보건타임즈 : 뇌 속 훤히 들여다 볼 '내시경용 형광시스템' 개발

조원상·오승준 교수팀 "뇌수술용 로봇 개발에 의미 있는 초석 될 것"
임상·동물실험 논문 ‘world neurosurgery’ 저널에 발표

[보건타임즈] 컴컴한 뇌 속을 훤히 들여다 볼 수 있는 치료기술이 국내의학자들에 의해 세계 최초로 개발됐다.(각 사진 왼쪽 내시경 화면, 오른쪽 형광시스템 화면/임상논문서 발췌)

이로써 형광물질을 통해 겉으로는 보이지 않는 뇌혈관 속 혈액의 흐름을 쉽게 확인할 수 있게 됐다.(논문 임상, 동물실험)

조원상 교수

오승준 교수

서울대병원 신경외과 조원상·비뇨기과 오승준(의료기기혁신센터장) 교수팀은 최근 병원 출자회사 인더스마트와 함께 '뇌 내시경용 특수 형광시스템'을 개발했다고 19일 밝혔다.

이들 교수연구팀은 이를 활용하면 끊어진 뇌혈관을 잇는 수술에서 정밀한 조치가 가능해져 추후 재발이나 합병증을 최소화할 수 있다고 전했다.

뇌혈관질환은 심혈관질환과 함께 암 다음으로 국내 사망률 2~3위에 올라 있는 병이다다.
대표적으로는 '뇌동맥류'가 있다.
파열성일 땐 사망 또는 장애 발생률이 65%에 이르는 중증질병이다.
게다가 전조증상이 거의 없어 건강검진을 통해 우연히 발견되는 사례가 많다.
뇌동맥류는 뇌혈관 벽에 미세한 균열이 생겨 비정상적으로 부풀어 오른 혈관질환이다.
발병원인은 정확하게 밝혀지지 않은데다 드물지만 혈관에 염증이 있거나 유전적으로 혈관벽에 문제가 있는 생겨 발생하기도 한다.
증상으로는 뇌혈관이 터져 출혈이 나타나거나, 주변 신경조직을 압박, 비정상적인 신경증상이 나타난다.

뇌동맥류 결찰수술엔 열쇠구멍 크기의 개두술을 실시하는 '키홀접근법'이 주로 적용진다.
이 수술치료는 최소한의 부위만 절개, 출혈이 적을 뿐더러 수술시간을 절반 이상 단축시킬 수 있으며 수술흉터가 작아 미용 상 우수하다.

하지만, 뇌 속 좁은 공간에서 수술을 해야 해 숙련된 의료진과 이를 보완해줄 장치들이 필요하다.
먼저 '내시경'에 장착된 수술현미경으로 확인이 어려운 구조물을 볼 수 있게 빛과 시야를 확보한 후 다음으로 '형광시스템'은 형광물질을 혈액에 주입, 특수 필터를 통해 관찰할 수 있게 도와준다.(아래 사진 사진)

이번에 개발된 형광시스템을 이용하면 혈관 결찰술 이후에 혈액이 제대로 순환하는지 쉽게 확인할 수 있다.
또 혈관 겉모습만 볼 수 있는 기존 내시경과 달리, 중요 미세혈관 상태를 관찰하거나 혈관 내부의 혈액 흐름까지 파악할 수 있다.

이 뿐만 아니라, 내시경 화면과 형광필터 화면을 동시에 볼 수 있다는 장점이 있다.
크기도 일반 내시경 카메라와 비슷하면서 형광 기능이 추가돼 사용자 중심의 디자인으로 호평을 받아 작년에 Red Dot Design Award를 수상했다.

조원상 교수는 "개발된 형광시스템을 활용하면, 뇌동맥류 수술을 정밀하게 할 수 있어 향후 환자들의 예후가 좋아질 것으로 기대 된다"며, "궁극적으로는 뇌수술용 로봇 개발에도 의미 있는 초석이 될 것이라고 생각한다"고 전했다.

이들 연구팀이 '내시경용 형광시스템'을 개발한 것은 독일과 일본 다음이지만, '뇌 내시경용'으론 세계 최초다.

형광시스템 유용성을 다룬 연구논문은 'Dual-Channel Endoscopic Indocyanine Green Fluorescence Angiography for Clipping of Cerebral Aneurysms', 동물실험 논문은 'Endoscopic Fluorescence Angiography with Indocyanine Green : A Preclinical Study in the Swine'이란 각 제목으로 작년 '세계 신경외과학(world neurosurgery)'저널에 발표됐다.