국내 수술로봇 진화 어디까지

뇌·척추까지… 미세수술도 척척

2일 서울 서대문구 연세대 세브란스병원 임상의학연구센터. 김선호 연세대 의대 교수가 양쪽 손을 비디오게임 조이스틱처럼 생긴 기구 위에 얹고 조작을 시작했다. 미세수술용 로봇 끝에 달린 지름 4㎜의 가느다란 바늘이 실험용 시체의 코 속으로 들어가자 앞의 화면에 머리 내부가 비쳤다. 좁은 비강을 이리저리 타고 들어간 바늘은 곧 뇌의 중심부에 있는 뇌하수체에 도달했고, 김 교수는 바늘을 자유자재로 움직이고 구부리며 바늘 끝의 집게로 종양을 제거했다. 전체 시연에는 30분도 채 걸리지 않았다.

2일 서울 서대문구 연세대 세브란스병원 임상의학연구센터에서 김선호(오른쪽) 교수가 미세수술용 로봇을 이용, 실험용 시체(카데바)에서 뇌하수체 종양을 제거하는 수술을 시연하고 있다.
KIST 제공

이날 사용된 미세수술용 로봇은 한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스연구단과 연세대 세브란스병원, 한국과학기술원(KAIST) 기계공학과 등이 공동으로 개발한 것이다. 김 교수가 진행한 ‘최소침습 수술’은 코를 이용해 기구를 넣어 뇌 아랫부분에 생긴 종양을 제거하는 방식이다. 일반적으로 뇌의 아랫부분에 생긴 종양은 두개골을 절개해 수술하거나 코에 현미경과 내시경을 넣어 수술한다. 하지만 두개골 절개술의 경우 수술 과정에서 시신경 등 다른 신경이 손상될 위험성이 크고, 현미경과 내시경의 경우 난이도가 높은 데다 중심에서 조금만 벗어나도 제거가 어렵다.

연구팀이 개발한 로봇은 인체 내로 삽입되는 바늘 부분이 가늘고 유연한 데다 10개의 관절을 가져 상하좌우로 90도 구부러지는 팔 구조를 갖고 있다. 로봇을 조종하는 집도의의 양팔, 손목, 손가락 움직임에 따라 인체 내부 곳곳을 비추고 조직을 들어 올리거나 종양을 적출할 수 있다.

김 교수는 “이 로봇이 상용화되면 뇌 수술은 물론 허리 디스크 등 척추 수술, 안구 수술, 오십견 제거 등 다양한 분야에 활용이 가능한 획기적인 수술 도구가 될 것”이라고 말했다. 현재 수술실에서는 ‘다빈치’ 등 수술용 로봇이 맹활약하고 있다. 로봇 수술은 정밀하고 실수가 적은 데다 절개 부위를 최소화할 수 있어 예후도 좋은 것으로 알려져 있다. 국내 대부분의 대형 병원에서 다빈치를 도입하고 있다. 하지만 다빈치의 경우 바늘 부분이 8㎜로 배나 가슴 부위 수술에는 활용이 가능하지만, 뇌 등 민감한 부위에는 적용하기 힘들다. 세계적으로도 다빈치보다 세밀한 수술 로봇이 상용화된 사례는 아직 없다. 하지만 이번에 시연한 로봇은 다빈치보다 훨씬 미세한 뇌 부위도 수술이 가능하다는 면에서 획기적으로 평가받는다. 이우섭 KIST 선임연구원은 “로봇 형태의 미세수술 로봇은 인체에 들어가는 바늘 부위를 얇게 만들면서 그 안에 관절이나 절개기구 등을 넣는 것이 관건”이라며 “현재까지 개발된 미세수술 로봇 중에서 가장 앞선 수준”이라고 강조했다.

연구팀은 동물실험을 진행한 뒤 식품의약품안전처의 허가를 얻어 임상을 진행할 계획이다. 아직까지 별다른 부작용 요인은 없는 만큼 3~5년이면 상용화될 전망이다. 김 교수는 “2㎜ 이하로 부위를 줄이면 현재 수술이 불가능한 인체 내 대부분 부위의 접근이 가능할 것”이라고 말했다.

박건형 기자