캐나다 토론토대(University of Toronto)에 따르면 자기장에 의해 정밀하게 제어되는 마이크로 로봇을 개발하고 있다. 로봇 외부 자석에 의해 제어되는 작은 자화 도구를 사용하는 새로운 개념이다.특히 외부 자기장에 의해 제어되는 작은 그리퍼가 있는 프로토 타입을 개발하고 있다. 개발된 도구는 그립핑 집게와 유연한 손목에 자석이 있다. 자기장이 적용되면 도구는 그리퍼를 열고 닫거나 손목을 움직일 수 있다.이 로봇은 어린이에게 최소 침습적 뇌 수술을 수행하는 데 사용될 수 있다. 소아 뇌에서 내시경을 통해 수술을 진행할때 정밀하게 제어할 수 있는 소형화된 다용도 도구가 필요하기 때문이다. 시뮬레이션된 종양으로 뇌의 고무 모델에 대해 테스트가 수행됐다. 테스트에서 그리퍼는 뇌의 심실에 성공적으로 진입하여 외부 자기장에 의해 완전히 제어되는 종양을 제거할 수 있었다. 프로젝트는 캐나다 보건 연구소(CIHR)와 캐나다 자연 과학 및 공학 연구위원회(NSERC)으로부터 자금을 지원받았다.향후 연구팀은 마이크로 가위를 포함해 더 많은 도구를 만들 계획이다. 이를 통해 보다 효율적인 수술 도구의 개발이 가능할 것으로 전망된다. ▲ 토론토대(University of Toronto)의 연구팀의 에릭 딜러(Eric Diller)부교수(출처 : 홈페이지)unction in the operating room, and to try different ways of setting up the magnetic coils,” Diller says.

미국 캘리포니아에 위치한 메모리얼케어 병원(MemorialCare Miller Children's & Women's Hospital)에 따르면 소아 척추 수술에 ExcelsiusGPS 로봇을 사용한다.병원 정형외과 센터 의료 책임자인 토린 커닝햄(Torin Cunningham)은 선천성 척추 측만증(congenital kyphoscoliosis)이 있는 14세 환자를 진단했다.척추 측만증을 교정하기 위해 로봇과 함께 척추 융합(spinal fusion) 수술을 수행했다. 해당 수술에서는 제일 먼저 환자의 척추에 척추경 나사(pedicle screws)를 배치했다. 나중에 감압 절차를 통해 두 개의 척추(two vertebrae)를 제거해 기형을 점진적으로 교정했다. 환자의 척추를 안정시키기 위해 5개의 막대가 이식됐다.수술에서 척추 나사를 배치하기 위해 좁은 공간을 탐색할 때 오류 발생이 적다는 점은 매우 큰 장점이다. 손상될 수있는 섬세한 신경을 포함하는 '위험 요소'가 많기 때문이다.이와 같이 ExcelsiusGPS 로봇을 사용하면 정확성과 안전성을 향상시킬 수 있다. 참고로 4차 산업혁명 기술의 의료산업 적용 분야가 점점 확대되고 있다.▲ 메모리얼케어 병원의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

미국 펜실베니아대학의대(Perelman School of Medicine at University of Pennsylvania)에 따르면 챗봇(Chatbot)을 이용한 심리치료를 통해 아편 유사제 사용을 3분의 1이상 줄일수 있다.프로젝트는 아이오와 대학 병원 및 클리닉과 협업으로 레벨 1 트라우마 센터(Level 1 Trauma Center)에서 진행됐다. 골절을 고치기 위해 수술이 필요한 환자 76명을 무작위로 두 그룹으로 나눴다.각 그룹은 통증에 대한 오피오이드 약물(opioid pills)의 동일한 처방을 받았지만 한 그룹만 매일 문자메시지 프로그램에 등록됐다. 해당 그룹은 수술 후 2주 동안 "챗봇"으로부터 매일 두 번의 문자 메시지를 받았다.챗봇은 인공지능을 사용해 메시지를 보내는 자동화된 컴퓨터 로봇이다. 각 메시지의 목표는 환자의 집중을 돕고 시술후 피할 수 없는 고통에 대한 환자의 대처 기술을 연마하는 것이다.통증 심리학자가 고안한 메시지는 진통제 복용으로부터 생각을 멀어지게하기 위해 고안됐다. 전반적으로 메시지를 받지 못한 환자들은 수술후 평균 41개의 아편 유사제를 복용했다.챗봇이 정기적으로 메시지를 보내는 그룹은 평균 26개로 37% 차이가 났다. 특히 시술후 불과 2주 만에 전반적으로 통증이 덜하다고 보고됐다.이와 같이 인공지능 챗봇을 사용함으로써 상대적으로 적은 자원을 투입해 환자의 아편 유사제 사용을 줄일 수 있을 것으로 전망된다.▲ USA-PerelMedicine-Pennsylvenia-AI▲ 펜실베니아대학의대(Perelman School of Medicine at University of Pennsylvania) 전경(출처 : 홈페이지)

미국 UCSF베니오프어린이병원(UCSF Benioff Children’s Hospitals)에 따르면 가상현실(VR) 기술을 이용해 전체 소아 건강관리 경험을 재구성했다.병원은 가상현실 기술의 베타 테스트를 성공적으로 마쳤으며 가상현실 기술을 수술 전 외과수술 계획 및 수술실 절차 등과 완전히 통합했다.환자의 신경외과의가 인도한 가상현실 수술 경험을 통해 뇌수술을 받기 전의 환자 및 가족의 불안 수준을 낮출수 있는 것으로 판단된다.또한 가상현실 기술은 의료진을 보다 철저하게 교육하고 다가올 수술에 대해 명확하게 의사소통하는 데 사용될 수 있다. 특히 가상현실 기술을 사용한 실제 몰입 경험을 통해 세부적인 문제영역에 대한 의사의 시각을 향상시킬 수도 있다.수술을 계획하고 이전에는 할수 없었던 방식으로 목표물에 가장 적합한 로드맵을 결정하는 데 가상현실 기술을 사용할 수 있기 때문이다.▲ USA-UCSFchidrenhospital-VR▲ 캘리포니아 미션베이에 위치한 UCSF베니오프어린이병원(UCSF Benioff Children’s Hospitals) 전경(출처 : 홈페이지)

중국 정부에 따르면 5G 통신망을 통해 최초의 원격 동물수술에 성공했다. 후지안(Fujian) 지방에 위치한 의사가 원격 위치에 있는 시험 동물의 간을 성공적으로 제거했다.이를 위해 의사가 원격 대기수술을 통해 원격 위치에서 수술을 진행했다. 수술 동물은 의사로부터 약 50킬로미터(약 30마일) 떨어진 곳에 위치해 있었다.수술 시 의사와 동물의 원격 위치에 따른 의사의 입력과 수술장비의 반응은 5G 통신망에서 0.1초의 지연만 허용될 정도로 실시간 소통된다.5G 통신망 표준은 향상된 대역폭에서 상당히 낮은 지연시간에 이르기까지 기존의 4G 표준에 비해 향상된 범위를 약속하는 것으로 평가 받고 있다.데이터의 고속전송이 가능한 5G 통신망을 이용하면 치명적인 의학적 실수의 위험을 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 특히 5G 통신망을 이용한 원거리 수술이 인간 환자에게도 사용될 수 있을 것으로 전망된다.▲ China-Government-5G-telemedicine▲ 5G 통신망을 이용한 원격 동물수술 장면(출처 : 정부 홈페이지)