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뼈·관절수술의 충실한 로봇 조수등장

정형외과 의사들에게 희소식

뼈 구멍뚫기가 특기인 「로보닥」


손상된 엉덩이뼈나 넙적다리뼈를 인공뼈나 인공관절로 대체할때 「로보닥」은 놀라운 솜씨를 보인다.
 

바가박사와 합 폴교수(오른쪽)


미국의 의사인 윌리엄 바가는 최근 훌륭한 조수를 채용해 기분이 흡족하다. 덕분에 수술의 성공률도 크게 높아졌다. 특히 손상된 넙적다리 뼈나 엉덩이뼈를 수술할때 이 조수의 도움을 많이 받고 있다.

그런데 이 조수는 인간이 아니다. '로보닥'(Robodoc)이라는 이름을 가진 일종의 로봇이다. 바가와 캘리포니아대학(데이비스 소재) 수의학과 합 폴교수는 병든 골반뼈에 플라스틱 구(socket)를 채워넣고, 손상된 넙적다리뼈에 금속 핀을 박을 때 그에 앞서서 수행하는 구멍뚫는 작업을 보다 정밀하고 정확하게 해내기 위해 로보닥을 만들었다.

그들은 이 로보닥에 CT스캐너를 장착했다. 또 뼈에 구멍을 뚫어주는 로봇의 팔도 만들었다. 아울러 센서와 수술작업을 총괄할 컴퓨터 프로그램도 작성했다.

수술이 시작되면 의사는 로보닥이 환자의 손상된 뼈의 상태를 소상히 볼 수 있도록 해준다. CT스캐너를 작동시켜 뼈의 3차원 영상을 제공하는 것. 그리고 마우스(전자 포인터)를 이용해 구멍뚫을 뼈의 정확한 지점을 지적한 뒤 로보닥을 환자에게 접근시킨다. 그러면 로보닥은 자신의 팔에 쥐어진 고속드릴을 써서 뼈에 구멍을 낸다.

현재는 여기까지가 로보닥에게 주어진 임무다. 로보닥이 정확하게 구멍을 내주면 그 자리에 생체적합성이 뛰어나고 견고한 인공뼈 대체물질을 채워넣는 것은 의사들이 할 일이다.

로보닥은 실제 환자에 적용되기 전에 시체나 병든 개를 대상으로 수술연습을 했다. 그 성과는 좋아서 96%의 성공률을 나타냈다.

살아있는 인간과 로보닥이 처음 만난 것은 지난 해 11월 6일이었다. 관절염을 앓고 있는 64세의 환자에게 최초로 적용된 것. 그후로도 9건의 수술에 참여했는데 결과는 모두 만족할만한 것이었다. 그 덕분에 로보닥은 최근 미국의 식품의약국(FDA)으로부터 공인받기에 이른다.

엉덩이뼈 탈구환자에 대한 수술은 미국 의료계에서 큰 돈벌이로 알려져 있다. 그만큼 엉덩이뼈 구멍뚫기가 특기인 로보닥을 상품화했을 때 성공가능성이 높다는 얘기다. 미국에서만 연간 25만명의 엉덩이뼈 탈구환자가 발생하는데 그중 10분의 1은 인공뼈로 대체해야 완치가 가능하다.

"로보닥을 이용하면 엉덩이뼈 수술시 비용감소효과를 얻을 수 있을 뿐 아니라 환자의 고통도 경감된다"고 말하는 바가는 "엉덩이뼈 수술참여는 로보닥의 단지 초기영역에 지나지 않는다"고 강조한다.

즉 약 1백 10㎏짜리 5축 로봇인 로보닥은 앞으로 눈 귀 뇌 그밖의 관절수술시 정형외과 의사들의 충실한 조수가 돼줄 것이다.
 

로보닥을 환자에게 접근시키고 있다.
 

1993년 01월 과학동아 정보

  • 동아일보사 편집부

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