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의료 기술 분야에서 활악하는 LBR Med: 뼈 수술을 위한 로봇 지원 레이저 시스템
스위스에 소재한 AOT 사는 로봇 유도 레이저 냉간 골절술로 불리는 새로운 뼈 수술 방법을 개발했습니다. 로봇 유도 레이저 수술의 정밀한 수행을 위해 해당 표준에 따라 인증된 KUKA 로봇이 사용됩니다.
삶은 가장 흥미로운 이야기이며 그 속에서 최고 혁신이 창조되기도 합니다. 레이저 과학자인 알프레도 E. 브루노 박사는 딸의 복잡한 양악 수술 치료를 위해 스위스 아라우 주립병원 및 바젤 대학병원의 구강악안면 외과 학과장인 한스 플로리안 차일호퍼 교수와 개인적인 만남을 갖게 되었습니다. 이를 계기로 이루어진 만남에서 로봇 유도 레이저 골절술에 대한 이 두 박사의 전문 분야의 융합과 학문적 교류는 Advanced Osteotomy Tools 주식회사(약칭 AOT)로 불리는 전문 기업의 탄생으로 그 결실을 맺었습니다.
CARLO: LBR Med가 사용되는 뼈 수술용 로봇 지원 레이저 시스템
우리의 목표는 기계적 골절 기구를 열발생이 없는 비접촉식 “냉간” 레이저 광절제 및 의료로봇으로 대체하는 방식으로 뼈 수술의 결과를 획기적으로 개선하는 것이었습니다.
외과수술의 미래로 인정받고 있는 로봇 유도 레이저 골절술
바로 이 CARLO(Cold Ablation, Robot-guided Laser Ostetome의 약어)는 이 두 전문가의 공동의 결실입니다.한스 플로리안 차일호퍼 교수는 CARLO가 외과 수술의 미래라고 생각하고 있는데, 이는 LBR Med의 지원으로 소프트웨어 기반의 로봇 레이저 시스템이 뼈 수술에서 거의 모든 형태의 매우 정밀한 절제를 안정적으로 수행할 수 있기 때문입니다. “기존 방법과 비교할 수 없는 월등히 많은 가능성이 외과의들에게 열리게 되었습니다.”
자금까지 레이저 절단면 영역에서 골조직을 손상하지 않고 생생히 보존할 수 있는 솔루션은 존재하지 않았습니다. CARLO는 인간-기계의 직접적 협업용으로 설계된 기민한 소형 경량 로봇을 이용해 새로운 "냉간" 레이저 기술 형태로 뼈 수술에 레이저와 로봇을 결합시킵니다. 이 시스템은 복합적 3D 플래닝, 내비게이션 및 컨트롤용 소프트웨어와 관련 하드웨어로 보완됩니다. 이 모든 요소들은 수술실에서 완벽한 조화를 이루며 자율적으로 구동하지만 외과 담당의는 언제든지 수술 과정에 개입할 수 있습니다.
KUKA LBR Med를 기반으로 AOT 사는 로봇 유도 레이저 골절술을 통해 뼈 수술의 결과를 혁신적으로 개선하였습니다.
수술 정밀성을 개선하는 LBR Med를 통한 로봇 유도 레이저 수술
정밀도를 달성하기 위해서는 레이저뿐 아니라 로봇 내비게이션 시스템도 필수적입니다. 바로 이런 이유에서 AOT 사는 KUKA LBR Med를 선택하였습니다. 알프레도 브루노 박사는 “이 로봇은 우리의 모든 요구사항을 충족시키며, 현재 시판되는 최상의 로봇”이라고 극찬하며. “이 로봇은 의료 장비에 통합을 위한 인증을 이미 획득하였으므로 우리는 허가 절차에서 시간을 절감할 수 있다”고 부언합니다.”
뼈 수술용 레이저 및 로봇에서 핵심 키워드, 안전
CARLO는 어떤 방식으로 작동합니까? 외과의는 CT 검사 데이터를 근거로 수술 전에 계획을 수립하고, CARLO 내비게이션 시스템에 데이터를 “전송”합니다. 직관적 앱은 외과의와 기술 스텝을 단계별로 CARLO의 초기화를 통해 이끌어 줍니다. 이런 조건에서 로봇은 자율적으로 수술을 수행합니다. 계획과 다른 예기치 않은 상황이 발생하면 의사는 로봇을 가볍게 터치하고 시스템은 즉시 정지하게 됩니다. 한스 플로리안 차일호퍼 교수는 “LBR Med에는 다양한 정밀 센서들이 탑재되어 있습니다. 이 로봇은 수술 보조자들보다 더 빨리 정지시킬 수 있다”고 설명합니다. “이럴 경우 로봇은 대기 위치로 이동하고 승인 신호가 전달되면 정확하게 중지 전의 위치로 복귀한다”고 부언합니다.”
로봇 유도 레이저 골절술을 통한 정밀 수술
하지만 뼈 수술을 위한 로봇 및 레이저 분야는 아직은 미래의 일입니다. 왜냐하면 의료장비의 인증이 진행중이기 때문입니다. 알프레도 E. 브루노 박사는 “CARLO는 이런 종류의 최초의 시스템이어서, 관할 감독기관에서 매우 엄격한 안전 요건을 적용하고 있으며 이는 충분히 이해할 만하다”고 설명합니다. AOT 사에서는 안전성 및 출력 특성이 개선된 차세대 CARLO를 개발하고 있습니다. 이 시스템이 LBR Med의 성능도 한 차원 업그레이드시킬 것으로 기대됩니다.
