1. 첫 성공 사례
STAR는 2016년 처음 돼지를 상대로 장문합 수술을 시도해 성공했다. 다만 당시에는 복강경 대신 개복이 필요했고 인간의 안내 없이는 어려움을 겪었다. 이번 2022년 STAR는 수술 영역을 정확하게 시각화할 수 있는 특수 봉합 도구와 영상 시스템을 추가로 장착해 한층 강력해졌다. 강진우 존스홉킨스대 전기및컴퓨터공학과 교수팀이 개발한 3차원 내시경과 AI 추적 알고리즘이 쓰였다. 매시간 모양이 바뀌는 장 조직을 촬영하고 판단해 로봇이 바늘을 찌를 정확한 위치를 찾아낸다. 강 교수는 “3차원 AI 시각 시스템으로 어두운 복강경에서도 지능형 수술 로봇을 더욱 안전하게 만들었다“고 말했다.
가짜 장 조직을 이용한 수술 실험에서 STAR는 인간보다 더욱 정교한 손놀림을 선보였다. STAR는 총 118바늘 봉합을 시도해 이 중 20회만 인간의 판단을 요구했다. 83%는 자율적으로 바늘을 찔러 넣은 것이다. STAR는 가짜 장 조직을 완벽히 꿰매는 데 약 55분이 걸렸다. 외과의가 로봇을 활용하는 로봇 보조수술의 시간인 32분보다는 23분 가량 길었다. 그러나 봉합용 실 간격의 편차는 STAR가 2분의 1 수준으로 적은 것으로 나타났다.
돼지 4마리를 상대로 이뤄진 수술에서도 STAR는 86회 봉합 중 29회만 인간의 도움을 요청했다. 수술에 걸리는 시간은 인간과 비슷했고 수술 후에 장의 누출 압력과 연결성을 분석한 결과 외과의사가 진행한 수술과 비슷한 점수를 받았다. 돼지들은 수술 후 2주가 지나도 체중 변화와 같은 부작용이 발견되지 않았다.
2. 두번쨰 성공 사례
2024년 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스 연구진은 두 팔이 달린 로봇이 실을 팽팽하게 유지하면서 한쪽 팔 위의 바늘로 조직에 뚫은 후 다른 팔에 바늘을 전달하는 방식으로 모조 피부 위의 작은 상처를 연속으로 6바늘 봉합하는 모습을 동영상으로 촬영했다.
연구진은 사람 개입 없이 2차원 형태의 인공피부에 최대 6바늘을 완성했다. 평균적으로는 3바늘이 완료됐다.
3. 추후 계획
연구진은 이 로봇이 더 복잡한 상처 모양을 성공적으로 꿰매고 봉합 작업을 더 빠르고 정확하게 완료하는 것을 목표로 제시했다. 현재 모조 피부를 대상으로 진행한 실험을 앞으로 닭과 같은 동물 피부를 대상으로 전환할 예정이다.
연구진은 “봉합은 외과 수술의 마지막 작업으로 의사 피로도가 높은 상황에서 주로 이뤄진다”면서 “(로봇을 활용한 봉합이) 의사에게는 편리하지만 로봇 작업 결과 실제 환자치료에 도움이 되는지가 앞으로의 관건”이라고 전했다.