[위즈뉴스] 국내 연구진이 마이크로 로봇을 이용해 혈관질환 원격시술의 가능성을 열었다.

한양대는 지난 3월 20일, 기계공학부 장건희 교수 연구팀이 동물 실험을 통해 마이크로로봇을 이용한 혈관중재 원격 시술을 성공적으로 수행했다고 밝혔다. 이번 연구를 계기로 세계 사망원인 1위인 혈관계질환의 로봇 원격 시술 가능성이 확대될 것으로 기대된다.

이번 연구 결과를 담은 논문은 SCI급 국제학술지 'IEEE Robotics and Automation Letters(IF=4.321)' 3월호에 게재됐다.

논문명은 'Magnetic Navigation System Composed of Dual Permanent Magnets for Accurate Position and Posture Control of a Capsule Endoscope'이며, 장건희 교수가 교신저자로 참여했다. 

"혈관중재시술의 패러다임 바꿀 것"

연구팀의 장건희 교수는 “I-RAMAN과 자기 로봇은 해당 분야의 선도적 기술”이라며 “심장내과, 영상의학과 등의 전문 의료진과 협력하며 혈관중재시술의 패러다임을 바꿀 것”이라고 말했다.

혈관중재시술은 의료진이 직접 엑스레이(X-ray)로 환자의 혈관을 확인하면서 혈관 내부로 가이드와이어와 튜브 형태의 카테터를 병변부까지 밀어 넣어 치료하는 시술이다.

하지만 의료진이 엑스레이 방사선에 심각하게 노출되고, 손 끝 감각으로 복잡한 혈관의 병변부를 치료해야하기 때문에 시술 시간이 길고 복잡하다는 문제가 있다.

전 세계에서 다양한 연구팀이 혈관중재시술의 대안으로 혈관 내부에서 이동할 수 있는 자기 로봇(magnetic robot)과 이를 조종할 수 있는 자기구동시스템(magnetic navigation system)을 개발하고 있다. 하지만 자기구동시스템이 자기 로봇을 움직이는데 필요한 충분한 자기장을 생성하는 것이 어렵고, 로봇의 치료 기능도 제한적이라는 한계가 있다.

연구팀이 이번에 개발한 자기구동시스템 ‘I-RAMAN(robotically assisted magnetic navigation system)’은 세계최고 수준의 자기장을 생성할 수 있으며 경량화를 통해 이동이 가능하다. 로봇팔 구조를 도입하여 환자의 병변부에 따라 맞춤 설정을 할 수 있으며, 실제 병원에서 쓰이는 상용 엑스레이 장비와 호환이 가능하다.

또한 연구팀의 자기 로봇은 혈관 내 이동, 병변부 터널링, 원격 스텐트 전달, 약물 전달 등의 다양한 치료 기능을 수행할 수 있어 의료적 실효성이 뛰어나다.

연구팀은 2021년과 2022년 동안 8차례의 동물 실험을 통해 자기 로봇을 혈관에 삽입하는 과정부터 병변부 치료 후에 안전하게 회수하는 전체 시술과정을 성공적으로 수행했다.

연구팀은 "이번에 개발한 기술은 향후 캡슐형 내시경, 뇌동맥류 치료, 심장부정맥 치료 등 인체의 다양한 질환 치료 분야로도 확장될 수 있을 것으로 기대된다"고 밝혔다.

이번 연구는 한국보건산업진흥원의 지원을 받아 수행됐다.

정 현 기자 다른기사 보기