'연성 내시경 로봇 시스템' 첫 개발..."의사 혼자 기관지 이물질 제거 가능"

기계연-충남대병원, 미니 돼지 임상실험 성공

기관지 이물질을 손쉽게 꺼낼 수 있는 연성 내시경 로봇이 국내 처음 개발됐다. 다빈치 등 경성 샤프트를 쓰는 내시경 로봇은 있었지만, 유연성을 확보한 로봇이 개발되기는 이번이 처음이다.

한국기계연구원(원장 류석현, 이하 기계연)은 의료로봇연구실 김기영 책임연구원과 충남대학교병원(원장 조강희, 이하 충남대병원) 이비인후과 장재원 교수 연구팀이 공동으로 기관지 내시경 로봇 시스템을 개발하고, 미니 돼지 임상실험에도 성공했다고 2일 밝혔다.

이 로봇 시스템은 쉽게 구부러져 상하좌우 방향 조정이 가능한 내시경 겸자 기구와 안구 위치 추적, 풋페달 기능을 통합했다.

한국기계연구원 김기영 책임연구원이 기관지 내시경 로봇시스템을 점검하고 있다.(사진=기계연구원)

기관지 내시경 카메라를 내시경 로봇과 결합한 것도 특징이다.  또 내시경 겸자 그리퍼에 굴곡이 가능한 관절을 부착하고, 관절의 방향을 조정할 수 있는 와이어도 설치했다. 이를 통해 그리퍼의 방향과 각도를 조절해 원하는 위치에 이물질을 쉽게 제거할 수 있다.

연구팀은 의료진의 안구 움직임을 추적할 수 있는 안구 위치 추적 기술과 의료진이 직접 발로 조작할 수 있는 풋페달 장치 기술도 통합했다.

이 기술로 내시경 카메라가 굴곡과 직진, 회전을 통해 이물질이 위치한 방향으로 쉽게 도달하도록 했다.

연구팀은 "의료진 스스로 조작할 수 있어 투입 인력을 최소화할 수 있다"고 설명했다.

기존 기관지 내시경 겸자 기구는 휠 수 있는 관절이 없어 상하좌우로 방향 조절이 불가능했다.

기존 연성 내시경은 의료진이 양손을 사용해 이물질을 제거하기 때문에 보조자 도움이 필수인데 반해 이 로봇 시스템은 내시경 방향을 자유롭게 조절해 보조 인력 없이 이물질을 쉽게 제거할 수 있다. 

기계연 김기영 책임연구원은 “기존의 로봇 기술을 내시경 겸자 기구에 적용해 부작용을 줄이는 등 수술적 치료의 한계를 극복할 수 있게 됐다”며 “앞으로 이물질 제거 수술뿐만 아니라 일반 외래에도 적용할 수 있는 더 작은 크기의 내시경 겸자 개발을 추진할 것”이라고 밝혔다.

기관지 내시경 로봇, 기관지 내시경 로봇 시스템, 조향형 내시경 겸자 기구.((왼쪽 위부터 시계 방향)

충남대병원 장재원 교수는 “이번 임상 시험을 통해 기계연이 개발한 로봇 시스템이 기존 수술 방법보다 부작용이 적고 이물질 제거시 로봇 시스템이 보다 효과적임을 확인했다”며 “향후 상기도 수술에도 적용할 수 있는 시스템을 개발할 것”이라고 밝혔다.

이 연구는 범부처전주기의료기기연구개발사업단의 '상기도 내시경 수술을 위한 신개념 메디봇 핵심 기술 개발' 과제의 지원을 받아 수행됐다. TRM(기술참조모델) 6단계인 시제품으로 개발됐다.