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'1분 1초' 다투는 내출혈, 언제 어디서나 수술하는 로봇 개발됐다

디지털데일리 발행일 2022-04-13 13:30:08
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신제인
MIT 링컨연구소가 개발한 휴대형 수술용 로봇 (사진 출처:MIT)
MIT 링컨연구소가 개발한 휴대형 수술용 로봇 (사진 출처:MIT)

[디지털데일리 신제인 기자] 내출혈로 인한 응급 상황 시 언제 어디서든 간단한 교육을 받은 누구나 수술을 진행할 수 있는 로봇이 등장했다.

최근 'MIT 뉴스'에 따르면, MIT 링컨연구소 연구진이 외상성 사고 이후 내출혈이 심한 환자에게 응급 조치를 취할 수 있는 휴대형 수술용 로봇을 개발했다.

내출혈에는 ‘신속성’이 관건이다. 내출혈 환자는 주사 바늘과 카테타를 중심 혈관에 삽입해 혈액과 약물을 공급하는 등의 조치를 받아야 한다. 다만 구급차에 배치된 응급의료 기술자들의 경우 이 같은 의료 교육을 받지 않은 경우가 많아 기존 내출혈 환자는 최대한 빨리 의료진에게 보내져야만 했다.

하지만 병원 이송 과정이 늦어져 출혈이 심해지면 병원 도착 전에 생명을 잃는 경우도 종종 있었다.

이에 MIT 링컨연구소 연구진은 휴대형 수술 로봇인 ‘AI 유도초음파중재장치(AI-GUIDE·Artificial Intelligence–Guided Ultrasound Intervention Device)’를 개발했다.

AI-가이드는 간단한 교육을 받은 사람이 대퇴부 혈관에 카테터를 신속하게 설치할 수 있도록 도와주는 휴대용 자동화 플랫폼이다. 상용 휴대용 초음파 장치와 페어링할 수 있도록 로봇 기술을 적용했다.

연구팀은 실시간 물체 감지에 활용되는 기술을 적용해 AI 알고리즘을 개발했다고 전했다. 연구 관계자는 "전송학습(transfer learning)을 활용해 대규모 초음파 스캔 데이터셋에 대한 알고리즘을 교육했다“고 말했다. 이 알고리즘은 AI-가이드와 짝을 이룬 초음파에서 들어오는 시각적 데이터를 해석해 디스플레이에 사용자에게 정확한 혈관 위치를 표시해 준다.

AI-가이드의 주요 구성 (이미지 출처: MIT)
AI-가이드의 주요 구성 (이미지 출처: MIT)

우선 사용자가 출혈 환자의 허벅지와 복부가 만나는 부분에 AI-가이드를 놓으면, 디스플레이 장치가 트리거 장치를 당겨야 하는 정확한 위치를 알린다. 그럼 사용자는 바늘을 대퇴부에 삽입하고, 바늘이 혈관에 제대로 관통했는지를 확인한다. 다음으로 몸에 삽입된 얇은 가이드 와이어를 밀어넣고, 이어 카테터를 밀어넣는다. 이렇게 카테터를 혈관 안에 안전하게 넣은 후엔 카테타를 통해 혈액, 약품 등을 전달할 수 있게 된다.

이는 향후 응급의료 기술자 등 전문의료교육을 받은 의료진이 아닌 이들도 심폐소생술(CPR)과 함께 익히는 응급처치가 될 수 있을 것으로 전망된다.

이번 연구는 미국 육군전투사상자 치료 연구프로그램(U.S. Army Combat Casualty Care Research Program) 등의 지원을 받아 이뤄졌다.

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