영국 리즈대학 연구팀, 고해상도 3D 초음파 스캔 가능한 혁신적 내시경 로봇 개발

올로이드 형태 활용한 미니 로봇, 가상 생검으로 의료 혁신 이끈다

[사례뉴스=최한길 필진기자] 연구진이 혁신적인 올로이드 형태를 활용한 미니어처 자기 로봇을 개발했다. 이 로봇은 소화기관을 탐색하며 고해상도 3D 초음파 스캔을 통해 '가상 생검'을 수행할 수 있다. 리즈대학을 중심으로 글래스고와 에든버러 대학이 참여한 이번 공동 연구는 암 진단 방식에 혁명을 가져올 것으로 기대된다. 비침습적이고 실시간 이미징 기술을 통합함으로써 기존의 조직 생검에 대한 의존도를 크게 줄일 수 있을 전망이다.

올로이드 형태는 두 개의 수직으로 교차하는 원으로 형성되며, 이 의료 로봇의 핵심 혁신이다. 기존의 원통형 자기 로봇은 5개의 자유도로 제한되었지만, 올로이드의 축 비대칭은 주축 주위를 회전하는 6번째 움직임을 가능하게 한다. 이러한 독특한 기하학적 구조는 외부 자기장에 의해 제어될 때 체내에서 정밀한 탐색과 이미징을 가능하게 한다.

올로이드 자기 내시경(OME)은 직경 21mm의 3D 프린팅 수지 구조로, 28메가헤르츠 마이크로 초음파 배열, 내장 카메라, 자기 위치 시스템을 포함한다. 로봇으로 작동되는 외부 영구 자석 시스템으로 제어되며, 조이스틱 및 자율 제어가 가능하다. 이 기술은 대장 내에서 제어된 회전 및 스윕 동작을 수행하고, 정확한 진단을 위한 고해상도 3D 초음파 스캔을 생성하며, 위장관 조직의 병변을 식별할 수 있다.

이 기술이 제공하는 가상 생검은 의사들이 병변을 감지하고, 단계를 결정하며, 단일 절차로 치료할 수 있게 해주는 즉각적인 진단 데이터를 제공한다. 이는 실험실로 보내져 결과가 1~3주 소요되는 전통적인 암 진단 방법보다 훨씬 효율적이다. 스캔의 비침습적 특성은 물리적 생검의 필요성을 제거하여 환자의 불편함을 줄이고 진단 과정을 가속화할 수 있다.

이 혁신적인 기술은 리즈, 글래스고, 에든버러 대학의 엔지니어, 과학자, 임상의들의 공동 노력으로 탄생했다. 리즈대학은 로봇 개발과 프로브 통합을 주도했고, 글래스고와 에든버러는 초음파 프로브 기술과 이미징 구성 요소에 전문성을 기여했다. 프로젝트 자금은 공학 및 물리 과학 연구 위원회, 유럽 위원회, 유럽 연구 위원회 등 여러 기관에서 지원되었다. 인간 대상 임상시험은 2026년에 시작될 예정이다.