한양대병원 신경외과 金英秀교수
한양대학교병원 신경외과 김영수(金英秀) 교수팀이 미세침습적 시술을 돕는 ‘양방향 방사선 투시기 로봇 시스템(Biplane fluoroscopy robot system:BFRS)’을 세계 최초로 개발했다.
BFRS는 최소한의 절개로 시행되는 미세침습적 수술 전반에 사용할 수 있는 시스템으로 영상을 주로 사용해 시술하는 척추수술, 신경외과 뇌수술, 정형외과, 이비인후과, 비뇨기과 등의 수술에서 상당히 유용하게 활용될 것으로 예상된다.
이 같은 연구는 지난 2002년부터 보건복지부 의료기기 기술개발사업의 연구 지원으로 한양대학교 ‘차세대 지능형 수술시스템 개발 센터(소장 김영수)’에서 지금까지 6년 동안 진행된 결과다.
현재 이 시스템은 여러 실험을 거쳐 임상적용에 적합한 것으로 평가됐으며, 향후 제품화 과정과 식약청의 인준을 거친 후 실제 환자 시술에 이용할 계획이다.
BFRS는 환자의영상처리및수술전계획을하는시스템(그림 ①)과수술실에서환자의환부를준비된계획과일치시키는영상장치인‘양방향 방사선 투시기’②, 이 투시기의 영상을 수술 전 계획과 일치화해 의사가 한눈에 수술실에서 수술 계획을 세우거나, 수술 중 수정할 수 있는 시스템, 또 이 투시기를 이용해 신체 부위에 들어가게 되는 수술 기구의 정확한 위치를 파악하고 보정하며, 의사의 계획에 따라 로봇이 움직여 정확한 수술을 할 수 있도록 의사를 도우는 로봇 시스템③으로 구성됐다. BFRS는이모든시스템이실시간네트워크개념으로동시에이루어지는로봇시스템을 말한다④.
BFRS의 정밀도는 양방항투시기를 이용한 영상조정 시스템의 오차범위 0.5mm 이내였고, 로봇의 오차범위는 0.3mm 이내이며,
통합시스템인 BFRS의 오차는 1.2mm 이내였다.
위 정밀도는 임상 적용시 인정되는 오차범위다.
척추경 나사못 삽입술 모의 시술을 시행한 결과 기존 수술에 비해 약 1/3 정도의 시술시간을 줄일 수 있었으며, 수술 전 계획과 시스템을 이용한 시술이 정확히 일치되는 결과를 보였다. 또 기존의 고식적인 수술방법보다 시술자가 손쉽게 수술을 할 수 있었고, 무엇보다 중요한 점은 정확한 시술을 짧은 시간 내에 할 수 있다는 것이다.
김영수 교수는 “미세침습적 시술을 돕는 로봇 시스템은 수술과 마취시간을 줄이며, 전신마취 대신 부분마취로 수술을 할 수 있고, 수술 상처와 출혈을 최소화하며, 수술 후 환자의 고통을 덜어준다”고 말했다. 또 “로봇 수술이 보편화될 2010년 이후 이 시스템이 선도적 역할을 하기 위해, 다양한 외과 분야에서 활용되도록 더 발전된 로봇 시스템으로 개발 중이며, 원격 수술도 가능할 것으로 예상된다”고 밝혔다.
현재 이 시스템은 국내특허출원을 마쳤으며 국제특허출원을 준비 중이다.
한편 현재의 기술상태로는 인공지능을 가진 로봇이 의사를 대신해 수술하기에는 아직 어려운 실정이다. 기존의 국내에 소개된 로봇은 의사의 명령에 따라 내시경 카메라를 움직이거나(이솝), 내시경 카메라로 찍은 영상을 보면서 기계를 움직이면 로봇의 손이 수술을 하는 것(다빈치)으로 BFRS와는 차이가 있다.
또 다빈치의 경우 복강, 흉곽 등 어느 정도 여유 공간이 있는 부위에서만 수술이 가능하다. 이번에 개발된 BFRS는 기존의 로봇과는 달리 의사에게 최고의 정밀한 데이터와 최신의 정보를 제공해 의사의 판단을 정확하게 할 수 있게 도우며 가장 안전하게 미세침습 수술을 돕는 IT기반 환경을 바탕으로 BT를 융합한 첨단 수술 로봇 시스템이다.
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