로봇 보조 수술과 외과적 증강현실(AR) 내비게이션은 의료 절차의 정밀성과 안전성을 향상시키기 위한 혁신적인 기술이다. 이러한 응용 분야에서 영상 데이터(CT 또는 MRI 등)를 로봇 시스템과 의료진에게 정확하게 전달하기 위해서는 안정적인 마커 정합(marker registration)이 필수적이다. 본 연구에서는 의료 환경에 적합한 새로운 마커 정합 기법을 제안하며, 피부 부착형 패치 마커를 활용한 정합 방식을 도입하였다.

그림 1. 본 연구에서 제시하는 마커 정합 프레임워크

해당 방법의 유효성은 종양이 내장된 팬텀 모델을 이용한 실험을 통해 검증되었다. 마커 부착 후 CT, MRI, LED 영상을 촬영하였다. 촬영한 영상에서 임계값 설정을 통해 마커를 segmentation하고, 이를 정합하였다. 이때, 정합은 CT-MRI 및 CT-IR 데이터 세트에서 2 mm 이하의 정밀도를 달성하였다. 또한 이를 통해 tumor가 보이지 않는 IR 이미지에서도 tumor의 위치를 정확히 추정할 수 있었다.