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수술 로봇으로 다빈치, 로보닥 등이 유명…한국은 걸음마 시작

 


수술로봇을 만들 때 가장 중요한 점은 뭘까. 기계전문가들은 정밀한 로봇 팔을 만드는 것은 크게 어렵지 않다고 설명한다. 관건은 팔보다 ‘환자의 몸’을 정확하게 인식하는 것이다. 일단 ‘들여다봐야’ 수술을 한다는 것이다.

결국 수술로봇 개발은 ‘시야확보’ 기술을 개발하는데서 시작된다. 현재 미국식품의약청(FDA) 승인을 받은 수술로봇은 3종류뿐이다. 이 중에서 세계 로봇 시장에서 가장 두각을 나타내고 있는 로봇은 단연 미국 인튜이티브 써지컬 사에서 개발한 ‘다빈치’다.

 

다빈치는 원래는 사람의 몸에 구멍을 내고 로봇팔을 집어넣어 수술하는 ‘복강경’ 수술로봇이지만 다양한 수술에 응용되고 있다. 복강경 수술은 길다란 코가 달린, 가위처럼 생긴 수술도구를 써서 의사가 손으로 할 수도 있다.

하지만 다빈치는 두 개의 렌즈가 달린 초소형 카메라를 써서 사람의 몸속을 밝고 입체감 있게 보여준다. 압도적으로 넓은 시야를 제공하니 수술결과가 좋을 수 밖에 없다. 이 결과 갑상샘암 수술 같은 것은 사람이 직접 손으로 수술하는 것보다 훨씬 효과가 좋아 의학계에선 ‘표준치료(가장 효과가 좋은 치료)’로 등록되기도 했다.



FDA 승인을 받은 다른 두 종류의 로봇은 모두 관절 치료용 로봇이다. 미국 마코서지컬사가 만든 마코플레시티, 미국 ISS사가 만든 로보닥이 유명하다. 무릎관절을 깎거나 인공관절을 심는데 쓰는 정형외과용 로봇이다. 의사가 손으로 수술하는 것 보다 정확하게 구멍을 뚫을 수 있어서 인기가 있다. 이 중 로보닥은 한국기업 큐렉소가 특허권과 소유권을 가지고 있어서 거의 ‘한국제품’처럼 인식되고 있지만 실제 제작기업은 미국에 있다.

뼈나 관절, 척추, 뇌 등의 근골격계, 신경계 등은 대부분 일반적인 카메라로 내부를 볼 수 없다. 그래서 이 두 종류의 로봇은 ‘영상유도방식’을 쓴다. 사람의 뼈에 여러개의 핀을 가져다 댄 다음, 핀 사이의 거리를 측정한다. 그리고 미리 찍어둔 CT영상과 비교해 전동드릴로 수술한다. 이렇게 CT나 자기공명영상촬영(MRI), X선촬영 등으로 확보한 다음 수술하는 방법이다.

이병주 한양대 교수팀이 개발한 이소봇도 영상유도방식이다. 우선 CT를 찍은 다음, 이 영상을 처리해 가상의 3D영상을 만든다. 그리고 이 영상과 비교해 수술드릴을 조작하는 방법을 쓴다.



김 교수는 “대구경북과학기술원(DGIST) 홍재승 교수 연구팀과 공동으로 3D 입체영상 처리방법을 개발한 다음부터 로봇개발 속도도 급물살을 탔다”며 “다양한 입체영상 처리기술을 개발한다면 한국의 로봇수술 개발 역량도 한층 높아질 것”이라고 말했다.

 

 



전승민 동아사이언스 기자 enhanced@donga.com


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