의족 로봇다리 접합후...생각대로 걸었다

무릎아래 다리를 잃은 사람에게 로봇의족을 붙이고 생각만으로 정상인처럼 걷게 하는 실험이 성공했다. 생각만으로 로봇의족 보행실험을 성공시킨 세계최초의 사례다.

네이처지는 30일 시카고재활센터 연구팀이 무릎아래 다리를 잃은 남자에게 로봇의족을 접합시키고 이를 가랑이 신경과 접합시킨 후 정상인처럼 걷게 한 실험에 성공했다고 보도했다. 이를 증명하는 환자의 동영상도 함께 공개했다.<맨아래 동영상>

연구진은 지난 2009년 오토바이사고로 무릎이하 다리를 절단한 32세의 남자 환자를 대상으로 그가 생각한대로 의족 로봇다리를 움직이게 하는 실험에 성공했다고 밝혔다.

이 환자는 뇌에서 보내는 신호만으로 자신의 로봇다리와 연결된 다리를 움직일 수 있었다. 이를 통해 정상인과 전혀 다름없는 걸음걸이를 할 수 있게 됐다. 미 시카고시 재활센터의 리바이 하그로브 생체의학엔지니어가 이끄는 연구팀은 지난 주 뉴잉글랜드저널오브메드신에 바이오닉다리를 이용해 계단을 오르내리고 축구공을 차는 동영상을 함께 제출했다.

이 실험 참가자는 지금까지의 로봇의족 착용자와 달리 의족 작동형태를 지정하기 위해 리모콘을 사용할 필요가 없었다. 의자에 앉을 때 손으로 다리의 방향을 재설정할 필요도 없어졌다.

하그로브 엔지니어는 “우리가 알기로 이번 성과는 뇌신경신호가(생각하는 대로) 모터로 작동되는 다리와 발목의족을 제어하는 데 사용된 최초의 사례”라고 말했다.

이 연구는 한걸음 더 나아가 환자가 움직이려할 때 뇌에서 보내진 신호를 근육신호로 극대화하는 수준에 이르렀다. 의사들은 이전까지 하지 근육에 의해 제어되던 신경을 환자의 가랑이에 심어 근육을 수축시키는 목표 근육신경 재식기술을 사용했다. 그리고 나서 로봇다리에 심어진 센서를 이용, 신경을 재이식한 근육위축과 기존의 가랑이 근육에 의해 만들어지는 전기파를 측정했다.

보고서는 의사들이 이 정보와 센서에서 나오는 추가 데이터를 결합시켰을 때 환자가 센서에만 의존하던 기존 방식보다 훨씬 더 정확하게 다리를 움직일 수 있었다고 밝혔다.

연구진은 다른 다리를 잃은 사람들도 향후 3~5년새에 이 기술을 이용할 수 있게 될 것으로 기대하고 있다.

과학자들은 앞서 손발을 움직일 수 없는 사람이 생각만으로 로봇팔을 움직이는 모습을 보여준 바 있다.

아래 동영상은 이 환자가 의족인 로봇다리를 장착하고도 생각하는 대로 계단을 오르내리고 정상인처럼 리모콘 없이 걸어 다닐 수 있다는 것을 보여 준다.