주메뉴바로가기.. 본문바로가기

흉터없이 치료 가능한 ‘내시경 수술로봇’ 나왔다

카카오스토리 네이버밴드 구글플러스

2018년 08월 16일 17:27 프린트하기

KAIST연구진이 개발한 케이플렉스(K-FLEX ) 수술로봇
KAIST연구진이 개발한 케이플렉스(K-FLEX ) 수술로봇

 

몸 속에서 자유자재로 구부러지는 ‘유연 내시경’ 기능을 갖춘 신개념 수술용 로봇을 국내 연구진이 개발했다. 기존 복강경 수술장비로 접근이 어렵던 환부도 수술 할 수 있어 보다 안전하고 흉터가 적은 수술이 가능해질 것으로 기대된다.

 

KAIST 기계공학과 미래의료로봇연구 권동수 소장 팀은 유연 원격 내시경 수술로봇 ‘케이플렉스(K-FLEX)’를 개발, 살아있는 돼지의 담낭 절개 수술에 성공했다고 16일 밝혔다.

 

과거에는 배 속 장기를 수술하기 위해 복부 중앙을 길게 베어내는 방법을 주로 사용했다. 그러나 최근에는 이런 ‘정중선 절개’ 방법으로 수술하는 경우는 많지 않다. 환자의 몸에 상처를 내는 것을 최소화하면서 수술을 하는 편이 회복이 빠르기 때문이다. 최근엔 몸에 서너 개의 구멍을 뚫고 각종 도구를 넣어 치료하는 ‘복강경 수술’이 대세다. 대학병원 등에서 흔히 볼 수 있는 ‘수술용 로봇’ 역시 복강경 수술의 일종이다.

 

이 밖에 배꼽 주위로 꼭 하나의 구멍만 뚫어 수술하는 ‘단일공(싱글포트) 복강경’ 수술기법도 인기지만 작은 구멍 하나로 수술 도구를 모두 제어해야 하므로 할 수 있는 수술 방법에는 한계가 있었다.

 

KAIST 연구진은 ‘수술 도구를 붙이는 막대(봉)’가 마치 뱀처럼 자유롭게 휘어진다면, 수술할 수 있는 부위에 제한이 있는 기존 복강경 수술의 단점을 해소할 수 있을 것으로 보고 이같은 로봇을 개발했다. 

 

케이플렉스는 마치 뱀처럼 유연하게 삽입돼 몸속을 자유롭게 관찰하고 이상이 있는 경우 손가락처럼 생긴 초소형 로봇 팔을 뻗어 환부를 도려내고 꿰맬 수 있다. 복강 내에서 내 로봇이 자유자재로 움직일 수 있도록 소형 관절을 설계했으며 여기에 필요한 정밀 제어 기술 역시 독자적으로 개발했다. 초소형 로봇 팔이 내는 힘을 두 배 이상 끌어 올리는 동시에 크기도 절반으로 줄여 실제 수술이 가능한 수준의 시제품을 만들었다.

 

연구진은 이렇게 만든 로봇을 이용, 사람과 거의 흡사한 장기구조를 가진 실험용 돼지를 대상으로 실제 수술을 진행했다. 돼지의 배꼽 부분에 한 개의 구멍만 뚫고 담낭 일부를 제거하는 수술에 성공했다. 직경 3.7mm의 소형 수술도구를 이용, 간 옆을 지나 전기메스로 간과 담낭 사이를 절제했다.

 

케이플렉스와 비슷한 ‘유연 내시경’ 장비는 과거에도 몇 종류가 있었지만 성능이 완전하지 않아 제한적으로만 쓰이며, 필요할 경우 전량을 수입에 의존해 왔다. 연구진은 이번 연구성과를 바탕으로 앞으로 고성능 유연 내시경의 보급은 물론, 암 치료 관련 사회적 비용의 축소 효과를 기대할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

 

특히 케이플렉스는 몸에 3~4개의 구멍을 내야 하는 기존의 복강경 수술을 넘어서 배꼽 부분에 1개의 구멍만 내는 싱글포트 수술, 입이나 항문 등으로 가느다란 로봇 팔을 넣은 다음, 대장이나 위벽을 뚫고 다시 환부까지 접근하는 ‘무흉터 수술’에도 적용이 가능하다. 이런 수술은 출혈량, 세균 감염, 합병증 등의 위험을 줄일 수 있는 장점이 있지만 관련 수술도구가 충분치 않고 복잡한 기술이 필요해 완전한 실용화는 어려운 실정이다. 연구팀은 새로 개발한 유연 수술로봇을 이용하면 관련 수술 시장도 실용화 단계에 도달할 것으로 기대하고 있다. 

 

KAIST 연구진은 이 기술을 통해 지난 6월 29일 영국 런던 임페리얼 컬리지에서 열린 ‘수술로봇대회(Surgical Robot Challenge 2018)’에서 수술용 제어프로그램 ‘베스트 어플리케이션 어워드’와 ‘오버롤 위너’, 두 개의 상을 동시에 수상했다. 연구진은 실험실 창업기업인 ‘이지엔도서지컬(EasyEndo Surgical)’이라는 수술로봇 회사를 설립해 관련 기술을 국내외 의료계에 공급할 계획이다.
 
연구를 총괄한 권동수 교수는 “국내 최초로 유연 내시경 로봇을 개발하고, 그 성능을 살아있는 동물을 통해 확인했다는 점에서 실용화 단계의 기술을 확보했다는 의미가 있다”고 말했다.

 

KAIST 연구진이 새로운 수술로봇 케이플렉스(K-FLEX)를 이용해 동물실험을 진행하고 있다. KAIST 제공.
KAIST 연구진이 새로운 수술로봇 케이플렉스(K-FLEX)를 이용해 동물실험을 진행하고 있다. KAIST 제공.

 

카카오스토리 네이버밴드 구글플러스

2018년 08월 16일 17:27 프린트하기

 

혼자보기 아까운 기사
친구들에게 공유해 보세요

네이버밴드 구글플러스

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

1 + 1 = 새로고침
###
과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기

관련 태그뉴스