신경‧골격 연결해 조작 가능한 획기적인 의수

사고나 질병 등 다양한 요인으로 신체 일부를 잃은 사람이 장착하는 의수는 섬세한 손가락 움직임까지는 보통 재현할 수 없다. 하지만 스웨덴 예테보리대학 연구팀이 팔꿈치 앞쪽을 잃을 환자에게 신경과 근육에 전극을 삽입, 환자가 원하는 대로 손끝을 움직일 수 있는 획기적인 의수 개발에 성공했다.

연구팀은 금속과 뼈를 일체화하는 골유착(Osseointegration)을 실시해 팔 앞에 금속제 임플란트를 달아 기구를 고정하는 동시에 팔에 남겨진 신경이나 근육을 재배치해 근육에 신경을 연결시키는 TMR(Targeted muscle reinnervation)이라고 불리는 수술을 실시했다.

팔 끝 금속 임플란트 끝에는 이탈리아 로봇 기업 프렌실라(Prensilla)가 개발한 미아 핸드(Mia Hand)라는 의수가 장착됐다. 미아 핸드에선 환자 신경이나 근육에 내장된 전극을 통해 신경계와 전기적 연결을 해 환자가 자유롭게 손끝 등을 움직일 수 있다.

연구팀에 따르면 환자가 손가락 끝을 움직이는 것에 대해 생각하면 팔 신경이 활성화되고 의수에 내장된 센서가 신경 전기 신호를 잡아 의수를 움직인다는 것. 연구팀은 골유착 통합을 재건 수술과 전극 삽입, AI와 결합해 전례 없는 방식으로 인간 기능을 회복시킬 수 있다.

반면 원하는 대로 의수를 움직이기 위해선 적절한 훈련이 필요하다. 장착자 역시 팔에 장착된 기구와 컴퓨터를 연결하고 가상공간에서 자신의 시도와 손 움직임을 일치시키는 훈련을 실시했다. 반복 훈련 결과 장착자는 자신이 집은 물체 단단함 등을 판단하는 것도 가능하게 됐다. 미아 핸드는 기존 의수와 마찬가지로 사용자 의사로 쉽게 장착이나 분리가 가능하다.

2018년 12월 임플란트 임베디드 수술을 실시한 장착자는 2019년 중반부터 미아 핸드를 사용하고 있다. 장착자는 미아 핸드에 대해 새로운 의수는 환지통을 줄이고 일상 복귀를 쉽게 해줬다며 이 의수로 인생이 바뀌었다고 밝혔다. 더구나 2019년 의수 장착 후 복용하는 진통제량이 대폭 줄었다는 게 중요한 의미가 있다고 덧붙였다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.