▲레비타 마그네틱스의 MARS. (사진=레비타 마그네틱스)

미국 레비타 마그네틱스가 미 식품의약청(FDA)으로부터 로봇을 추가한 자기(마그네틱) 수술 시스템 제품 승인을 받은 데 이어 인공지능(AI) 적용을 통한 업그레이드를 준비중이라고 더로봇리포트가 지난 7일(현지시각) 보도했다.

이 회사는 복강경 비만 수술, 담낭 절제술(담낭 제거술), 전립선 및 대장 시술과 같은 대량 복부 수술용 자기 보조 로봇 수술(MARS) 시스템을 설계했다.

레비타 마그네틱스의 설립자이자 최고경영자(CEO)인 알베르토 로드리게스-나바로 박사는 “우리의 MARS 시스템은 외과의사들이 더 적은 절개와 더 많은 제어로 시술을 할 수 있도록 해주기 때문에 수술실에서 조수가 필요없다. 우리는 이것을 디딤돌로 보고 있다. 우리는 외과의사가 더 잘 수술할 수 있도록 돕기위해 데이터와 정보를 제공하는 것과 같은 목표를 갖고 AI를 사용하길 원한다”고 말했다.

알베르토 로드리게스-나바로 박사는 또한 레비타 마그네틱스의 AI에 대한 포부에는 수술실에서 더 나은 시술 조정을 위해 데이터를 사용함으로써 시술 효율성과 규모를 높이는 것도 포함된다고 말했다. 그는 AI 지원 제품을 “외과 의사에게 완벽한 조수” 또는 “영구 코치”로서 세계 최고의 외과 의사와 같은 방식으로 절차를 수행하도록 안내하는 것을 염두에 두고 있다.

로드리게스-나바로 CEO는 “우리는 매우 멋진 것들을 개발하고 있다. 그것은 우리의 플랫폼을 향상시킬 것이다. 우리는 MARS 시스템을 아이폰(혁신)으로 보고 있으며, 기능을 향상시키고 더 많은 가치를 가져다 주기 위해 다양한 앱을 만들 계획이다. 그것이 우리의 목표다”라고 말했다.

그는 MARS 시스템이 의료 비용을 낮추거나 환자 결과를 개선할 수 있는 기능이나 데이터를 이미 수집하고 있는지에 대한 자세한 설명을 거부했다.

◆레비타 마그네틱스의 자기 수술 시스템

▲레비타 마그네틱스 MARS 시스템은 자기력을 사용하여 환자 내부의 그래스퍼 기구를 제어한다. (사진=레비타 마그네틱스)

▲레비타 마그네틱스의 MARS 시스템은 로봇 그래스퍼 기구를 개발했다. 이는 환자 몸밖에 있는 외부자석으로 환자 내부의 조직을 잡고 옮길 수 있게 해 준다. (사진=레비타 마그네틱스)

레비타 마그네틱스의 1세대 자기수술시스템(MSS)은 2015년 단일 절개 복강경 담낭절제술로 FDA 드 노보 승인을 받았다. 환자의 피부에 배치된 자기(磁氣) 조절기가 환자의 복부 안쪽에 있는 분리 가능한 그래스퍼와 연결돼 담낭을 잡고 조작해 절개 부위를 열어 접근하고 이를 시각화할 수 있다.

올해 레비타 마그네틱스는 FDA로부터 업데이트된 MARS 시스템에 대한 510k 승인을 받았다. 이 시스템은 현재 외과의사가 제어하는 방식의 두 개의 협동로봇 팔을 가지고 있다. 그 팔 중 하나는 이전에 사람 조수에 의해 작동됐던 마그네틱 컨트롤러를 잡고 작동할 수 있다. 두 번째 팔은 환자 몸 내부를 시각화를 위한 카메라를 갖춘 내시경을 잡고 제어한다. 이를 통해 외과의사가 복강경 기구로 자유롭게 시술할 수 있게 해 준다.

또한 외과의사는 MARS 시스템을 이용할 때 로봇 팔을 손과 발로 제어하거나 손으로 로봇팔을 안내해 제어할 수 있다.

레비타 마그네틱스는 이 기술을 통해 각 시술부위를 더 잘 볼 수 있고, 수술실 보조 인력과 절개 부위 수를 줄일 수 있다고 말했다. 이 기술을 사용하면 환자의 통증과 흉터를 줄이고 회복 속도를 빠르게 할 수 있다고 설명했다. 이 회사는 최신 자기 기술에 대해 FDA 승인을 받은 유일한 장치 개발업체이며 이를 이용해 절개 횟수를 줄여 덜 침습적인 수술을 할 수 있다고 밝혔다.

◆레비타 마그네틱스의 디자인, 과제 및 조언

로드리게스-나바로 CEO는 이 기술에 대한 아이디어는 자석식 수조 청소기에서 영감을 받았다고 말했다. 그는 “어렸을 때 나는 바다 거북들을 키웠다. 우리는 유리 수족관을 가지고 있었다. 수조 안에 자석을 넣고, 밖에 자석을 넣으면 길을 청소한다. 그것은 같은 개념이다”라고 설명했다. 시스템 설계 시 어려움 중 하나는 환자의 내부에 자기 자극을 넣고 나중에 회수하는 방법이었다. 로드리게스-나바로 박사는 “우리는 그 문제들을 해결하는 데 몇 년을 보냈다”고 말했다.

▲수술환자의 절개부 포트. (사진=리서치 게이트)

그들은 기존의 복강경 그래스퍼처럼 보이는 분리 가능하고 끝부분이 자석으로 된 것을 고안해 냈다. 이는 릴리스 메커니즘을 작동시키기 전에 절개부 포트를 거쳐 그래스퍼를 담낭, 간 또는 결장에 놓인다. 그리고 나서 외과의사는 그래스퍼의 자석 끝을 복강벽으로 이동시킨다. 이곳 외부 피부에 자석이 있다. 로드리게스-나바로 박사는 “강한 자석이지만 가까이 있어야 연결이 된다”고 말했다.

그런 다음 외과의사는 다른 수술 기구들이 들어갈 공간을 만들기 위해 포트를 통해 도입부 그래스퍼를 제거한다. 자기 그래스퍼를 제거할 시간이 되면 그 반대순서로 내부 그래스퍼를 열고 자기적으로 회수하게 된다.

로드리게스-나바로 CEO는 “이것은 매우 쉽게 설계됐다. 우리는 외과의사들이 두 세 번의 수술 후에 실제로 완전히 숙련되게 시술작업 조작을 하는 것을 보았다”고 말했다.

MARS 시스템의 로봇 팔은 독일의 쿠카가 개발 및 제조했다. 로봇 부품을 아웃소싱함으로써 레비타 마그네틱스 팀은 그들의 기술을 특별하게 만드는 것을 개발하는 데 자원을 집중할 수 있다. 로드리게스-나바로 CEO는 “우리에게 핵심은 자석이다. 자기적인 요소는 우리의 비밀 소스, 즉 일을 다르게 하는 정말 강력한 방법이다. 그리고 우리는 그것을 활용한다”고 말했다.

이 회사의 또 다른 강점은 로드리게스-나바로 박사가 실무 임상의로서 자신의 경험과 외과 의사의 요구 및 수술실 환경에 대한 이해하고 있다는 점이다. 그는 “많은 사람들이 수술실이 매우 구조적이고 매우 깨끗한 환경이라고 생각하지만, 실제로 많은 사람들이 많은 일을 하기 때문에 매우, 매우, 매우 시끄럽고, 매우 혼란스럽다. 나는 매우 훌륭하고 깊은 이해를 가지고 있기 때문에 매우 운이 좋다. 그럼에도 시제품을 가졌을 때 우리는 수술실을 다른 외과의사들과 공유하고 그들이 말하는 것을 들을 수 있었다”고 밝혔다.

로드리게스-나바로는 이 장치 개발자와 엔지니어들에게 “사용자와 함께 솔루션을 실제로 테스트하고 사용자 사고방식을 가지고 새로운 것을 개발해야 한다. 때때로 사람들이 실제 수술실에서 너무 많은 단계를 밟는 것은 매우 어려운 일이기 때문이다”라고 조언했다.