정지점 중 어느 하나일 수 있다. 이때, 안구 내 지정지점은 운용자에 의해서 이격 거리를 감지하고자 하는 안구 내 특정 지점을 의미할 수 있다.In the present disclosure, the first point may mean a point that the ocular surgical device (10) should not contact during ocular surgery. Specifically, the first point may be any one of the posterior capsule of the lens, the retina, the anterior capsule of the lens, the cornea, the iris, and a designated point within the eye. In this case, the designated point within the eye may mean a specific point within the eye where the operator wishes to detect a separation distance.

초음파 센서(110)는 초음파 거리계, 초음파 마이크로미터, 초음파 스트레인 게이지, 초음파식 근접각 센서, 초음파 거리계, 초음파식 근접각 센서,　초음파 레벨 센서, 초음파식　수위계, 초음파식　적설계 및 초음파식　파고계 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 다른 종류의 초음파 센서를 포함하는 것 역시 가능하다 할 것이다.The ultrasonic sensor (110) may include at least one of an ultrasonic rangefinder, an ultrasonic micrometer, an ultrasonic strain gauge, an ultrasonic proximity sensor, an ultrasonic rangefinder, an ultrasonic proximity sensor, an ultrasonic level sensor, an ultrasonic water level gauge, an ultrasonic position sensor, and an ultrasonic wave gauge, but is not limited thereto, and it may also be possible to include other types of ultrasonic sensors.

구체적으로, 상기 초음파 거리센서는 거리를 측정하기 위한 센서로, 물체와의 거리를 초음파 신호를 이용해 측정하며 수 밀리미터의 거리까지 측정 가능하고, 초음파 마이크로미터는 고정밀한 측정이 필요한 경우 사용되는 센서로, 진동을 측정하여 거리를 계산하고 수 밀리미터 이하의 진동까지 측정이 가능하며, 초음파 스트레인 게이지는 물체의 변형을 감지하여 측정하는 센서로, 초음파 신호를 이용해 물체의 변형을 감지하고 변위를 측정할 수 있다.Specifically, the ultrasonic distance sensor is a sensor for measuring distance, and measures the distance to an object using ultrasonic signals and can measure distances of up to several millimeters; the ultrasonic micrometer is a sensor used when high-precision measurement is required, and calculates distances by measuring vibrations and can measure vibrations of up to several millimeters; and the ultrasonic strain gauge is a sensor that detects and measures deformation of an object using ultrasonic signals and can detect deformation of an object and measure displacement.

또한, 상기 초음파 거리계는 초음파 펄스를 피측정물을 향해 방사하여 물체에서 반사되어 오는 반사파를 받을 때까지의 시간을 계측하여 거리를 측정하는　센서를 의미하고, 상기 초음파 레벨 센서는 액체면을 연속적으로 측정하는 레벨 측정 방법과 어느 일정한 레벨에 액체면이 도달한 것을 검출하는 레벨 측정 방법의 레벨 검지에 초음파를 이용한 센서를 의미할 수 있다. In addition, the ultrasonic rangefinder may refer to a sensor that measures distance by emitting ultrasonic pulses toward a measured object and measuring the time until receiving a reflected wave reflected from the object, and the ultrasonic level sensor may refer to a sensor that uses ultrasonic waves for level detection in a level measuring method that continuously measures a liquid surface and a level measuring method that detects that the liquid surface has reached a certain level.

초음파 센서(110)는 전체 사이즈가 수정체 영역의 사이즈 보다 작은 사이즈로 형성될 수 있다. 이때, 수정체 영역의 사이즈 보다 작은 사이즈는 초음파 센서(110)가 안구 내로 삽입되어 거리를 측정하기 위한 상황을 고려하여, 초음파 센서(110)의 전체 사이즈가 안구 내 삽입되는 영역의 사이즈 보다 작은 사이즈일 수 있다는 것이다.The ultrasonic sensor (110) may be formed to have an overall size smaller than the size of the lens area. At this time, the size smaller than the size of the lens area means that the overall size of the ultrasonic sensor (110) may be smaller than the size of the area inserted into the eye, considering the situation in which the ultrasonic sensor (110) is inserted into the eye to measure the distance.

일 예로, 초음파 센서(110)는 1mm의 변위를 측정할 수 있는 신호 특성을 가지는 센서일 수 있다.For example, the ultrasonic sensor (110) may be a sensor having signal characteristics capable of measuring a displacement of 1 mm.

다른 예로, 초음파 센서(110)는 전체 사이즈가 1mm 이상 내지 18mm 이하일 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 수정체 공간(5mm) 내에서 특정 변위(2mm)의 움직임으로 거리 측정이 가능한 사이즈이면 모두 가능하다 할 것이다.As another example, the ultrasonic sensor (110) may have an overall size of 1 mm or more and 18 mm or less, but is not limited thereto, and any size that allows distance measurement with a specific displacement (2 mm) of movement within the crystalline space (5 mm) may be possible.

프로세서(120)는 초음파 센서(110)로부터 전달되는 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 거리를 기초로 알림을 출력할 수 있다. 이때, 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 거리는 초음파 센서(110)가 안구 수술장치(10)의 말단에 형성된 경우일 때를 의미할 수 있다. 만약, 초음파 센서(110)가 안구 수술장치(10)의 말단에 형성된 경우가 아니라면, 본 개시의 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 거리는 제1 지점으로부터 안구 수술장치(10)의 말단까지의 거리를 보정값으로 고려한 거리를 의미할 수 있다. 즉, 본 개시의 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 거리 또는 안구의 제1 지점(P1)으로부터의 거리(D)는 도 2와 같이 안구 수술장치(10)의 말단으로부터 안구 수술장치(10)가 접촉되지 않아야 하는 지점까지의 거리 D를 의미할 수 있는 것이다.The processor (120) may output a notification based on the distance from the first point transmitted from the ultrasonic sensor (110) to the ultrasonic sensor. At this time, the distance from the first point to the ultrasonic sensor may mean a case where the ultrasonic sensor (110) is formed at the end of the ocular surgical device (10). If the ultrasonic sensor (110) is not formed at the end of the ocular surgical device (10), the distance from the first point of the present disclosure to the ultrasonic sensor may mean a distance that considers the distance from the first point to the end of the ocular surgical device (10) as a correction value. That is, the distance from the first point of the present disclosure to the ultrasonic sensor or the distance (D) from the first point (P1) of the eye may mean a distance D from the end of the ocular surgical device (10) to a point where the ocular surgical device (10) should not come into contact, as shown in FIG. 2.

프로세서(120)는 초음파 센서(110)로부터 전달되는 제1 지점으로부터 초음파 센서(110)까지의 거리를 알림기준과 비교할 수 있다. 상기 알림기준은 제1 지점으로부터 초음파 센서(110)까지의 이격 거리에 따라 알림을 차별화 출력하도록 하는 기준을 의미할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 알림기준에 따라 초음파 센서(110)가 제1 지점과 근접할수록 알림 소리를 점차 크게 하거나, 문자 알림을 강조하여 여러 번 표시하거나, 또는 수술 집도의 이외의 사용자의 단말(미도시)로 위험 알림을 전달하는 등을 수행할 수 있다.The processor (120) can compare the distance from the first point transmitted from the ultrasonic sensor (110) to the ultrasonic sensor (110) with a notification criterion. The notification criterion may mean a criterion for differentially outputting a notification according to the distance from the first point to the ultrasonic sensor (110). For example, the processor (120) can perform the following actions: gradually increasing the notification sound as the ultrasonic sensor (110) approaches the first point, emphasizing and displaying a text notification multiple times, or transmitting a danger notification to a terminal (not shown) of a user other than the surgical surgeon, according to the notification criterion.

프로세서(120)는 비교결과에 따라 거리별 알림을 출력하되, 파악된 제1 지점으로부터 초음파 센서(110)까지의 거리에 따라 알림을 차별화 출력할 수 있다.The processor (120) outputs a distance-based notification based on the comparison result, and can output the notification differently based on the distance from the identified first point to the ultrasonic sensor (110).

프로세서(120)는 알림을 차별화 출력할 때, 출력부(130)를 통해 제1 지점으로부터 초음파 센서(110)까지의 거리에 따라 소리, 메시지, 진동 및 이들의 조합 중 어느 하나를 차별화 출력할 수 있다.When the processor (120) outputs a notification in a differentiated manner, it can output any one of sound, message, vibration, and a combination thereof depending on the distance from the first point to the ultrasonic sensor (110) through the output unit (130).

거리 (mm)Distance (mm) 5 mm5 mm 4 mm4 mm 3 mm3 mm 2 mm2 mm 1 mm1 mm 주파수(Hz)Frequency (Hz) 1000 Hz1000 Hz 2000Hz2000Hz 4000Hz4000Hz 8000Hz8000Hz 16000Hz16000Hz 크기 (dB)Size (dB) 10 dB10 dB 20 dB20 dB 30 dB30 dB 40 dB40 dB 50 dB50 dB

구체적으로, 표 1을 참고하면, 프로세서(120)는 제1 지점으로부터 초음파 센서(110)까지의 거리가 5mm인 경우, 1000Hz의 주파수(음높이) 및 10dB 음크기의 소리를 출력할 수 있다.Specifically, referring to Table 1, when the distance from the first point to the ultrasonic sensor (110) is 5 mm, the processor (120) can output a sound with a frequency (pitch) of 1000 Hz and a sound volume of 10 dB.

프로세서(120)는 제1 지점으로부터 초음파 센서(110)까지의 거리가 4mm인 경우, 2000Hz의 음높이 및 20dB 음크기의 소리를 출력할 수 있다.The processor (120) can output a sound with a pitch of 2000 Hz and a loudness of 20 dB when the distance from the first point to the ultrasonic sensor (110) is 4 mm.

프로세서(120)는 제1 지점으로부터 초음파 센서(110)까지의 거리가 3mm인 경우, 4000Hz의 음높이 및 30dB 음크기의 소리를 출력할 수 있다.The processor (120) can output a sound with a pitch of 4000 Hz and a volume of 30 dB when the distance from the first point to the ultrasonic sensor (110) is 3 mm.

프로세서(120)는 제1 지점으로부터 초음파 센서(110)까지의 거리가 2mm인 경우, 8000Hz의 음높이 및 40dB 음크기의 소리를 출력할 수 있다.The processor (120) can output a sound with a pitch of 8000 Hz and a volume of 40 dB when the distance from the first point to the ultrasonic sensor (110) is 2 mm.

프로세서(120)는 제1 지점으로부터 초음파 센서(110)까지의 거리가 1mm인 경우, 16000Hz의 음높이 및 50dB 음크기의 소리를 출력할 수 있다.The processor (120) can output a sound having a pitch of 16,000 Hz and a volume of 50 dB when the distance from the first point to the ultrasonic sensor (110) is 1 mm.

상술한 표 1에 따른 음높이 및 소리의 크기는 일 예로, 운용자의 필요에 따라 변경 가능하다 할 것이다.The pitch and sound volume according to Table 1 described above are examples and can be changed according to the operator's needs.

초음파 센서(110)는 안구 수술장치(10)(예를 들어, 백내장 수술 기구(초음파 유화기), 망막 수술 기구(유리체 절제기) 등)에 장착되어 제1 지점(예를 들어, 수정체 후낭(도 4 및 도 5의 200), 망막(도 6의 300) 등)에 반사되어 나오는 초음파를 감지할 수 있다. 상기 초음파 유화기는 백내장을 부수어 흡입하는 안구 수술장치이고, 상기 유리체 절제기는 전기톱과 같은 구성을 포함하여 망막 수술을 수행할 때, 눈 내부에 삽입되어 출혈을 없애는 안구 수술장치일 수 있다.The ultrasonic sensor (110) can be mounted on an ocular surgical device (10) (e.g., a cataract surgical device (ultrasonic emulsifier), a retinal surgical device (vitrectomy device), etc.) and detect ultrasonic waves reflected from a first point (e.g., a posterior capsule of the lens (200 of FIGS. 4 and 5), a retina (300 of FIG. 6), etc.). The ultrasonic emulsifier is an ocular surgical device that crushes and suctions a cataract, and the vitrectomy device can be an ocular surgical device that includes a configuration such as an electric saw and is inserted into the eye to eliminate bleeding when performing retinal surgery.

도 3 및 4를 참고하면, 백내장 수술은 백내장을 제거해야 하는 수술로, 수정체를 감싸고 있는 수정체 후낭을 그대로 남겨둔 상태에서 내부의 백내장만 제거해야 하는 것이다. 백내장 수술 시, 수정체의 후낭을 터뜨리게 되면, 후낭이 터지면서 수정체 조각들이 안구 깊은 곳으로 떨어져 염증이 발생하거나 시력을 잃는 현상이 발생할 수 있다. 이에, 프로세서(120)는 안구 수술장치(10)가 제1 지점(수정체 후낭(200) 또는 망막(300))과 접촉되지 않도록 이격 거리에 따른 차별화된 알림을 출력하는 것이다.Referring to FIGS. 3 and 4, cataract surgery is a surgery that requires the removal of cataracts, and only the internal cataracts must be removed while leaving the posterior capsule surrounding the crystalline lens intact. If the posterior capsule of the crystalline lens is ruptured during cataract surgery, the posterior capsule may rupture and cause fragments of the crystalline lens to fall deep into the eyeball, which may cause inflammation or loss of vision. Accordingly, the processor (120) outputs differentiated notifications according to the distance so that the eye surgery device (10) does not come into contact with the first point (posterior capsule (200) or retina (300)).

한편, 초음파가 감지되는 되는 시간이 짧아질수록 초음파 센서(110)가 제1 지점(수정체 후낭(200), 망막(300))에 근접한 것으로 판단하여 더 높은 주파수의 소리(예를 들어, 고음)를 출력하고 동시에 상대적으로 높은 dB의 소리(예를 들어, 상대적으로 더 큰 소리)를 출력할 수 있다. 이에, 사용자(예를 들어, 수술 집도의)는 소리의 높이와 크기를 들으며 안구 수술장치(10)가 제1 지점(수정체 후낭(200), 망막(300))에 근접함을 알게 되어 제1 지점(수정체 후낭(200), 망막(300))의 파열이 일어나지 않게 더욱 조심할 수 있는 것이다. 이로 인해, 사용자는 보다 안전한 환경에서 수술을 진행할 수 있는 것이다. Meanwhile, as the time for which the ultrasound is detected becomes shorter, the ultrasound sensor (110) is judged to be closer to the first point (posterior lens capsule (200), retina (300)) and can output a higher frequency sound (e.g., high-pitched sound) and at the same time output a relatively high dB sound (e.g., relatively louder sound). Accordingly, the user (e.g., the surgical operator) can hear the height and volume of the sound and know that the ocular surgical device (10) is closer to the first point (posterior lens capsule (200), retina (300)) and can be more careful not to cause rupture of the first point (posterior lens capsule (200), retina (300)). As a result, the user can perform the surgery in a safer environment.

예를 들어, 백내장의 두께가 5mm이므로 본 개시의 거리와 주파수(음높이)및 음크기(dB)의 관계(거리에 따른 경보음의 주파수와 크기)는 표 1과 같을 수 있는 것이다. For example, if the thickness of the cataract is 5 mm, the relationship between the distance and frequency (pitch) and sound volume (dB) of the present disclosure (frequency and loudness of the alarm sound according to distance) may be as shown in Table 1.

즉, 본 개시는 백내장 수술이나 망막 수술과 같은 안구 수술 시 초음파 센서(110)를 안구 수술장치(초음파유화기, 유리체 절제기 등)(10)에 부착하고, 초음파 센서(110)를 통해 감지되는 시간에 따라 수정체 후낭 또는 망막과의 거리를 계산하여 그에 따라 소리 주파수의 차이로 경고음의 높낮이가 달라지도록 할 수 있다.That is, the present disclosure attaches an ultrasonic sensor (110) to an ocular surgical device (such as an ultrasonic emulsifier or a vitrectomy device) (10) during ocular surgery such as cataract surgery or retinal surgery, and calculates the distance to the posterior capsule of the lens or the retina based on the time detected by the ultrasonic sensor (110), thereby allowing the pitch of the warning sound to vary based on the difference in sound frequency.

다른 예로, 프로세서(120)는 알림을 차별화 출력할 때, 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 거리(도 2의 D)에 따라 "제1 지점까지의 거리가 위험 구간입니다.", "제1 지점까지의 거리가 안전 구간입니다.", "위험구간", "안전구간", "제1 지점으로부터 0.5mm 이격 되었습니다.", "1단계 경고" 등과 같은 문자 및 소리를 함께 출력하는 것 역시 가능할 수 있다. 이때, 제1 지점과 안구 수술장치(10)(또는 초음파 센서(110))의 거리(D)가 근접할수록 문자를 상대적으로 여러 번 추가로 표시하거나, 문자의 크기를 크게 하거나, 또는 문자를 강조하는 이미지를 추가하여 표시할 수 있을 수 있다. 또한, 제1 지점과 안구 수술장치(10)(또는 초음파 센서(110)의 거리(D)가 근접할수록 해당 문구를 안내하는 소리를 상대적으로 크게 출력하거나, 또는 반복하여 출력하는 것 역시 가능하다 할 것이다.As another example, when the processor (120) outputs a notification differently, it may also be possible to output text and sounds together, such as “The distance to the first point is a danger zone,” “The distance to the first point is a safe zone,” “Danger zone,” “Safe zone,” “0.5 mm away from the first point,” “Level 1 warning,” depending on the distance (D) from the first point to the ultrasonic sensor (Fig. 2). At this time, as the distance (D) between the first point and the ocular surgical device (10) (or the ultrasonic sensor (110)) gets closer, text may be displayed relatively more times additionally, the size of text may be increased, or an image emphasizing text may be added and displayed. In addition, as the distance (D) between the first point and the ocular surgical device (10) (or the ultrasonic sensor (110)) gets closer, it may also be possible to output a sound guiding the corresponding phrase relatively loudly or output it repeatedly.

이때, 출력부(130)는 디스플레이 또는 스피커로 구현될 수 있다. 초음파 안구 수술 경보장치(100)가 안구 수술장치(10)와 서로 별도로 구현되는 경우, 출력부(130)는 알림 출력 시 진동을 추가로 구현하여, 안구 수술장치(10)를 쥐고 있는 수술 집도의 외 다른 사용자가 위험한 상황을 빠르게 인지하여 수술 집도의에게 전달할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 알림을 차별화 출력할 때, 제1 지점으로부터 초음파 센서(110)의 거리(D)가 근접할수록 진동을 상대적으로 더 반복적으로 출력하거나, 또는 진동 세기를 상대적으로 더 강하게 출력할 수 있다. 이를 위해, 출력부(130)는 진동 출력 기능을 추가로 구비할 수 있음은 당연하다 할 것이다.At this time, the output unit (130) may be implemented as a display or a speaker. If the ultrasonic eye surgery alarm device (100) is implemented separately from the eye surgery device (10), the output unit (130) may additionally implement vibration when outputting a notification, so that a user other than the surgeon holding the eye surgery device (10) can quickly recognize a dangerous situation and convey it to the surgeon. For example, when the processor (120) outputs a notification differently, the closer the distance (D) of the ultrasonic sensor (110) from the first point is, the more repeatedly the vibration is output, or the stronger the vibration intensity is output. For this purpose, it will be appreciated that the output unit (130) may additionally have a vibration output function.

본 개시에서, 상술한 소리, 메시지 및 진동이 함께 출력될 때, 서로 출력하는 주기를 동기화하여 소리, 메시지 및 진동이 동시에 출력될 수 있도록 할 수 있다. 이에 한정되지 않고, 운용자의 필요에 따라 소리, 메시지 및 진동이 서로 다른 주기로 출력되는 것 역시 가능하다 할 것이다.In the present disclosure, when the above-described sound, message, and vibration are output together, the output cycles can be synchronized so that the sound, message, and vibration can be output simultaneously. Without being limited thereto, it is also possible for the sound, message, and vibration to be output at different cycles depending on the needs of the operator.

한편, 본 개시에서, 프로세서(120)는 상술한 알림을 출력할 때, 초음파 안구 수술 경보장치(100) 및 안구 수술장치(10)가 함께 또는 별도로 구현되는지 여부에 따라, 알림 방식을 차별화 설정할 수 있다. 이는, 안구 수술장치(120)를 쥐고 있는 사용자(예를 들어, 수술 집도의)가 급작스러운 알림으로 인해 놀라거나 수술의 집중도를 방해하는 요소를 사전에 차단하기 위한 것이다.Meanwhile, in the present disclosure, when the processor (120) outputs the above-described notification, the notification method can be set differently depending on whether the ultrasonic eye surgery alarm device (100) and the eye surgery device (10) are implemented together or separately. This is to prevent a user holding the eye surgery device (120) (e.g., a surgical surgeon) from being surprised by a sudden notification or from interrupting the concentration of the surgery in advance.

프로세서(120)는 초음파 센서(110)로부터 획득된 제1 지점으로부터 초음파 센서(110)까지의 복수의 거리 및 상기 복수의 거리 각각에 매칭되는 안구 영상을 기초로 안구 내 막의 경계를 파악하기 위한 학습을 수행할 수 있다.The processor (120) can perform learning to identify the boundary of the membrane within the eye based on a plurality of distances from a first point acquired from the ultrasonic sensor (110) to the ultrasonic sensor (110) and an eye image matching each of the plurality of distances.

프로세서(120)는 복수의 출혈이 발생한 안구 영상 및 복수의 미 출혈 안구 영상을 각각 구분한 라벨링을 통해 실시간 안구 영상으로부터 출혈여부를 파악하기 위한 상기 학습을 수행할 수 있다.The processor (120) can perform the above learning to identify whether there is hemorrhage from a real-time eye image by labeling multiple hemorrhage-inducing eye images and multiple non-hemorrhage-inducing eye images, respectively.

프로세서(120)는 복수의 출혈이 발생한 안구 영상 및 복수의 미 출혈 안구 영상을 기초로 출혈이 발생할 거리 및 출혈이 미 발생할 거리를 각각 구분하여 라벨링을 수행하고, 이를 이용하여 실시간 안구 영상으로부터 출혈 발생 거리 및 출혈 미발생 거리를 예측하기 위한 상기 학습을 수행할 수 있다.The processor (120) performs labeling to distinguish between distances at which bleeding will occur and distances at which bleeding will not occur based on multiple images of the eye with bleeding and multiple images of the eye without bleeding, and can perform the learning to predict distances at which bleeding will occur and distances at which bleeding will not occur from real-time images of the eye using the labeling.

프로세서(120)는 초음파 센서(110)로부터 획득된 제1 지점으로부터 초음파 센서(110)까지의 복수의 거리 및 상기 복수의 거리 각각에 매칭되는 영상을 기초로 실시간 안구 영상으로부터 안구 내 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 거리를 예측하기 위한 학습을 수행할 수 있다.The processor (120) can perform learning to predict the distance from a first point in the eye to the ultrasonic sensor from a real-time eye image based on a plurality of distances from a first point to the ultrasonic sensor (110) obtained from the ultrasonic sensor (110) and an image matching each of the plurality of distances.

본 개시의 프로세서(120)는 상술한 학습 결과를 이용하여 사용자에게 실시간 안구 영상으로부터 안구 수술장치(10)의 경로를 가이드 하는 등의 역할을 수행할 수 있다.The processor (120) of the present disclosure can perform a role such as guiding the path of the ocular surgical device (10) from a real-time ocular image to the user by using the learning results described above.

본 개시의 프로세서(120)는 하나 이상의 코어로 구성될 수 있으며, 컴퓨팅 장치의 중앙 처리 장치(central processing unit), 범용 그래픽 처리 장치 (general purpose graphics processing unit), 텐서 처리 장치(tensor processing unit) 등의 데이터 분석, 딥러닝을 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 메모리(150)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 판독하여 본 개시에 따른 기계 학습을 위한 데이터 처리를 수행할 수 있다. 본 개시에 따라 프로세서(120)는 신경망의 학습을 위한 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 딥러닝(deep learning)에서 학습을 위한 입력 데이터의 처리, 입력 데이터에서의 피처 추출, 오차 계산, 역전파(backpropagation)를 이용한 신경망의 가중치 업데이트 등의 신경망의 학습을 위한 계산을 수행할 수 있다.The processor (120) of the present disclosure may be composed of one or more cores, and may include a processor for data analysis and deep learning, such as a central processing unit of a computing device, a general purpose graphics processing unit, and a tensor processing unit. The processor (120) may read a computer program stored in a memory (150) and perform data processing for machine learning according to the present disclosure. According to the present disclosure, the processor (120) may perform operations for learning a neural network. The processor (120) may perform calculations for learning a neural network, such as processing input data for learning in deep learning, extracting features from input data, calculating errors, and updating weights of a neural network using backpropagation.

상기 뉴럴 네트워크 모델은 딥 뉴럴 네트워크일 수 있다. 본 개시에서, 신경망, 네트워크 함수, 뉴럴 네트워크(neural network)는 동일 한 의미로 사용될 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크(DNN: deep neural network, 심층신경 망)는 입력 레이어와 출력 레이어 외에 복수의 히든 레이어를 포함하는 신경망을 의미할 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크를 이용하면 데이터의 잠재적인 구조(latent structures)를 파악할 수 있다. 즉, 사진, 글, 비디오, 음성, 음악의 잠재적인 구조(예를 들어, 어떤 물체가 사진에 있는지, 글의 내용과 감정이 무엇인지, 음성의 내용과 감정이 무엇인지 등)를 파악할 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크는 컨벌루셔널 뉴럴 네트워크(CNN: convolutional neural network), 리커런트 뉴럴 네트워크(RNN: recurrent neural network), 제한 볼츠만 머신(RBM: restricted boltzmann machine), 심층 신뢰 네트워크(DBN: deep belief network), Q 네트워크, U 네트워크, 샴 네트워크 등을 포함할 수 있다.The above neural network model may be a deep neural network. In the present disclosure, neural network, network function, and neural network may be used with the same meaning. A deep neural network (DNN) may mean a neural network including multiple hidden layers in addition to an input layer and an output layer. Using a deep neural network, latent structures of data can be identified. That is, latent structures of a photo, text, video, voice, or music (e.g., what object is in the photo, what the content and emotion of the text are, what the content and emotion of the voice are, etc.) can be identified. A deep neural network may include a convolutional neural network (CNN), a recurrent neural network (RNN), a restricted Boltzmann machine (RBM), a deep belief network (DBN), a Q network, a U network, a Siamese network, etc.

컨벌루셔널 뉴럴 네트워크는 딥 뉴럴 네트워크의 일종으로서, 컨벌루셔널 레이어를 포함하는 신경망을 포함한다. 컨벌루셔널 뉴럴 네트워크는, 최소 한의 전처리(preprocess)를 사용하도록 설계된 다계층 퍼셉트론(multilayer perceptrons)의 한 종류이다. CNN은 하나 또는 여러 개의 컨벌루셔널 레이어와 이와 결합된 인공 신경망 계층들로 구성될 수 있다. CNN은 가중치와 풀링 레이어(pooling layer)들을 추가로 활용할 수 있다. 이러한 구조 덕분에 CNN은 2차원 구 조의 입력 데이터를 충분히 활용할 수 있다. 컨벌루셔널 뉴럴 네트워크는 이미지에서 오브젝트를 인식하기 위하여 사용될 수 있다. 컨벌루셔널 뉴럴 네트워크는, 이미지 데이터를 차원을 가진 행렬로 나타내어 처리할 수 있다. 예를 들어 RGB(red-green-blue)로 인코딩 된 이미지 데이터의 경우, R, G, B 색상별로 각각 2 차원(예를 들어, 2 차원 이미지 인 경우) 행렬로 나타내 질 수 있다. 즉, 이미지 데이터의 각 픽셀의 색상 값이 행렬의 성분이 될 수 있으며 행렬의 크기는 이미지의 크기와 같을 수 있다. 따라서, 이미지 데이터는 3개의 2차원 행렬로(3차원의 데이터 어레이)로 나타내질 수 있다.A convolutional neural network is a type of deep neural network that includes a neural network that includes convolutional layers. A convolutional neural network is a type of multilayer perceptron designed to use minimal preprocessing. A CNN can consist of one or more convolutional layers and artificial neural network layers combined with them. A CNN can additionally utilize weight and pooling layers. Thanks to this structure, a CNN can fully utilize two-dimensional structured input data. A convolutional neural network can be used to recognize objects in images. A convolutional neural network can process image data by representing it as a matrix with dimensions. For example, in the case of image data encoded in RGB (red-green-blue), each of the R, G, and B colors can be represented as a two-dimensional (for example, in the case of a two-dimensional image) matrix. That is, the color value of each pixel of the image data can be an element of the matrix, and the size of the matrix can be the same as the size of the image. Therefore, the image data can be represented as three two-dimensional matrices (three-dimensional data array).

컨벌루셔널 뉴럴 네트워크에서, 컨벌루셔널 필터를 이동해가며 컨벌루셔널 필터와 이미지의 각 위치에서의 행렬 성분끼리 곱하는 것으로 컨벌루셔널 과정(컨벌루셔널 레이어의 입출력)을 수행할 수 있다. 컨벌루셔널 필터는 n*n 형태의 행렬로 구성될 수 있다. 컨벌루셔널 필터는, 일반적으로 이미지의 전체 픽셀의 수보다 작은 고정된 형태의 필터로 구성될 수 있다. 즉, m*m 이미지를 컨벌루셔널 레이어(예를 들어, 컨벌루셔널 필터의 사이즈가 n*n인 컨벌루셔널 레이어)입력시키는 경우, 이미지의 각 픽셀을 포함하는 n*n 픽셀을 나타내는 행렬이 컨벌루셔널 필터와 성분 곱 (즉, 행렬의 각 성분끼리의 곱) 될 수 있다. 컨벌루셔널 필터와의 곱에 의하여 이 미지에서 컨벌루셔널 필터와 매칭되는 성분이 추출될 수 있다. 예를 들어, 이미지에서 상하 직선 성분을 추출하기 위한 3*3 컨벌루셔널 필터는 [[0,1,0], [0,1,0], [0,1,0]] 와 같이 구성될 수 있다. 이미지에서 상하 직선 성분을 추출하기 위한 3*3 컨벌루셔널 필터가 입력 이미지에 적용되면 이미지에서 컨벌 루셔널 필터와 매칭되는 상하 직선 성분이 추출되어 출력될 수 있다. 컨벌루셔널 레이어는 이미지를 나타낸 각각의 채널에 대한 각각의 행렬(즉, R, G, B 코딩 이미 지의 경우, R, G, B 색상)에 컨벌루셔널 필터를 적용할 수 있다. 컨벌루셔널 레이 어는 입력 이미지에 컨벌루셔널 필터를 적용하여 입력 이미지에서 컨벌루셔널 필터 와 매칭되는 피쳐를 추출할 수 있다. 컨벌루셔널 필터의 필터 값(즉, 행렬의 각 성 분의 값)은 컨벌루셔널 뉴럴 네트워크의 학습 과정에서 역전파에 의하여 업데이트 될 수 있다.In a convolutional neural network, a convolutional process (input and output of a convolutional layer) can be performed by moving a convolutional filter and multiplying the matrix components at each location of the convolutional filter and the image. The convolutional filter can be composed of a matrix in the form of an n*n matrix. The convolutional filter can generally be composed of a fixed-shape filter that is smaller than the total number of pixels of the image. That is, when an m*m image is input to a convolutional layer (for example, a convolutional layer whose convolutional filter has a size of n*n), a matrix representing n*n pixels including each pixel of the image can be component-multiplied (i.e., multiplied between each component of the matrix) with the convolutional filter. By multiplying with the convolutional filter, a component matching the convolutional filter can be extracted from the image. For example, a 3*3 convolutional filter for extracting upper and lower straight line components from an image can be configured as [[0,1,0], [0,1,0], [0,1,0]]. When a 3*3 convolutional filter for extracting upper and lower straight line components from an image is applied to an input image, upper and lower straight line components matching the convolutional filter from the image can be extracted and output. The convolutional layer can apply a convolutional filter to each matrix for each channel representing the image (i.e., R, G, B colors in the case of R, G, B coded images). The convolutional layer can extract features matching the convolutional filter from the input image by applying the convolutional filter to the input image. The filter value of the convolutional filter (i.e., the value of each element of the matrix) can be updated by backpropagation during the learning process of the convolutional neural network.

컨벌루셔널 레이어의 출력에는, 서브샘플링 레이어가 연결되어 컨벌 루셔널 레이어의 출력을 단순화하여 메모리 사용량과 연산량을 줄일 수 있다. 예를 들어, 2*2 맥스 풀링 필터를 가지는 풀링 레이어에 컨벌루셔널 레이어의 출력을 입 력시키는 경우, 이미지의 각 픽셀에서 2*2 패치마다 각 패치에 포함되는 최대값을 출력하여 이미지를 압축할 수 있다. 전술한 풀링은 패치에서 최소값을 출력하거나, 패치의 평균값을 출력하는 방식일 수도 있으며 임의의 풀링 방식이 본 개시에 포함될 수 있다The output of the convolutional layer can be connected to a subsampling layer to simplify the output of the convolutional layer, thereby reducing memory usage and computational amount. For example, when the output of the convolutional layer is input to a pooling layer having a 2*2 max pooling filter, the image can be compressed by outputting the maximum value included in each patch for each 2*2 patch from each pixel of the image. The above-described pooling may be a method of outputting the minimum value from the patch or the average value of the patch, and any pooling method may be included in the present disclosure.

컨벌루셔널 뉴럴 네트워크는, 하나 이상의 컨벌루셔널 레이어, 서브 샘플링 레이어를 포함할 수 있다. 컨벌루셔널 뉴럴 네트워크는 컨벌루셔널 과정과 서브샘플링 과정(예를 들어, 전술한 맥스 풀링 등)을 반복적으로 수행하여 이미지에서 피쳐를 추출할 수 있다. 반복적인 컨벌루션널 과정과 서브샘플링 과정을 통해 뉴럴 네트워크는 이미지의 글로벌 피쳐를 추출할 수 있다.A convolutional neural network may include one or more convolutional layers and sub-sampling layers. A convolutional neural network can extract features from an image by repeatedly performing a convolutional process and a sub-sampling process (e.g., the aforementioned max pooling). Through repeated convolutional processes and sub-sampling processes, the neural network can extract global features of an image.

컨벌루셔널 레이어 또는 서브샘플링 레이어의 출력은 풀 커넥티드 레이어(fully connected layer)에 입력될 수 있다. 풀 커넥티드 레이어는 하나의 레이어에 있는 모든 뉴런과 이웃한 레이어에 있는 모든 뉴런이 연결되는 레이어이 다. 풀 커넥티드 레이어는 뉴럴 네트워크에서 각 레이어의 모든 노드가 다른 레이 어의 모든 노드에 연결된 구조를 의미할 수 있다.The output of a convolutional layer or a subsampling layer can be input to a fully connected layer. A fully connected layer is a layer in which all neurons in one layer are connected to all neurons in the neighboring layer. A fully connected layer can mean a structure in a neural network in which all nodes in each layer are connected to all nodes in other layers.

프로세서(120)의 CPU, GPGPU, 및 TPU 중 적어도 하나가 네트워크 함수의 학습을 처리할 수 있다. 예를 들어, CPU와 GPGPU가 함께 네트워크 함수의 학습, 네트워크 함수를 이용한 데이터 분류를 처리할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에서 복수의 컴퓨팅 장치의 프로세서를 함께 사용하여 네트워크 함수의 학습, 네트워크 함수를 이용한 데이터 분류를 처리할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치에서 수행되는 컴퓨터 프로그램은, CPU, GPGPU 또는 TPU 실행가능 프로그램일 수 있다.At least one of the CPU, GPGPU, and TPU of the processor (120) can process learning of a network function. For example, the CPU and the GPGPU can process learning of a network function and data classification using the network function together. In addition, in one embodiment of the present disclosure, processors of a plurality of computing devices can be used together to process learning of a network function and data classification using the network function. In addition, a computer program executed in a computing device according to one embodiment of the present disclosure can be a CPU, GPGPU, or TPU executable program.

출력부(130)는 스피커 또는 디스플레이를 포함할 수 있다.The output unit (130) may include a speaker or a display.

출력부(130)는 초음파 안구 수술 경보와 관련된 각종 정보를 제공하기 위한 사용자 인터페이스(UI, user interface)를 표시할 수 있다. 출력부는 프로세서(120)가 생성하거나 결정한 임의의 형태의 정보 및 통신부(150)가 수신한 임의의 형태의 정보를 출력할 수 있다.The output unit (130) can display a user interface (UI) for providing various types of information related to ultrasonic eye surgery alarms. The output unit can output any type of information generated or determined by the processor (120) and any type of information received by the communication unit (150).

출력부(130)는 액정 디스플레이(LCD: liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(TFT LCD: thin film transistor- liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(OLED: organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(Flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이들 중 일부 디스플레이 모듈은, 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광 투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이 모듈이라 지칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이 모듈의 대표적 인 예로는 TOLED(Transparent OLED) 등이 있다.The output unit (130) may include at least one of a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), a flexible display, and a three-dimensional display (3D display). Some of these display modules may be configured as transparent or light-transmitting so that the outside can be viewed therethrough. This may be referred to as a transparent display module, and representative examples of the transparent display modules include TOLED (Transparent OLED).

메모리(140)는 초음파 안구 수술 경보방법을 제공하기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장할 수 있으며, 저장된 컴퓨터 프로그램은 프로세서(120)에 의해 판독되어 구동될 수 있다. 메모리(140)는 프로세서(120)가 생성하거나 결정한 임의의 형태의 정보 및 통신부(150)가 수신한 임의의 형태의 정보를 저장할 수 있다.The memory (140) can store a computer program for providing an ultrasonic eye surgery warning method, and the stored computer program can be read and operated by the processor (120). The memory (140) can store any form of information generated or determined by the processor (120) and any form of information received by the communication unit (150).

메모리(140)는 초음파 안구 수술 경보장치(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터와, 프로세서(120)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들을 저장할 있고, 초음파 안구 수술 경보장치(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 초음파 안구 수술 경보장치(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. The memory (140) can store data supporting various functions of the ultrasonic eye surgery warning device (100), a program for the operation of the processor (120), can store input/output data, and can store a plurality of application programs (or applications) driven by the ultrasonic eye surgery warning device (100), data for the operation of the ultrasonic eye surgery warning device (100), and commands. At least some of these application programs can be downloaded from an external server via wireless communication.

이러한, 메모리(140)는 플래시 메모리 타입(Flash memory type), 하드디스크 타입(Hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random access memory; RAM), SRAM(Static random access memory), 롬(Read-only memory; ROM), EEPROM(Electrically erasable programmable read-only memory), PROM(Programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 메모리는 본 장치와는 분리되어 있으나, 유선 또는 무선으로 연결된 데이터베이스가 될 수도 있다.The memory (140) may include at least one type of storage medium among a flash memory type, a hard disk type, an SSD type, an SDD type, a multimedia card micro type, a card type memory (for example, an SD or XD memory, etc.), a random access memory (RAM), a static random access memory (SRAM), a read-only memory (ROM), an electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), a programmable read-only memory (PROM), a magnetic memory, a magnetic disk, and an optical disk. In addition, the memory may be a database that is separate from the device but connected by wire or wirelessly.

통신부(150)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 방송 수신 모듈, 유선통신 모듈, 무선통신 모듈, 근거리 통신 모듈, 위치정보 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The communication unit (150) may include one or more components that enable communication with an external device, and may include, for example, at least one of a broadcast receiving module, a wired communication module, a wireless communication module, a short-range communication module, and a location information module.

도시하지 않았지만, 본 개시의 초음파 안구 수술 경보장치(100)는 입력부를 더 포함할 수도 있다. Although not described herein, the ultrasonic ocular surgery alarm device (100) of the present disclosure may further include an input unit.

입력부는 사용자에 의해서 입력된 정보를 수신할 수 있다. 입력부는 사용자에 의해서 입력된 정보를 수신하기 위한 사용자 인터페이스 상의 키 및/또는 버튼들, 또는 물리적인 키 및/또는 버튼들을 구비할 수 있다. 입력부를 통한 사용 자 입력에 따라 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이를 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램이 실행될 수 있다.The input unit can receive information input by a user. The input unit can have keys and/or buttons on a user interface, or physical keys and/or buttons, for receiving information input by a user. A computer program for controlling a display according to embodiments of the present disclosure can be executed according to user input through the input unit.

도 7은 본 개시의 초음파 안구 수술 경보방법을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 7 is a flow chart for explaining the ultrasonic ocular surgery alarm method of the present disclosure.

도 7에서 개시하는 초음파 안구 수술 경보방법은 상술한 도 1 내지 도 6을 통해 개시한 초음파 안구 수술 경보장치(100)에서 구현되는 모든 동작을 동일하게 수행할 수 있으며, 설명의 편의를 위해 중복되는 설명은 생략하기로 한다.The ultrasonic eye surgery alarm method disclosed in FIG. 7 can perform all operations implemented in the ultrasonic eye surgery alarm device (100) disclosed through FIGS. 1 to 6 described above in the same manner, and for the convenience of explanation, any duplicate explanation will be omitted.

초음파 안구 수술 경보장치(100)의 프로세서(120)는 안구 수술장치(10)의 일단에 형성된 초음파 센서(110)를 통해 안구의 제1 지점으로부터의 거리를 측정할 수 있다(1100). 상기 제1 지점은, 수정체 후낭, 망막, 수정체 전낭, 각막, 홍채 및 안구 내 지정지점 중 어느 하나일 수 있다.The processor (120) of the ultrasonic eye surgery alarm device (100) can measure the distance from a first point of the eyeball through the ultrasonic sensor (110) formed at one end of the eye surgery device (10) (1100). The first point can be any one of the posterior capsule of the lens, the retina, the anterior capsule of the lens, the cornea, the iris, and a designated point within the eyeball.

다음, 프로세서(120)는 초음파 센서(110)로부터 전달되는 제1 지점으로부터 초음파 센서(120)까지의 거리를 알림기준과 비교할 수 있다(1200).Next, the processor (120) can compare the distance from the first point transmitted from the ultrasonic sensor (110) to the ultrasonic sensor (120) with a notification criterion (1200).

다음, 프로세서(120)는 비교결과에 따라 거리별 알림을 출력하되, 파악된 제1 지점으로부터 초음파 센서(110)까지의 거리에 따라 알림을 차별화 출력할 수 있다(1300).Next, the processor (120) outputs a notification according to the distance based on the comparison result, and can output the notification differently according to the distance from the identified first point to the ultrasonic sensor (110) (1300).

단계 1300에서, 프로세서(120)는 출력부(130)를 통해 제1 지점으로부터 초음파 센서(110)까지의 거리에 따라 소리, 메시지, 진동 및 이들의 조합 중 어느 하나를 차별화 출력할 수 있다.At step 1300, the processor (120) can differentially output any one of sound, message, vibration, and a combination thereof according to the distance from the first point to the ultrasonic sensor (110) through the output unit (130).

예를 들어, 단계 1300에서, 프로세서(120)는 출력부(130)를 통해 제1 지점으로부터 상기 초음파 센서까지의 거리가 5mm인 경우, 1000Hz의 음높이 및 10dB 음크기의 소리를 출력할 수 있다.For example, at step 1300, the processor (120) can output a sound having a pitch of 1000 Hz and a loudness of 10 dB through the output unit (130) when the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 5 mm.

또한, 프로세서(120)는 출력부(130)를 통해 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 거리가 4mm인 경우, 2000Hz의 음높이 및 20dB 음크기의 소리를 출력할 수 있다.Additionally, the processor (120) can output a sound having a pitch of 2000 Hz and a loudness of 20 dB through the output unit (130) when the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 4 mm.

또한, 프로세서(120)는 출력부(130)를 통해 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 거리가 3mm인 경우, 4000Hz의 음높이 및 30dB 음크기의 소리를 출력할 수 있다. Additionally, the processor (120) can output a sound having a pitch of 4000 Hz and a volume of 30 dB when the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 3 mm through the output unit (130).

또한, 프로세서(120)는 출력부(130)를 통해 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 거리가 2mm인 경우, 8000Hz의 음높이 및 40dB 음크기의 소리를 출력할 수 있다.Additionally, the processor (120) can output a sound having a pitch of 8000 Hz and a loudness of 40 dB when the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 2 mm through the output unit (130).

또한, 프로세서(120)는 출력부(130)를 통해 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 거리가 1mm인 경우, 16000Hz의 음높이 및 50dB 음크기의 소리를 출력할 수 있다.Additionally, the processor (120) can output a sound having a pitch of 16,000 Hz and a volume of 50 dB when the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 1 mm through the output unit (130).

한편, 프로세서(120)는 초음파 센서(110)로부터 획득된 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 복수의 거리 및 상기 복수의 거리 각각에 매칭되는 안구 영상을 기초로 안구 내 막의 경계를 파악하기 위한 학습을 수행할 수 있다.Meanwhile, the processor (120) can perform learning to identify the boundary of the membrane within the eye based on a plurality of distances from the first point acquired from the ultrasonic sensor (110) to the ultrasonic sensor and an eye image matching each of the plurality of distances.

다른 예로, 프로세서(120)는 복수의 출혈이 발생한 안구 영상 및 복수의 미 출혈 안구 영상을 각각 구분한 라벨링을 통해 실시간 안구 영상으로부터 출혈여부를 파악하기 위한 상기 학습을 수행할 수 있다.As another example, the processor (120) can perform the above learning to identify whether there is hemorrhage from a real-time eye image by labeling multiple hemorrhage-inducing eye images and multiple non-hemorrhage-inducing eye images, respectively.

다른 예로, 프로세서(120)는 복수의 출혈이 발생한 안구 영상 및 복수의 미 출혈 안구 영상을 기초로 출혈이 발생할 거리 및 출혈이 미 발생할 거리를 각각 구분하여 라벨링을 수행하고, 이를 이용하여 실시간 안구 영상으로부터 출혈 발생 거리 및 출혈 미발생 거리를 예측하기 위한 학습을 수행할 수 있다.As another example, the processor (120) may perform labeling to distinguish between distances at which bleeding will occur and distances at which bleeding will not occur based on multiple images of the eye with bleeding and multiple images of the eye without bleeding, and may perform learning to predict distances at which bleeding will occur and distances at which bleeding will not occur from real-time images of the eye using the labeling.

다른 예로, 프로세서(120)는 초음파 센서(110)로부터 획득된 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 복수의 거리 및 상기 복수의 거리 각각에 매칭되는 영상을 기초로 실시간 안구 영상으로부터 안구 내 제1 지점으로부터 초음파 센서까지의 거리를 예측하기 위한 학습을 수행할 수 있다.As another example, the processor (120) can perform learning to predict a distance from a first point in the eye to the ultrasonic sensor from a real-time eye image based on a plurality of distances from a first point to the ultrasonic sensor obtained from the ultrasonic sensor (110) and an image matching each of the plurality of distances.

한편, 전술한 본 개시에 따른 방법은, 하드웨어인 서버와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 애플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.Meanwhile, the method according to the present disclosure described above can be implemented as a program (or application) to be executed in combination with a hardware server and stored in a medium.

개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.The disclosed embodiments may be implemented in the form of a recording medium storing instructions executable by a computer. The instructions may be stored in the form of program codes, and when executed by a processor, may generate program modules to perform the operations of the disclosed embodiments. The recording medium may be implemented as a computer-readable recording medium.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. Computer-readable storage media include all types of storage media that store instructions that can be deciphered by a computer. Examples include ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), magnetic tape, magnetic disk, flash memory, and optical data storage devices.

이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 개시가 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.As described above, the disclosed embodiments have been described with reference to the attached drawings. Those skilled in the art to which the present disclosure pertains will understand that the present disclosure can be implemented in forms other than the disclosed embodiments without changing the technical idea or essential features of the present disclosure. The disclosed embodiments are exemplary and should not be construed as limiting.

10: 안구 수술장치
100: 초음파 안구 수술 경보장치
110: 초음파 센서
120: 프로세서
130: 출력부
140: 메모리
150: 통신부10: Ocular surgical device
100: Ultrasonic eye surgery alarm device
110: Ultrasonic sensor
120: Processor
130: Output section
140: Memory
150: Communications Department

Claims

An ultrasonic sensor formed at one end of an ocular surgical device for measuring the distance from a first point of the eye; and
A processor that outputs a notification based on the distance from the first point transmitted from the ultrasonic sensor to the ultrasonic sensor;
The above processor,
Compare the distance from the first point transmitted from the ultrasonic sensor to the ultrasonic sensor with the notification criterion, and
An ultrasonic eye surgery alarm device that outputs a distance-based notification based on the comparison results, and outputs the notification differently based on the distance from the identified first point to the ultrasonic sensor.

In the first paragraph,
The above processor, when outputting the notification differently, outputs one of sound, message, vibration, and a combination thereof differently depending on the distance from the first point to the ultrasonic sensor through the output unit.
The above output unit is an ultrasonic ocular surgery alarm device including a speaker or a display.

In the second paragraph,
The above processor,
When the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 5 mm, a sound with a pitch of 1000 Hz and a loudness of 10 dB is output,
When the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 4 mm, a sound with a pitch of 2000 Hz and a loudness of 20 dB is output.
When the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 3 mm, a sound with a pitch of 4000 Hz and a loudness of 30 dB is output,
When the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 2 mm, a sound with a pitch of 8000 Hz and a loudness of 40 dB is output, and
An ultrasonic eye surgery alarm device that outputs a sound having a pitch of 16,000 Hz and a loudness of 50 dB when the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 1 mm.

In the first paragraph,
The above ultrasonic sensor,
An ultrasonic ocular surgery alarm device comprising at least one of an ultrasonic rangefinder, an ultrasonic micrometer, an ultrasonic strain gauge, an ultrasonic proximity sensor, an ultrasonic rangefinder, an ultrasonic proximity sensor, an ultrasonic level sensor, an ultrasonic water level gauge, an ultrasonic position sensor and an ultrasonic wave gauge.

In the first paragraph,
The above processor,
An ultrasonic eye surgery warning device further comprising: performing learning to identify a boundary of an intraocular membrane based on a plurality of distances from the first point to the ultrasonic sensor acquired from the ultrasonic sensor and an eye image matching each of the plurality of distances.

In the first paragraph,
The above processor,
An ultrasonic eye surgery warning device further comprising performing the learning to identify the presence of bleeding from a real-time eye image by separately labeling multiple hemorrhage-inducing eye images and multiple non-hemorrhaging eye images.

In the first paragraph,
The above processor,
An ultrasonic eye surgery warning device further comprising: labeling a distance at which bleeding will occur and a distance at which bleeding will not occur based on multiple images of the eye with bleeding and multiple images of the eye without bleeding, and performing learning to predict the distance at which bleeding will occur and the distance at which bleeding will not occur from real-time eye images using the labeled images.

In the first paragraph,
The above processor,
An ultrasonic eye surgery warning device further comprising: performing learning to predict a distance from a first point in the eye to the ultrasonic sensor from a real-time eye image based on a plurality of distances from the first point to the ultrasonic sensor acquired from the ultrasonic sensor and an image matching each of the plurality of distances.

In the first paragraph,
An ultrasonic eye surgery alarm device, wherein the first point is any one of the posterior capsule of the lens, the retina, the anterior capsule of the lens, the cornea, the iris, and a designated point within the eye.

In the first paragraph,
The above ultrasonic sensor is an ultrasonic eye surgery warning device formed with an overall size smaller than the size of the crystalline lens area.

In a method performed by an ultrasonic ocular surgery alarm device,
A step of measuring the distance from a first point of the eyeball by means of an ultrasonic sensor formed at one end of an eye surgery device by an ultrasonic eye surgery alarm device;
A step of comparing the distance from the first point transmitted from the ultrasonic sensor to the ultrasonic sensor with a notification criterion; and
An ultrasonic eye surgery alarm method, comprising: a step of outputting a distance-based alarm according to a comparison result, and outputting the alarm differently according to the distance from the identified first point to the ultrasonic sensor.

In Article 11,
At the stage of outputting the above notification differently,
An ultrasonic eye surgery alarm method, which differentially outputs one of a sound, a message, a vibration, and a combination thereof according to the distance from the first point to the ultrasonic sensor through an output unit.

In Article 12,
At the stage of outputting the above notification differently,
When the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 5 mm, a sound with a pitch of 1000 Hz and a loudness of 10 dB is output,
When the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 4 mm, a sound with a pitch of 2000 Hz and a loudness of 20 dB is output.
When the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 3 mm, a sound with a pitch of 4000 Hz and a loudness of 30 dB is output,
When the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 2 mm, a sound with a pitch of 8000 Hz and a loudness of 40 dB is output, and
An ultrasonic eye surgery alarm method, which outputs a sound having a pitch of 16,000 Hz and a loudness of 50 dB when the distance from the first point to the ultrasonic sensor is 1 mm.

In Article 11,
An ultrasonic eye surgery warning method further comprising a step of performing learning to identify a boundary of an intraocular membrane based on a plurality of distances from the first point to the ultrasonic sensor acquired from the ultrasonic sensor and an eye image matching each of the plurality of distances.

In Article 11,
An ultrasonic eye surgery warning method further comprising a step of performing the learning to identify the presence of hemorrhage from a real-time eye image by separately labeling multiple hemorrhage-inducing eye images and multiple non-hemorrhaging eye images.

In Article 11,
An ultrasonic eye surgery warning method further comprising a step of labeling distances at which bleeding will occur and distances at which bleeding will not occur based on multiple hemorrhage-inducing eye images and multiple non-hemorrhaging eye images, and performing learning to predict distances at which bleeding will occur and distances at which bleeding will not occur from real-time eye images using the labeling.

In Article 11,
An ultrasonic eye surgery warning method further comprising a step of performing learning to predict a distance from a first point in the eye to the ultrasonic sensor from a real-time eye image based on a plurality of distances from the first point to the ultrasonic sensor acquired from the ultrasonic sensor and an image matching each of the plurality of distances.

In Article 11,
The above first point is any one of the posterior capsule of the lens, the retina, the anterior capsule of the lens, the cornea, the iris, and a designated point within the eye. An ultrasonic eye surgery warning method.

A computer program stored in a computer-readable storage medium, wherein the computer program, when executed on one or more processors, causes the computer program to perform the following operations for performing an ultrasonic eye surgery warning method, the operations being:
An operation in which an ultrasonic eye surgery alarm device measures the distance from a first point of the eye through an ultrasonic sensor formed at one end of an eye surgery device;
An operation of comparing the distance from the first point transmitted from the ultrasonic sensor to the ultrasonic sensor with a notification criterion; and
A computer program stored in a computer-readable storage medium, characterized in that it includes an operation of outputting a notification according to a distance based on a comparison result, and outputting the notification differently according to the distance from the identified first point to the ultrasonic sensor.

A program stored in a computer-readable recording medium for executing the ultrasonic eye surgery alarm method of any one of claims 12 to 18, coupled with a computer.