KIST, 뇌성마비 환자 재활 로봇 기술 개발/ 인도, 원격 로봇 수술 활용한 심혈관 수술 성공 VIDEO: Long Distance Tele-Robotic-Assisted Percutaneous Coronary Intervention

KIST, 뇌성마비 환자 재활 로봇 기술 개발

메릴랜드주립대ㆍ울산과학기술원과 공동 연구

     한국연구재단은 이송주 한국과학기술연구원(KIST) 박사 연구팀이 국제공동연구를 통해 뇌성마비 환자를 위한 재활로봇 기반의 감각·운동 기능 평가기술과 훈련기술을 개발했다고 24일 밝혔다.

미국 메릴랜드주립대학교ㆍ울산과학기술원ㆍ시카고재활병원의 교수진과 공동으로 진행한 이번 연구는 국제학술지 '전기전자공학회 신경시스템과 재활공학' 9월호에 게재됐다.

기존 뇌졸중 등 신경손상 환자의 로봇재활 훈련은 하나의 로봇을 이용하는 방식으로 환자의 상태에 따라 걷는 방향의 보행 향상을 위한 훈련만을 진행할 경우 재활효과에 한계가 있을 수 있었다. 이에 연구진은 안짱걸음(내족지 보행)을 개선하려는 8명의 뇌성마비 환자군에서 다리의 감각 및 운동 기능 뿐만 아니라 무릎과 발목 중 어디에 더 불편함이 있는지를 평가했다. 그 결과에 따라 각각 발목 또는 무릎을 위한 스트레칭 로봇을 먼저 적용한 후 내족지 보행 완화용 로봇을 적용하는 맞춤형 재활훈련 프로토콜을 개발하고 그 효용성을 증명했다.

각각의 다른 용도로 개발된 3개의 로봇을 함께 적용해 환자의 취약 부분을 맞춤형으로 더 집중할 수 있도록 한 것이다. 사용된 발목용 스트레칭 로봇, 무릎용 스트레칭 로봇, 내족지 보행완화용 로봇은 이번 논문의 교신저자인 리첸장 교수와 제1저자인 이송주 박사 등이 앞서 개발한 것이다. 관절을 풀어주면 이후 보행훈련의 효과를 높일 수 있다는 기존 연구결과에 착안해 필요한 관절에 스트레칭을 적용한 뒤 내족지 보행 완화를 위한 훈련을 하는 것이 개발된 프로토콜의 핵심이다.

실제 6주간의 맞춤형 훈련을 통해 환자 대부분 보행속도가 빨라지고 고유 수용감각이 예민해졌으며 내족지 보행이 완화되는 등의 긍정적인 효과를 얻을 수 있었다. 연구팀은 향후 뇌성마비 뿐만 아니라 뻣뻣한 관절을 가진 절단환자, 근골격계 및 신경손상 환자에게도 이 방법론이 적용되는지 연구할 계획이다. 이송주 박사는 "개인 맞춤형으로 과학적, 정량적 재활치료를 할 수 있어 근골격계 및 운동기능장애 관련 정밀의료에 기여할 수 있을 것"이라고 설명했다.

박경일  robot@irobotnews.com 로봇신문사

인도, 원격 로봇 수술 활용한 심혈관 수술 성공

‘E클리니컬메디슨’에 연구 논문 발표

   인도가 원격 로봇 수술(텔레서저리:telesurgery) 분야에서 새로운 전기를 마련했다.

‘더 로봇 리포트’에 따르면 인도 아메다바드에 위치한 에이펙스 심장연구소(the Apex Heart Institute) ‘테자스 파텔(Tejas Patel)’ 박사팀은 심근경색 및 뇌졸중 환자를 대상으로 32km(20마일)의 원격지에서 수술용 로봇을 이용해 5건의 수술을 성공적으로 마치고 연구 성과(논문 제목:Long-Distance Tele-Robotic-Assisted Percutaneous Coronary Intervention:A First of In-Human Experience)를 의료 전문 저널인 ‘E클리니컬메디슨’에 게재했다.

테자스 파텔 박사팀이 이번에 사용한 수술용 로봇은 '코린더스 바스큘러 로보틱스(Corindus Vascular Robotics)'의 ‘코패스(CorPath)’ 플랫폼이다. 이 회사는 최근 독일 지멘스에 의해 약 11억 달러에 인수돼 화제가 됐다.

Long Distance Tele-Robotic-Assisted Percutaneous Coronary Intervention: A Report of First-in-Human Experience Abstract Background Robotic-assisted percutaneous coronary intervention (R-PCI) has been successfully employed in the United States since 2011. Performing R-PCI from a remote location has never been reported but if feasible would extend availability of treatment to many patients with coronary artery disease (CAD) who would otherwise go without. Objective To assess the feasibility of remote tele-R-PCI with the operator 20 miles away from the patients. Methods Five patients with single, type A coronary artery lesions treatable by PCI consented to participate. The primary endpoint was procedural success with no major adverse cardiac events (MACE) before discharge. Procedural success was defined as achieving <10% diametric stenosis of the occluded target vessel utilizing tele-R-PCI balloon angioplasty and stent deployment (CorPath GRX®, Corindus Vascular Robotics, USA) without converting to in-lab manual PCI by an on-site standby team. Procedural, angiographic, and safety data were collected as were questionnaire scores from the remote operator evaluating the robot-network composite, image clarity, and overall confidence in the procedure. Results The primary endpoint was achieved in 100% of patients. No procedural complications or adverse events occurred, and all patients were discharged the following day without MACE. The operator scores were favorable with the operators rating the procedure as equivalent to an in-lab procedure. Conclusions Performing long distance tele-R-PCI in patients with CAD is feasible with predictably successful outcomes if reliable network connectivity and local cardiac catheterization facilities are available. https://www.thelancet.com/journals/eclinm/article/PIIS2589-5370(19)30137-3/fulltext

edited by kcontents

의료팀이 환자들에게 실시한 치료는 ‘PCI(percutaneous coronary intervention,경피적 심혈관 중재술)’다. 협심증이나 심근경색증 환자들에게 협착된 관상동맥을 넓히기 위해 고안된 치료 방식으로 막혀있는 혈관 부위에 스텐트를 삽입해 재협착의 발생을 예방하는 것이다.

파텔 박사는 병원에서 31km의 거리에 있는 한 사찰에서 5명의 환자들에게 치료를 진행했으며 심장연구소에는 협력 의사인 '산제이 샤(Sanjay Shah) 박사가 수술을 도왔다. 수술을 성공적으로 마친후 파텔 박사는 미국 외 국가에서 원격 로봇 수술 방식으로 PCI를 성공시킨 것은 인도가 처음“이라고 말했다. 또 인공지능 기술이 발전하면서 원격 로봇 수술을 활용한 중재술이 앞으로 더욱 용이해질 것이라고 덧붙였다

'코린더스 바스큘러 로보틱스의 마크 톤랜드(Mark Toland) CEO 역시 이번 연구는 원거리에서, 대규모로 원격 로봇 수술 플랫폼을 진행할 수 있는 길을 열었다는 데 의미가 있다고 말했다.

원격 로봇 수술은 앞으로 의료 분야에 혁신적인 변화를 몰고 올것으로 예상된다. 의료기관에 대한 접근성이 현저히 떨어지는 농어촌 지역 환자들이나 심장 발작 등으로 의료기관으로 빨리 이동하기 힘든 환자들이 보다 쉽게 긴급한 의료 조치 또는 수술을 받을 수 있을 것으로 기대된다. 파텔 박사는 원격 로봇 수술이 향후 '의료 민주화'에 크게 기여할 것이라고 말했다.

장길수  ksjang@irobotnews.com 로봇신문사

 kcontents