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혈관 청소하는 직경 1㎜ 로봇 개발 |건강

2010-05-16 19:19

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암보다 무서운 질병이 심장혈관 질환이다.

해마다 전 세계적으로 3200만명의 환자가 생겨나며 전 세계 사망원인 1위(30%)도 바로 이 질환이다.

주요 원인은 동맥 안에 콜레스테롤이나 칼슘, 미네랄 등이 쌓여 혈소판과 뭉치면서 생기는 혈전이다. 이 혈전이 혈관을 막으면 뇌졸중, 심근경색, 말초동맥 질환과 같은 심장혈관 질환이 생기는 것이다.

이 질환은 지금까지 심도자(Catheter)를 활용해 치료해 왔지만 대체기술에 대한 요구가 계속돼왔다. 치료의 어려움 때문이다. 이런 가운데 국내 과학자가 막힌 혈관을 뚫고 혈전을 효과적으로 제거하는 마이크로 로봇시스템 기술을 개발해 관심을 끌고 있다.

신체 내부가 아닌 돼지를 대상으로 실험했지만 조만간 의료 진단에 사용될 전망이다.

■직경1㎜ 초소형 로봇이 혈관 청소

전남대학교 로봇연구소는 혈관 치료용 마이크로 로봇시스템을 개발, 미니 피그의 막힌 혈관을 뚫는 실험에 성공했다고 16일 밝혔다.

살아있는 동물의 혈전을 제거하는 데 성공한 것은 세계에서 이번이 처음이다.

치료에 사용되는 로봇의 크기는 직경 1㎜, 길이 5㎜로 진단이동 속도는 50㎜/min이다. 이 로봇의 치료 대상 질환은 만성완전협착, 급성심근경색, 동맥경화증, 뇌졸중 등이다.

로봇은 주사기를 통해 혈관 내에 주입된다. 주입된 로봇은 위치인식·이동·치료·초음파 이미징 센서 등을 통해 필요에 따라 자동 혹은 수동으로 조종할 수 있다.

연구팀은 이 로봇에 초당 20∼30회(분당 1200∼1800회) 회전하는 마이크로 드릴을 장착해 미니 피크의 막힌 혈관을 뚫는 데 성공했다.

이번에 개발된 마이크로 로봇시스템은 나노기술, 바이오기술, 로봇기술이 융합된 차세대 의료기기 핵심 기반 기술로 혈관 질환 진단 및 치료에 새 지평을 열 것으로 기대된다.

박종오 연구소장은 "불규칙하고 강한 혈류와 혈압을 견디면서 로봇을 원하는 곳에 위치시키는 기술 구현이 가장 힘들었다"면서 "말 안장 형태의 3차원 구동용 자기장 코일시스템을 제작해 이를 해결했다"고 설명했다.

■이르면 2020년께 상용화 예상

연구팀은 로봇과 치료 공구를 합친 심혈관계 마이크로 로봇을 2014년 내놓을 계획이다. 이후 임상실험을 통해 로봇의 기능을 입증한 뒤 이르면 2020년께 상용화한다는 목표다.

박종오 연구소장은 "모든 과정이 순조롭게 진행된다고 가정했을 때 이르면 2020년쯤 제품 상용화가 가능할 것으로 본다"고 내다봤다.

전남대병원 심혈관 내과 정명호 교수는 "이번에 개발한 마이크로 로봇에 여러 진단과 치료 기능을 탑재해 심혈관계 질환 치료와 수술에 이용할 수 있도록 개발할 예정"이라고 말했다.

정부도 혈관 치료용 로봇 개발을 적극 지원한다는 방침이다.

지식경제부 김홍주 로봇팀장은 "혈관 치료용 마이크로 로봇을 통해 국내 의료기술이 한 단계 성장할 것으로 기대한다"면서 "향후 성장 가능성이 매우 높은 의료 분야 로봇기술 개발을 지속적으로 추진할 것"이라고 말했다.

/talk@fnnews.com 조성진기자

■사진설명=전남대학교 로봇연구소가 마이크로 로봇(손가락 위)을 이용해 미니피그의 혈전을 제거하는 실험에 성공했다. 연구소는 3차원 구동용 자기장 코일시스템을 제작해 로봇을 원하는 곳에 위치시키는 기술을 구현했다.


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압구정성모안과‥실명위기 `당뇨 망막증` 환자 3000명 치료 |건강

2010-05-16 07:35

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[메디컬 럭셔리]

각막이식도 정상급

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눈 멀게하는 녹내장 눈에 띄게 늘었다 |건강

2010-03-31 19:52

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특별한 증상 없이 진행되다가 실명을 초래하는 질병인 녹내장이 늘고 있다. 매년 녹내장으로 병원을 찾아 진료받는 환자의 숫자는 2003년 23만5000명에서 2009년 39만9800명으로 70% 늘었다(국민건강보험공단 자료). 세계적으로 녹내장은 백내장에 이어 실명 원인 2위이다.

녹내장에 걸리면 안압이 점점 높아지거나 시신경에 혈액 공급이 제대로 안 돼 시신경이 파괴된다. 병이 진행돼도 시력은 나빠지지 않기 때문에 환자 대다수는 시야가 아주 좁아질 때까지 자신이 녹내장인 줄 모르고 넘어간다. 녹내장은 치료나 수술을 해도 시신경 파괴를 늦출 뿐 병의 진행 자체는 완전히 막을 수 없어, 살아있는 시신경이 얼마 남지 않은 말기에 발견되면 앞을 볼 수 없게 된다.

▲ 세브란스 병원 제공
녹내장이 증가하는 이유는 첫째, 당뇨병 고혈압 등이 증가했기 때문이다. 김황기 김안과병원 녹내장센터 교수는 "녹내장은 시신경에 혈액공급이 잘 안 되는 '빈혈'이 생겨 시신경이 점차 손상되는 병이다. 당뇨병이나 고혈압으로 눈 부분의 혈관이 막히는 일종의 혈관 질환"이라고 말했다. 따라서 녹내장도 고혈압 당뇨병과 같이 나이가 들면서 증가한다.

둘째, 컴퓨터와 휴대폰 사용이 증가하면서 고도 근시가 지속적으로 늘고 있기 때문이다. 고도 근시는 녹내장 발병률을 3배 정도 높인다고 알려져 있다. 전연숙 중앙대용산병원 안과 교수는 "안구는 축구공 모양인데 고도 근시가 있으면 럭비공 모양처럼 길어진다. 이렇게 되면 안구 끝에 위치한 시신경이 눌려서 쉽게 손상을 받아 녹내장으로 진행된다"고 말했다.

셋째, 안과 검진이 보편화되면서 질병 발견율이 높아졌기 때문이다. 과거에는 건강검진을 할 때 시력과 안압만 측정했다. 그러나 5~6년 전부터 시신경을 볼 수 있는 안저 촬영이 추가된 건강검진 프로그램이 많아지면서 녹내장 진단이 따라 늘었다. 이은석 세브란스병원 안과 교수는 "한국은 서양과 달리 전체 녹내장 환자의 60~80%가 안압이 정상이다. 따라서 기존의 안압 검사만으로는 녹내장 진단이 어려웠다. 하지만 안저 촬영, 망막신경섬유층 검사 등 정밀검진이 늘면서 정상 안압 녹내장 환자가 많이 발견되고 있다"고 말했다.

녹내장은 80% 이상 안약으로 치료한다. 안약으로 치료되지 않는 환자는 레이저 치료와 수술을 한다.

한국녹내장학회는 40세 이상이면 1년에 한 번씩 정기적으로 시력·안압·안저 검사 등을 받도록 권장한다. 녹내장 가족력이 있거나, 고도 근시가 있거나, 과거에 눈 외상을 경험했거나, 고혈압·당뇨병을 앓고 있는 사람은 40세 이전부터 검진받는 것이 좋다.

/ 이금숙 헬스조선 기자 lks@chosun.com

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