대구경북과학기술원(DGIST·총장 국양)은 최홍수 로봇 및 기계전자공학과 교수 연구팀이 이병주 한양대학교 교수팀, 윤창환 분당서울대학교병원 교수팀, 박훈준 가톨릭대학교 서울성모병원 교수팀, 브래들리 넬슨 스위스취리히연방공대 교수팀과 공동연구를 통해 원격 및 실시간으로 자기장을 이용해 혈관 시술 기기인 가이드와이어 방향을 선택적으로 제어, 목표 병변까지 빠르고 안전하게 위치시킬 수 있는 '자기장 기반 정밀 제어 마이크로로봇 혈관 중재 시술 시스템'을 개발했다고 9일 밝혔다.
최소칩습적 치료법인 혈관중재시술은 피부를 미세하게 절개한 후 와이어 형태의 시술 기구인 가이드와이어(유도철사)와 카테터(도관)를 삽입해 막힌 혈관 부위를 엑스레이 영상으로 관찰하며 진행하는 시술이다. 이 시술을 주기적으로 시행하는 의료진이 엑스레이 방사선 피폭량에 지속해서 노출된다는 문제점이 있다.
연구팀은 기존 중재 시술의 한계를 극복하기 위해 유연 자성 가이드와이어 마이크로로봇, 수술용 침대와 결합한 8개의 전자기 코일 기반 자기장 제어 시스템, 바이플레인 엑스레이 영상 시스템 및 마스터 슬레이브 시스템이 통합된 전자기 제어 마이크로로봇 혈관 중재 시술 시스템을 개발했다. 시술자는 전자기장을 인가해 가이드와이어 마이크로로봇이 자기장 방향에 따라 정렬하는 원리를 이용해 원하는 방향으로 가이드와이어를 정밀하게 제어할 수 있으며 제어 각도 90도 이상의 3차원 조향할 수 있다.
전자기 제어 마이크로로봇 중재 시술 시스템의 임상적 유효성을 확인하기 위해 돼지모델에서 전임상 동물실험을 진행했다. 원격 자기장 제어를 통해 돼지 심장의 관상동맥 내에 위치한 다수의 목표 병변에 선택적으로 가이드와이어 마이크로로봇을 성공적으로 위치시켰으며, 개발한 시스템이 실제 심혈관 시술에 사용될 수 있음을 확인했다.
최홍수 교수는 “세계 최초로 유연 자성 가이드와이어 마이크로로봇, 수술용 침대와 결합한 전자기장 제어 시스템, 바이플레인 엑스레이 이미징 시스템 및 마스터 슬레이브 시스템을 통합, 전임상시험 수준에서 개발한 기술의 장점 및 잠재적 임상적 유효성을 확인할 수 있었다”고 했다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
