스위스 취리히 연방공대(ETH Zurich) 산하 신경엔지니어링연구소(neuroengineering lab) 연구진이 절단된 하체의 감각을 느낄 수 있는 바이오 의족(bionic leg)을 개발했다.

하체가 절단된 장애인이 착용하면 무릎이나 발의 움직임 또는 감각을 인지할 수 있다. 절단돼 없어진 다리가 아직 있는 것 처럼 느끼고 통증을 느끼는 ‘환상지통(phantom limb pain,幻想肢痛)’도 상당 부분 줄여줄 수 있다는 설명이다.

취리히 연방공대 연구팀은 이번 연구 성과를 의학저널인 ‘네이처 메디슨(Nature Medicine)’에 게재했다. 연구팀은 마이크로 프로세서와 무릎 관절에 각도 센서를 갖추고 있는 '오서(Össur)' 의족의 발바닥 부분에 7개의 센서를 추가했다. 발바닥과 무릎으로부터 수신한 신호를 블루투스 프로토콜을 통해 실시간으로 발목 부분에 있는 콘트롤러에 전달하며 콘트롤러는 수신된 신호를 신경 신호로 전환해 정강이 부분에 달려 있는 임플란트를 통해 신경 시스템으로 전달한다. 신호를 전달받은 뇌는 인공 의족을 착용하고 있음에도 발과 다리의 감각을 느낄 수 있다.

연구팀이 무릎 윗 부분까지 절단된 2명의 환자를 대상으로 테스트한 결과 환자들이 기존의 의족보다 보행 속도가 빠르고 산소 소비량도 적은 것으로 나타났다. 발이 지면에 착지할 때 감각과 압력, 진동, 무릎의 굴절 등 움직임도 인지했다.