수술로봇, 바이오센서, AI로봇 기술 현황

문서 내 토픽

1. 수술로봇의 분류 및 종류

의료용 로봇은 수술로봇, 수술보조로봇, 수술시뮬레이터, 재활로봇 등으로 분류됩니다. 수술로봇은 수술 및 시술의 전과정 또는 일부를 의사 대신하거나 함께 작업하며, 수술보조로봇은 의사 명령에 따라 수술을 보조하거나 영상가이드를 제공합니다. 수술시뮬레이터는 수술 숙련도 향상과 수술계획 수립, 사전 검증에 사용됩니다.
2. 연조직 수술로봇 기술

복강경 수술로봇은 최소 침습 수술로 이산화탄소를 주입하여 수술 공간을 만들고 약 2cm의 작은 절개로 수술합니다. Intuitive Surgical의 Da Vinci 시스템이 세계시장을 거의 독점하며 3D 스테레오 비전과 다양한 수술도구를 장착할 수 있습니다. 최근 단일공 복강경 수술이 가능한 Da Vinci SP가 출시되었으며, 국내 미래컴퍼니의 revo-I도 2017년 식약처 제조허가를 받았습니다.
3. 경조직 수술로봇 기술

경조직 수술로봇은 정형외과와 치과에서 골격 수술에 사용되며 영상가이드 기능이 핵심입니다. Stryker의 MAKO 로봇은 인공관절 영상 유도 수술로봇으로 실시간 피드백을 제공하고, Medtronic의 Mazor 로봇은 척추수술에 사용됩니다. 국내 큐렉소의 CUVIS-spine은 척추수술로봇으로 네비게이션 의료용입체정위기 2등급 제품입니다.
4. 수술로봇 공통기술

수술로봇의 핵심 공통기술은 인공지능 기반 실시간 정밀 영상 정보 획득/처리/가시화, 의료기기 등급 로봇팔 및 제어플랫폼, 고정밀 3차원 위치 추적 장치, 소프트 로봇 구조 기반 굴곡 조향형 기구 기술, 로봇 수술 시뮬레이션 및 계획 시스템 기술 등입니다. 이러한 기술들은 환자 맞춤형 수술 계획과 정밀한 수술 수행을 가능하게 합니다.
5. 의료 AI 진단기술

COVID-19 팬데믹으로 의약업계는 원격의료와 AI진단에 협력하기 시작했습니다. 개발 동향으로는 전염병예측, 관상동맥조영술 검사결과 위험도 점수화, PPG 및 AI 기반 비침습 혈당측정기, MRI 이미지에서 뇌졸중 유형 분류 등이 있습니다. AI를 활용한 신약개발은 후보물질 발굴을 빠르게 하여 개발기간을 단축할 수 있으나 아직 신뢰할만한 성과가 부족합니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 수술로봇의 분류 및 종류

수술로봇의 분류는 의료 기술 발전에 있어 매우 중요한 기초를 제공합니다. 현재 수술로봇은 원격 조종형, 반자동형, 완전자동형으로 분류되며, 각각의 특성에 따라 다양한 임상 분야에 적용되고 있습니다. 특히 다빈치 시스템과 같은 원격 조종형 로봇이 복강경 수술에서 우수한 성과를 보이고 있으며, 향후 반자동 및 자동 수술로봇의 개발이 진행되고 있습니다. 수술 부위와 난이도에 따른 적절한 로봇 선택이 수술 성공률을 높이는 데 중요하며, 지속적인 분류 체계 개선과 새로운 로봇 개발이 필요합니다.
2. 연조직 수술로봇 기술

연조직 수술로봇 기술은 복강경 수술, 심장 수술, 신경외과 수술 등 다양한 분야에서 혁신적인 변화를 가져오고 있습니다. 미세한 움직임 제어와 3D 시각화 기술을 통해 외과의의 정밀도를 크게 향상시키고 있으며, 환자의 회복 시간 단축과 합병증 감소에 기여하고 있습니다. 다만 높은 초기 투자 비용, 수술 시간 증가, 의료진의 충분한 교육 필요성 등이 보편화의 장애물로 작용하고 있습니다. 앞으로 AI 기술과의 융합을 통한 자동화 수준 향상과 비용 절감이 중요한 과제입니다.
3. 경조직 수술로봇 기술

경조직 수술로봇 기술은 정형외과, 척추 수술, 치과 임플란트 등에서 높은 정밀도를 요구하는 분야에 특화되어 있습니다. 뼈의 경도와 구조적 특성으로 인해 연조직 수술과는 다른 기술적 접근이 필요하며, 네비게이션 시스템과 실시간 영상 피드백이 매우 중요합니다. 경조직 수술로봇은 수술 정확도 향상, 수술 시간 단축, 환자 맞춤형 수술 계획 수립을 가능하게 합니다. 그러나 기술의 복잡성, 높은 개발 비용, 임상 데이터 부족 등으로 인해 아직 연조직 로봇에 비해 보급률이 낮은 상황입니다.
4. 수술로봇 공통기술

수술로봇의 공통기술은 정밀한 기계 제어, 고해상도 영상 처리, 실시간 데이터 전송, 안전 시스템 등을 포함합니다. 이러한 기술들은 모든 수술로봇의 기본 토대를 이루며, 수술의 안전성과 효율성을 결정하는 핵심 요소입니다. 특히 원격 수술을 위한 저지연 통신 기술, 촉각 피드백 시스템, 자동 충돌 회피 기능 등이 중요합니다. 공통기술의 표준화와 상호운용성 확보는 의료 기관 간 협력과 기술 발전을 촉진할 수 있으며, 지속적인 연구개발을 통해 더욱 안전하고 신뢰할 수 있는 수술로봇 개발이 가능할 것입니다.
5. 의료 AI 진단기술

의료 AI 진단기술은 의료 영상 분석, 질병 예측, 치료 계획 수립 등에서 획기적인 발전을 이루고 있습니다. 딥러닝 기반의 AI 모델은 암, 심장질환, 신경질환 등 다양한 질병의 조기 진단에 높은 정확도를 보이고 있으며, 의료진의 진단 부담을 경감시키고 있습니다. 그러나 데이터 편향성, 설명 가능성 부족, 규제 및 윤리 문제 등이 임상 적용의 장애물로 작용하고 있습니다. AI 진단기술이 의료 현장에서 신뢰받기 위해서는 투명성 확보, 충분한 임상 검증, 의료진과의 협력 체계 구축이 필수적입니다.