촉수를 닮은 가느다란 로봇 - 기관지 내시경 대체할까?

(Scientists have developed a magnetically-guided tentacle-like robot that can reach new depths of the lungs. Credit: University of Leeds)

내시경은 의료 분야 뿐 아니라 산업 분야에서도 상당히 널리 사용되는 기기입니다. 의학에서 내시경은 여러 질병의 진단 및 치료의 패러다임을 바꾼 획기적인 발명품입니다. 이미 존재하는 통로를 이용해서 수술 없이 내부를 들여다보고 조직을 채취할 뿐 아니라 여러 가지 치료적 술기가 가능하기 때문입니다.

하지만 물리적 한계도 존재합니다. 내시경의 굵기와 길이는 목적과 종류에 따라 다르지만, 가장 가느다란 기관지 내시경도 지름 3.5-4mm 정도 굵기는 필요합니다. 따라서 아주 가느다란 기관지 안쪽까지는 도달하지 못하는 한계가 있습니다. 내시경을 아무리 얇게 만들어도 그 내부에는 겸자가 통과하고 공기나 액체를 빨아들이는 채널, 카메라 등 전자 기기를 위한 케이블, 그리고 방향을 조절할 수 있는 케이블과 이를 둘러싼 외피가 존재하기 때문입니다.

리즈 대학 (University of Leeds)의 연구팀은 내시경 자체에 방향을 조절할 수 있는 복잡한 케이블 시스템을 빼고 자석이 힘으로 방향을 조절해 매우 좁은 기관지 끝까지 들어갈 수 있는 촉수 내지는 지렁이 같은 내시경 시스템을 개발했습니다.

자성 촉수 로봇 (Magnetic Tentacle Robot)이라고 명명한 이 로봇은 지름 2mm, 길이 80mm의 소프트 로봇으로 몸 밖에서 자석 두개로 위치를 조정합니다. 따라서 내부에 복잡한 구조 없이도 정해진 위치까지 들어갈 수 있습니다. 물론 조작성은 떨어지기 때문에 미리 CT 스캔을 통해 기관지의 3차원 구조를 확인한 후 목표까지 들어가는 방식입니다.

(Magnetic Tentacle Robot)

연구팀은 이 방법을 이용해서 기존의 내시경으로 도달할 수 없는 위치에서 조직 검사를 시행하거나 혹은 약물을 투여할 수 있다고 설명했습니다. 내시경 대신 X선 촬영을 이용한 중재 시설과 달리 방사선 노출도 없다는 것이 큰 장점입니다. 나름 괜찮은 아이디어 같은 실제 임상에서 활용될 수 있을지 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/robotics/tentacle-robot-lungs-cancer/

https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/soro.2021.0090

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