초소형 로봇으로 막힌 혈관 뚫는다

초소형 로봇으로 막힌 혈관 뚫는다 혈관 속을 자유자재로 움직이면서 막힌 혈관을 뚫거나 혈전 등 심혈관질환 치료물질을 정확한 부위에 전달해주는 초소형 로봇이 곧 실용화될 전망이다. 지름 1㎜, 길이 5㎜ 정도의 초소형 원통 모양 로봇을 혈관 속으로 주입시키면 위치인식, 이동, 뚫기, 자르기, 약물주입 등의 기능을 갖춘 로봇이 사람의 조종을 받아 치료를 하는 개념이다. 전남대 로봇연구소 박종오 소장 연구팀은 살아있는 돼지의 혈관 속에 혈관 치료용 마이크로로봇을 넣어 위치를 제어하면서 막힌 혈관을 뚫는 실험에 성공했다고 16일 밝혔다. 연구팀은 혈관 속에서 뿜어져 나오는 강한 혈류와 혈압을 이기고 마이크로로봇을 이동시키기 위해 말안장 형태의 3차원 구동용 자기장 코일시스템을 제작했다. 또 정밀하게 위치를 제어하기 위해 혈관 내의 환경을 고려한 자율제어 프로그램을 개발하고, 조종장치를 통한 원격조종도 가능하도록 개발했다. 연구팀은 수술 전 컴퓨터 단층촬영(CT) 영상을 찍어 혈관의 3차원 모습을 추출했으며 이를 이용해 로봇의 이동경로를 미리 설정했다. 수술 시에는 로봇이 혈관 내에서 실제로 이동하는 모습을 X선 형광투시기를 이용해 얻고, 수술 전 찍은 혈관 CT 영상과 맞춰 로봇의 정확한 위치를 표현했다. 실험에서는 전자기 구동을 통해 회전자장을 만들어 마이크로로봇 끝에 달린 드릴이 혈관의 막힌 부분을 뚫는 데 성공했다. 드릴은 초당 20∼30번 돌면서 그 힘을 이용해 협착 부위를 뚫었다. 박종오 소장은 "이번 실험은 세계 최초로 살아있는 동물 혈관 내에서 마이크로로봇을 이동시키고 위치제어와 실시간 모니터링을 함으로써 의료기기로서의 가능성을 제시했다는 데 의미가 있다"고 밝혔다. 박 소장은 국내 마이크로ㆍ나노로봇 연구를 주도해온 과학자로, 지난 2001년 대장내시경 로봇, 2003년 캡슐형 내시경 로봇을 개발했다. 박 소장 외에 마이크로로봇 구동기술은 전남대 기계시스템공학부 박석호 교수, 로봇위치인식기술은 사이버메드 김철영 대표, 의료적 검증은 전남대 의대 정명호 교수가 맡았다. 전남대 의대 정명호 교수는 "이번에 개발한 마이크로로봇에 혈관 내 초음파와 같은 진단기능과 죽상종 절제술 같은 치료기능을 추가해 심혈관계 질환 진단 및 치료에 이용할 수 있도록 개발할 예정"이라고 말했다. 이 연구는 지식경제부 산업원천기술 개발사업 중 `혈관치료용 마이크로로봇 개발사업'의 일환으로 추진됐으며, 2007년부터 2014년까지 총 203억원이 투입된다. 안경애기자 naturean@