^^^▲ ▲조종대에서 로봇을 움직이는 의사 (신촌 세브란스 병원)^^^
메디팜 뉴스는 요즈음 의학계뿐만 아니라 일반인들에게도 알려지고 있는 "로봇을 이용한 수술, 즉 다빈치 시술"에 관하여 취재를 하였다. 다빈치 시술을 할 수 있는 국내의 병원은 몇개가 된다. 그 중에서도 "신촌 세브란스 병원"은 이 다빈치 시술에 있어 가장 역사가 오래 되었다.

수술용 로봇 다빈치란?

Frederic Moll, MD는 인투이티브 회사 (Intuitive Surgical, Inc.)를 설립하여 다빈치 (da Vinci) 로봇수술시스템을 개발하였는데 이 기계를 이용하여 1997년 벨기에에서 처음으로 환자에 적용되어 로봇수술이 이루어졌다.

로봇수술의 대명사처럼 되어버린 다빈치 시스템은 외과수술기구가 손목처럼 (endowrist system) 마음대로 구부러지는 동작을 구현함으로써 마치 환자의 바로 앞에서 바로 보면서 자유로운 동작을 구현하는 수술이 가능하여 실질적인 외과수술을 하는 것으로 여겨질 정도로 수술의 습득력 (learning curve of achievement)을 높일 수 있게 되었다.

이 기구가 좀더 개량되게 발전하여 현재의 다빈치 수술로봇은 4개의 로봇팔을 가진 시스템으로 2001년 미국 FDA승인을 받았다.

^^^▲ 수술용 로봇 본체 (신촌 세브란스 병원)^^^
수술용 로봇의 구성

수술용 로봇(da Vinci surgical system ; Intuitive Surgery, Mountain-view, CA, USA)은 세 개의 구성장비 부분으로 구성되어있다. 로봇 본체(the robotic cart), 조종대(the operating console), 그리고 복강경 부분(endoscopic stack)으로 나누어진다.

로봇 본체는 약 3미터의 높이에 이르고 바닥에는 슬라이딩시스템을 가지고 있어서 환자의 위치에 따라 자유자재로 이동이 가능하다. 이것이 실제 수술이 이루어지는 로봇 팔 부분으로 수술환자의 옆에 위치하게 된다.

복강경 카메라를 고정 및 조정하는 팔이 중앙에 있으며, 수술용 기구가 작동되는 팔이 3개가 있다. 부인과영역에서는 수술보조자를 활용할 수 있으므로 로봇팔 3개를 다 사용하지 않고 2개만을 사용하여도 수술이 가능하다.

각각의 팔은 관절을 3개 내지 4개를 가지고 있어 로봇팔을 수술부위에 자유자재로 이동할 수 있는 장점을 가지고 있어 어떠한 수술부위에서도 외과적인 수술이 가능하다

이 기구가 수술 본체에서 수술자의 손가락을 이용하여 동작을 유도하는 의사에 의해 시행된 외과적인 동작이 그대로 전달되어 수술이 이루어지게 된다. 수술용 기구가 연결되어 있는 로봇팔은 7자유도를 구현함으로 수술자의 손동작을 그대로 수술부위에 전달할 수 있다.

이때 손동작과 수술부위에서의 움직임의 비율을 조절하여 좀더 빠른 외과수술이나 느린 손동작을 이용한 정교한 확대 외과수술이 가능하다. 수술 콘솔은 입체영상을 볼 수 있는 양안렌즈가 있으며 수술용 기구를 작동하는 컴퓨터장치가 있다.

수술용 기구를 조정하는 마스터 기구조정장치 (master instrument controllers)가 있으며, 외과의사는 조정장치 앞에 앉아서 편안히 손을 얹어 놓고 기구를 작동하면, 그 동작이 콘솔에서 로봇 카트로 전달되어 수술용 기구가 작동하게 되는 것이다.

콘솔에는 4 개의 발판이 있는데 이는 경우에 따라 전기 소작을 하여 지혈을 유도하거나 수술용 조정장치나 복강경카메라의 상하좌우 움직임을 제어할 수 있는 발판으로 기능이 설정되어 있다.

다빈치 수술로봇 시스템을 이용하게 되면 복강경 수술에서의 매우 심각한 문제점인 2차원적인 수술시야확보로 인해 수술부위의 해부학적인 위치를 잘못 이해하게 되어 수술의 병발증을 높일 수 있는 단점을 3차원의 양안렌즈를 사용함으로써 극복할 수 있는 큰 장점을 들 수 있다.

뿐만 아니라 전통 개복수술이나 복강경수술을 하는 동안에 발생할 수 있는 수술자의 손떨림 (resting tremors of the surgeon"s hand)으로 인해 정교한 수술이 어려울 수가 있는데 특히 외과의사가 극도로 긴장하게 되면 이러한 현상은 매우 심각하게 나타나는데 로봇수술 시스템을 이용하게 되면 이러한 손떨림의 단점을 완전히 극복할 수 있게 된다.

또한 이 시스템에서는 수술을 진행하면서 3차원적인 입체시야 하에서 마치 수술자가 일반수술장에서 시행하는 손목동작과 유사한 동작을 구현할 수 있으므로 기존의 복강경 수술에서는 할 수 없었던 동작이 가능하게 되어 해부학적으로 각도가 벗어난 힘든 외과적인 수술동작도 아주 쉽게 할 수 있게 되었다.

^^^▲ 수술용 로봇 본체 (신촌 세브란스 병원)^^^
로봇수술의 미래

최근 미국의 경우 다빈치 수술시스템이 산부인과, 비뇨기과, 외과, 흉부외과 수술용으로 판매되고 있으며 수술 건수도 폭발적으로 증가하는 것으로 알려져 있다.

다빈치 수술시스템 전 세계적으로 약 400여대가 병원에 설치되었다고 하며 아시아에서도 이미 10여대가 보급되었다. 한국에서는 연세의대 신촌 세브란스 병원에 2005년에 최초로 도입이 되었고 2005년 7월 13일 한국FDA 승인을 받아 외과, 비뇨기과, 산부인과, 흉부외과에서 수술이 시행되고 있다.

복강경 수술의 4 가지 주된 문제점으로는 3차원 영상(입체감)의 결여, 정교하지 못함, 감각 되새김(sensory feedback)의 결여, 및 수술기법습득의 어려움을 들 수 있는데 3차원적인 입체화된 카메라 (stereoscopic camera)를 통한 생생한 화면을 보면서 정교한 로봇손(dexterous manipulator)을 이용하여 환자의 수술부위를 수술하는 다빈치 수술 시스템은 앞으로 많은 활용 및 발전이 있을 것으로 기대된다.

^^^▲ 수술용 로봇 본체 (신촌 세브란스 병원)^^^
각종 암별로 로봇수술의 특징은?

1) 전립선암
로봇을 이용한 전립선암 수술시의 장단점을 요약하면 다음과 같다.

장점
▲10배이상 확대된 시야에 자유로운 소형화된 로봇 손이 몸속에서 사용되기 때문에,
1. 정밀한 암 치료 - 재발율 0%에 도전
2. 수혈할 필요가 거의 없음
▲수술 후 2가지 부작용 최소화
1.요실금 - 95%이상 해결,
특히 기존방법에서 6-12개월 소요되던 소변조절능력이 회복이 1-3개월로 축소.
2.발기부전 해결
1~1.5년만에에 수술전 수준으로 회복되는 비율이 기존의 50%에서 80%선으로 개선

단점
고가임 : 소모품 (case당 400만원) + 기자재 20억
술기의 학습곡선이 따름 (특히 기존의 복강경 수술에 익숙해야 함)
팀이 구성되어 있어야 함

2) 부인암
부인과영역에서의 복강경을 이용한 자궁수술은 1980년대에 소개 되었으며 현재까지 다양한 여러 가지 수술기법이 도입되어 왔다.

그러나 수술용로봇을 이용한 자궁수술의 역사는 세계적으로도 아직 초보적인 단계라 할 수 있다.
특히 본격적인 다빈치 로봇수술 시스템을 이용하여 자궁수술을 시행한 것은 지난 2002년 "Diaz-Arrastia"등 이 11명의 환자를 대상으로 다빈치 자궁절제술을 보고한 것이 최초가 되고 있다.

국내에서는 자궁경부상피내암환자를 대상으로 세브란스 병원에서 2006년 1월 31일 한국 FDA승인을 받아 한국 최초로 로봇을 이용한 "복강경하 전자궁절제술"이 시행되었다. (김영태, 김상운, 김재욱, 등)

현재까지 다빈치 수술시스템을 이용하여 자궁내막암, 자궁근종, 자궁선근증, 자궁내막증식증, 자궁경부암환자에서 활발하게 로봇수술이 시행되고 있는데 로봇수술은 어느 한 부인과영역에서만 사용될 수 있는 것이 아니고 많은 부인과 영역에서 다 사용 가능하다고 하겠다.

3) 식도암
흉부외과 영역의 암중 로봇수술이 가장 좋은 분야는 "식도암".
장점으로는,
1) 기존 개흉술이 약 30-40cm의 절개를 가하고 늑골을 벌린 상태에서 수술하는데 반해. 다빈치 수술은 1cm 구멍 4개로 수술이 가능함. 따라서, 수술후 통증이 적고, 미용효과가 우수함.
2) 확대된 시야에서 3차원으로 보면서 수술하기 때문에 주위 미주신경, 기관지 등을 다칠 염려가 거의 없음. 따라서 식도암수술 합병증 중 가장 심각하고 큰 문제인 호흡기계 합병증(폐렴 등)의 발생확률이 적음.
3) 최소침습수술이므로, 조직에 대한 후유증이 적고 따라서 회복이 빠르다.

단점으로는,
1) 늑막유착이 있는 경우 및 너무 진행된 식도암(주변으로 전이된)의 경우 로봇수술을 시행 대상에서 제외됨.
2) 수술비용이 일반 개흉술보다 높음.
그 밖에 위암, 대장암 등이 수술에 성공했다.

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