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[이달의메디칼디바이스] ‘최후의 선택을 안전하고 정확하게’ 인공관절 수술로봇, 큐렉소 '티솔루션원'

김세영 기자ksy1236@healthi.kr 입력 : 2019-04-12 12:03  | 수정 : 2019-04-12 12:03

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그림=123RF

 

[헬스앤라이프 김세영 기자] 인공관절 수술이란 퇴행성관절염 또는 외상으로 인해 연골이 손상되거나 닳아 없어져 관절이 제 기능을 못할 경우 손상된 관절뼈를 제거하고 인공관절(임플란트)을 삽입하는 수술이다. 수술은 말기 관절염 환자에게 최고의 치료법이지만 뼈를 제거하는 최후의 수술이기 때문에 결과가 좋지 않다면 다음 단계 치료를 수행할 수 없다는 점을 감안해야 한다. 그만큼 신중한 선택이 필요하다. 수술을 무조건 결정하기보다 의료진과의 충분한 상담이 우선이다. 가능하다면 비수술이나 통증 관리와 같은 보존적 치료를 받는 것이 보다 나은 선택이 될 수 있다. 보존적 치료가 불가능해 치료 마지막 단계인 수술을 받아야만 한다면 로봇을 이용한 수술을 고려해봄 직하다.

 

티솔루션원
자료=큐렉소 

 

수술용 로봇의 원조 ‘로보닥’...
세계 최초 수술대에 선 로봇

 

수술은 ‘최후의 선택’인 만큼 마무리가 완벽해야 한다. 이같은 환자들의 요구에 따라 ‘로보닥(ROBODOC)’이 세상에 등장하게 됐다. 세계 최초 수술용 로봇인 로보닥은 1980년대 중반 미국의 수의사인 하워드 폴 박사와 정형외과 의사인 윌리엄 바거 박사가 공동으로 창안해 개발했다. 수술 로봇에 대한 아이디어는 1986년 뉴욕에 소재한 IBM 리서치센터와 미국 내 수의학으로 정평이 난 UC데이비스의 공동 프로젝트로 개발이 진행됐다. 1989년 동물 임상에 성공한 뒤 1990년에는 본격적인 연구개발을 위해 IBM이 300만 달러를 투자해 ‘인터그레이티드 서지컬 시스템(ISS·Intergrated Surgical Systems)’ 회사를 설립해 기술 상용화에 착수했다. 그로부터 2년 뒤 로보닥의 기본 시제품이 완성됐다. 로보닥은 컴퓨터 프로그램을 통해 직접 조종과 시술이 가능한 세계 최초의 완전 자동 수술 로봇이다.

 

1992년 로보닥으로 대퇴골에 구멍을 뚫고 무시멘트(cementless) 방식으로 임플란트를 삽입하는 데 성공함으로써 인공관절 로봇 수술에 역사적 전기가 만들어졌다. 같은 해 10월 9일 미국 FDA는 10건의 임상이 수행될 수 있도록 의료기 사전임상을 승인했고 11월 7일 관절염으로 고통받던 60대 미국 남성이 세계 최초로 로보닥 수술을 성공적으로 마쳤다.

 

로보닥은 1993년 이후 5년간 전 세계적으로 환자 850명을 수술하며 호평받았으나 FDA 승인을 받는데 두 차례 실패했다. 그간 시장에 전례가 없던 최첨단 의료기기였던 터라 비교할만한 동종제품의 부재로 안전성과 유효성 통과가 어려웠기 때문이다. 게다가 FDA는 당시 의료용 로봇이라는 생소한 분야를 제대로 심사할 전문가조차 확보하지 못한 상황이었다. 연이은 FDA 통과 실패로 자금난에 빠진 ISS는 2006년 한국의 의료기기 전문업체 큐렉소(대표이사 이재준)에 인수되면서 비로소 2008년 8월 미국 첫 FDA 승인을 받을 수 있었다.

 

큐렉소(CUREXO)는 이후 2011년 9월 한국야쿠르트의 900억 투자를 받아 본격적인 로보닥 사업에 돌입했다. 2017년에는 현대중공업 의료사업부문을 인수하며 역량을 확대해 나갔다. 2015년 새로워진 고관절 수술법 개발을 병행해 해당 수술법의 FDA 및 CE 획득을 완료한 로보닥은 지난해 12월 미국 FDA 허가를 위한 슬관절 인공관절치환수술 임상시험을 성공적으로 완료해 현재 승인신청을 준비 중이다.

 

 

‘맞춤형 계획+정밀한 수술’ 티솔루션원
 

‘티솔루션원(Tsolution One Surgical System)’은 로보닥의 차기 버전이다. 1세대인 로보닥의 뒤를 이은 2세대 인공관
절 수술로봇으로 우수한 사전수술계획(3D Pre-planning), 가상수술(Virtual Surgery), 정확한 절삭(Robot Cutting) 등이 가능해 환자에게 가장 적합한 수술 솔루션을 제공한다.

 

특히 티솔루션원은 기존보다 높아진 정확성과 완성도가 특징이다. 우선 더욱 정확하고 빠른 맞춤형 수술계획을 위한 워크스테이션인 T-PLAN이 가능하다. T-PLAN 계획에 따른 정밀한 절삭을 비롯해 RCC(Robot Control Cabinet)와 로보닥을 하나로 완성한 새로운 수술로봇 T-CAT(Computer Assisted Tool)를 탑재했다.

 

당연히 일반 수술과 현격한 차이를 보인다. 일반 수술은 의사가 환자의 2차원 엑스레이 영상을 보고 경험에 의존해 인공관절의 크기와 삽입 위치를 결정하지만, 티솔루션원 수술은 CT를 촬영한 후 고성능 컴퓨터인 워크스테이션(T-PLAN)을 이용해 3차원 영상으로 환자 상태를 재구성한 후 수술 전 계획을 수립할 수 있다. 이때 의사는 관절 모양과 손상된 정도에 따른 인공관절 선택, 다리 축을 고려한 정확한 삽입 위치 결정, 제거할 때 뼈 부분 계산 등 수술에 필요한 모든 과정을 계획한다. 계획 후에는 모의수술을 진행해 결과까지 미리 확인 가능하므로 더욱 완벽한 수술을 구현할 수 있다.

 

여기에 고도의 정교함이 요구되는 뼈 절삭작업을 로봇(T-CAT)이 수행함으로써 기존 발생할 수 있는 수술 오차율을 크게 낮추며 수술 예후가 좋다. 이에 따라 ▲정확한 수술결과 ▲빠른 회복력 ▲부작용·합병증·출혈 감소 ▲뼈 절삭 최소화 ▲재수술 가능성 및 통증 감소 등 탁월한 효과를 보였다.

 

미국 FDA와 한국 식품의약품안전처의 승인을 받음으로써 안전성과 유효성도 입증했다. 로보닥을 포함한 큐렉소의 인공관절 수술로봇은 국내 총 수술 건수 2만 3000여건을 포함해 전 세계 약 4만 3000건 이상을 완료했으며 현재도 꾸준히 진행 중이다. 현재 티솔루션원을 포함한 인공관절 수술로봇은 국내 17개 병원에 총 19대가 설치됐다. 2002년 이춘택병원을 시작으로 화순전남대병원(현 빛고을전남대병원), 경희의료원 교육협력 중앙병원, 평택박애병원, 광주선한병원, 남양주우리병원, 진주세란병원, 부산미래병원, 부산센텀병원, 원주성지병원, 조은오산병원 등에서 환자 수술에 활용되고 있다.

 

자료=큐렉소

 

자체브랜드 ‘큐비스-조인트’로 편의성 향상
 

큐렉소는 축적된 노하우와 국내 최고 기술력을 바탕으로 자체개발 수술로봇 브랜드 ‘큐비스(CUVIS)’를 선보였다. 큐비스는 사명인 큐렉소에 내포된 ‘CURE(치유하다)’의 뜻과 의료수술로봇 시장을 선점해 가겠다는 의지를 담은 라틴어 ‘VIS(힘)’의 뜻이 합쳐진 이름이다. 지난달 14일부터 17일까지 서울 삼성동 코엑스에서 열린 ‘제35회 국제의료기기&병원설비전시회(KIMES 2019)’에 큐비스가 처음 공개됐다. 큐비스는 척수 수술로봇인 ‘큐비스-스파인’과 관절 수술로봇인 ‘큐비스-조인트(CUVIS-joint)’로 분류된다.

 

큐비스-조인트는 수술시 인공관절이 정확히 삽입될 수 있도록 도와주는 수술로봇 시스템이다. 큐렉소는 지난 10여년간 로보닥과 티솔루션원 상용화 노하우와 현장 의료진의 피드백을 반영해 최적의 수술환경을 제공한다. 정확성과 안전성은 기본이며 기존 제품 대비 더 쉽고 유연해졌다. 간단한 조작으로 수술 준비시간이 단축됐으며 수술 도중 계획 변경을 할 수 있어 최적화된 수술이 가능하다. 또한 OTS(Optical Tracking System)를 이용한 정합방식으로 사용자 편의성을 향상시켰고 컴팩트한 디자인으로 수술실 설치 공간을 최소화했다. 6축 수직다관절(Robot Arm)을 이용해 더 넓은 수술영역을 제공하며 오픈 플랫폼으로 다양한 임플란트 사용도 가능하다.


ksy1236@healthi.kr

 

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