길병원 심재앙 교수, 정형외과 인공지능 로봇으로 성공적 집도

‘나비오’ AI, 증강현실 등 첨단 기술 집결

가천대 길병원(병원장 김양우)이 “정형외과 인공지능 ‘나비오(NAVIO)’ 로봇을 도입하고, 무릎 인공관절 치환술에 성공했다. 영국의 스미스앤드네퓨사의 로봇 ‘나비오’로 이뤄진 첫 사례로, 정형외과 분야에 인공지능 로봇수술 시대가 개막했음을 알렸다.”고 26일 밝혔다. 

가천대 길병원 정형외과 심재앙 교수팀은 20일 무릎 퇴행성관절염을 앓고 있던 70대 환자를 대상으로 인공지능 로봇 ‘나비오’를 이용한 인공관절 치환술에 성공했다. 이 환자는 성공적인 수술을 마치고 현재 회복 중에 있다. 

‘나비오’는 인공지능 기계 학습, 증강현실, 해부학, 영상 융합 등 첨단 기술이 집결된 가장 진보된 로봇이다. 특히 나비오는 ‘이미지 프리 플랫폼(Image-Free Platform)’을 탑재하고 있어 로봇을 이용한 인공관절 치환술을 받는 환자라면 반드시 필요한 별도의 컴퓨터 단층촬영(CT) 이미지가 필요 없다. 

이미지 프리 플랫폼은 환자의 운동학적 지지(Kinematic Alignment)를 바탕으로 삼차원(3D) 해부학적 정보를 의료진에게 제공하는 시스템이다. 이를 위해 별도로 설치된 자외선 카메라가 십여 개의 센서와 상호작용을 통해 의료진의 미세한 움직임과 환부를 면밀히 분석, 실시간 정보를 증강현실 기술로 제공한다. 이렇게 쌓인 정보는 사전 시뮬레이션 결과와 비교되며 의료진이 정확한 각도와 크기로 수술을 하고 있는지 실시간으로 알려준다. 모니터에는 필요한 절삭 부위를 네 가지 색상을 이용하여 제공하며 보라색(+3mm 이상), 파란색(2mm), 초록색(1mm), 흰색(타겟 존)으로 구분해 제공한다. 가 정확한 내용 입니다.이를 통해 의료진은 환자 개인의 상태에 가장 적합한 수술을 진행할 수 있다. 만에 하나 있을 오작동이나 정상 조직의 손상 위험은 로봇이 스스로 위치와 방향을 수정, 보정해 피한다. 

수술 시에는 정교하게 구멍을 뚫는 ‘Bur cut guide’ 모드, 구멍을 뚫고, 절삭하는 ‘Distal bur technique’ 모드, 섬세한 부위를 절삭하는 ‘Robotics technology’ 모드가 상황에 맞춰 적용된다. 

심재앙 교수는 “집도하는 의사의 인공관절 수술에 대한 높은 이해와 기술이 우선돼야 하지만, 로봇 인공관절 수술은 수술의 정확도를 높이는데 큰 도움이 될 것”이라며 “인공관절 수술을 처음 시작하는 의사들에게 많은 도움이 될 것으로 기대된다”고 말했다. 

“로봇 수술은 첨단 기술로 무장해 재수술을 줄이고, 빠른 회복으로 환자 만족도를 높이며, 효율적 의료진 운용, 피로도 증가 및 체력 소모 등을 줄여 합병증을 감소시킬 수 있다”고 덧붙였다.