체내 손상 없이 암 검사를…자율형 자기 촉수 로봇

영국 리즈대학 연구팀이 로봇 공학 저널 소프트 로보틱스(Soft Robotics)를 통해 의사도 어려운 인간 폐까지 도달 가능한 자율식 뱀형 로봇을 개발했다고 발표했다. 이 로봇을 이용하면 인간 의사는 어려운 폐암이나 기타 폐 질환 검출과 치료를 할 수 있게 될 가능성이 있다.

연구팀이 발표한 건 자기 디스크로 이뤄진 두께 2mm 자기 촉수 로봇 관련 논문. 자기 촉수 로봇을 이용해 인간 폐를 검사, 치료할 수 있지만 사용례가 확대되면 이를 통해 심장이나 신장, 췌장 등 다른 장기도 검사할 수 있을 가능성도 제시됐다.

연구팀은 자기 촉수 로봇에 대해 기분이 나쁘다고 느낄지 모르지만 목표는 침습성이 낮은 방법으로 인체 깊숙한 곳에 도달하는 방법을 찾는 것이라며 인체가 가급적 상처 받지 않고 체내를 검사하기 위한 방법으로 로봇을 개발했다고 말했다.

연구팀에 따르면 이 자기 촉수 로봇이 임상 현장에 등장하기 위해선 앞으로 5∼10년 정도 시간이 필요하지만 이를 이용하면 의사가 환자 폐를 더 높은 정밀도로 검사하고 암성 조직을 찾는데 도움이 될 것이라고 한다.

원래 의사가 폐암 환자 등을 진찰하면 기관지경이라고 불리는 의료기기를 이용해 폐나 기도를 검사할 필요가 있다. 기관지경은 직경 3.5∼4mm 정도 크기로 환자 코나 입에서 세기관지로 불리는 폐 기도로 침입해간다. 하지만 기관지경 폭과 강성은 암성 조직이나 다른 문제가 있는 조직을 찾는 걸 저해해 폐 일부는 검사할 수 없다고 한다. 기존 기관지경에선 체조직 샘플을 채취할 수 없는 영역이 존재하며 암이 느린 단계에서 검출되는 이유도 이 때문이라는 것이다.

연구팀은 이런 기관지경 단점을 해소할 수 있는 로봇 개발을 하고 있는 것으로 뱀처럼 체내를 이동해 암성 조직을 발견할 수 있는 자기 촉수 로봇이 그것이다.

연구팀이 개발한 자기 촉수 로봇은 크기가 기관지경보다 훨씬 작아 형상을 쉽게 바꿀 수 있기 때문에 나뭇가지처럼 복잡하게 늘어나는 폐기도망 내를 자유자재로 이동할 수 있다. 또 의사에 의한 조종 등도 없이 체내를 돌아다닐 수 있는 자율형 로봇이기 때문에 폐 질환 검사를 인간보다 정확하고 체내 손상을 적게 실현할 수 있다.

자기 촉수 로봇은 환자 체외에 있는 자석을 장착한 로봇암을 이용해 조작하게 된다는 것. 자기 촉수 로봇은 체내 기도망을 움직이면서 맵핑을 하기 때문에 점차 자동으로 체내를 움직일 수 있게 된다. 자기 촉수 로봇은 체내 목적지에 도달한 뒤 체조직 샘플을 채취하거나 임상 치료를 실시하는 게 가능하다.

한 전문가는 자율형 로봇은 참신하고 흥미로운 기술이며 심장 등에서 도움이 될 수 있다고 밝혔다. 하지만 자기 촉수 로봇 같은 자율형 로봇이 임상의에게 받아들여질 것인지는 또 다른 얘기로 어떤 외과의사가 자신의 직업을 잃고 싶을 것이라고 지적하고 있다.

또 연구팀에 따르면 자기 촉수 로봇은 시체에서 시험에 성공하면 작은 동물 시험을 다음으로 계획하고 있다. 과제로 꼽는 건 로봇이 인간 호흡 리듬에 맞출 필요가 있다는 점이며 그 밖에 페이스메이커를 장착한 사람과 같은 자기 제품을 사용할 수 없는 경우에 대한 대응도 과제로 남아 있다.

메이요클리닉 외과 전문의는 최근 기관지경 검사 로봇은 지금까지 이상으로 폐 모든 영역 조직 샘플을 수집할 수 있게 됐다고 언급하고 하지만 이번 연구팀 자기 촉수 로봇처럼 폐 깊이까지 약을 전달할 수 있는 건 없기 때문에 이를 실현한 작고 조종 가능한 자율 시스템이 존재한다면 이는 혁명적이라고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.