원주세브란스기독병원 최병호, 정승미 교수팀(치과)이 지난 17일 세계 최초로 3D 디지털 기술을 융합한 치아 프렙(Prep) 시술용 자동화 로봇 시스템의 전임상 시험에 성공했다.
이번 자동화 로봇 시스템 프로젝트는 정부지원금 42억원을 포함해 총 68억원 규모로, 연세대 원주산학협력단, 동국대 산학협력단을 비롯해 (주)디오, 두나미스덴탈(주) 등 총 4개 기관 및 단체가 공동으로 참여했다.
일반적으로 보철치료는 △진단 및 시술계획 △치아삭제 시술 및 인상 △보철물 제작 △보철물 장착 등 4단계의 과정을 거치며 통상 2~3주 정도의 치료기간이 소요되고 전적으로 의사의 경험과 숙련 정도에 의존했기 때문에 디지털화가 어려웠다.
이번 자동화 로봇 시스템은 기존과 달리 환자의 CT와 구강 스캔데이터를 기반으로 의사가 전용 캐드 시스템을 이용해 컴퓨터상에서 프렙과 보철물을 사전에 디자인하고, 자동화 로봇이 디자인에 따라 실제 구강 내에서 치아를 삭제한 후 디지털 방식으로 미리 제작된 보철물을 체결함으로써 치료기간을 단시간으로 줄이고 환자의 편의성을 획기적으로 높인 시스템이다.
환자의 CT데이터와 구강 스캔데이터를 자동으로 정합하는 자동 융합 기술, 데이터를 기반으로 프렙과 보철 디자인을 하는 소프트웨어와 환자의 움직임에 따라 로봇이 같이 움직이는 모션 트래킹 기술, 그리고 0.05mm의 정밀도가 적용된 6축 자유도 로봇과 제어 시스템 등이 적용된 기술 융합체이다.
디지털 임플란트 솔루션을 담당한 (주)디오(대표이사 김진백)는 “프렙자동화로봇시스템 전임상 시험은 치과 진료에 있어서 디지털화 가능성을 보여준 중요한 결과라고 볼 수 있다”며 “이 시스템에서는 디지털 영상 장치의 데이터, 인공지능이 탑재된 디자인 소프트웨어, 보철물을 정밀하게 제작하는 3D 프린팅 소재 그리고 정밀 로봇과 제어 시스템 등 4차 산업의 핵심요소들이 총 망라돼 있다”고 설명했다. 이어 “디지털 덴티스트리의 혁신적인 발전에 견인차 역할을 할 것으로 분석한다”면서 “기반기술을 바탕으로 임플란트 시술 로봇 시스템으로 손쉽게 진보할 수 있고, 치과치료의 진단 및 계획 단계에서 치료 시술 단계에 이르기까지 전 과정을 디지털화, 자동화의 영역으로 확장시킬 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다.
이번 프로젝트를 성공적으로 이끈 정승미 교수는 “치아 프렙자동화로봇시스템이 상용화되면 치아 삭제 즉시 미리 만들어 둔 보철물을 해당 부위에 장착해 줌으로써 환자들의 치료기간이 획기적으로 줄어들 뿐만 아니라 과도한 삭제 또는 빠른 삭제로 인해 치수가 괴사되는 것을 차단할 수 있다”며 “이를 통해 질적으로 높은 치료를 할 수 있고 잘 보이지 않는 입안을 치료하는 치과의사의 어려운 여건을 해결해 줌으로써 환자와 치과의사 모두에게 삶의 질을 높여 줄 수 있을 것”이라고 전망했다. 또한 정 교수는 “치과 치료에서 가장 어려운 삭제를 로봇이 하게 되면 충치 및 신경치료 등 모든 영역에서 활용이 가능하다”며 “무엇보다도 한국의 최첨단 의료 기술을 전 세계에 보급함으로써 한국 디지털 의술의 위상을 높이는 기회가 될 것”이라고 말했다.
2016년 12월부터 프로젝트를 시작한 5년간의 정부 산업통상자원부의 지원으로 전임상 실험이 성공적으로 끝남에 따라 이 프로젝트를 기반으로 빠른 실제 임상 적용이 기대된다.