로봇의 의료계 진출

‘로봇(robot)’하면 떠오르는 것은 태권브이나 터미네이터처럼 사람보다 힘이 센 기계나 컴퓨터다. 영화에서는 항상 악당을 물리치지만, 스스로 행동하는 것이 부족하여 쉽게 조종을 당하고 이용당하다가 겨우 마지막에 승리하는 캐릭터이다. 로봇의 정의는 컴퓨터에 의해 프로그래밍이 된 기계이지만, 자율성 여부가 중요하고, 이에 따라 기계나 컴퓨터와 구별될 수 있다.
로봇은 반복되는 일을 장시간 하거나, 사람이 작업할 수 없는 환경에서 일을 하기 위해 개발되었다. 의료계에서는 점차 수술로봇, 수술보조로봇, 진단로봇, 원격진료로봇 등으로 활용되고 있으며, 이제는 노인과 장애인의 재활치료와 일상생활동작을 돕는 로봇의 수준까지 발전했다. 미래사회에서 로봇은 스마트폰처럼 상용화될 것이고, 의료뿐만 아니라 모든 분야에서 반드시 필요한 존재이면서 매우 중요한 역할을 할 것이다.

다양한 장점을 갖춘 재활로봇

재활 분야에서는 질병과 손상으로 팔과 다리의 기능이 소실되어 환자 혼자의 힘으로 일상생활동작을 하지 못하는 경우가 흔하다. 처음에 만들어진 재활치료로봇의 역할은 휠체어에 기계팔을 부착하여 손의 기능을 대체하는 것이었다. 모든 활동을 한꺼번에 다하는 기능을 갖추기보다는 부분적으로 필요한 일상생활동작을 수행하는 로봇으로, 일어날 때 도와주는 로봇, 이동을 도와주는 로봇, 목욕을 도와주는 로봇, 보행을 도와주는 로봇 등으로 세분화되어 다양하게 개발되고 있다. 이러한 로봇들은 스스로 판단하고 수행하기보다는 정해진 규칙에 따라 사람이 적응하고 조정하는 측면이 많다.
또 하나의 재활로봇은 치료를 목적으로 한다. 재활치료의 이론 중의 하나가 뇌가소성(brain plasticity)인데, 신경손상으로 마비가 발생하였을 때 반복적인 연습을 통해 운동기능을 회복하는 것을 의미한다. 하지의 근력이 약화된 환자를 트레드밀에 고정시켜 치료사가 일일이 발동작을 만들어주는 것보다 하지보행로봇으로 보행훈련을 하는 것이 훨씬 효율적이다. 재활로봇에 의한 치료는 이전의 치료보다 환자의 치료동기를 더 많이 유발시키고, 필요한 부분을 선택적으로 반복해서 치료할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 환자에 맞춰 치료의 강도와 횟수를 조정할 수 있고, 평가를 통한 피드백도 제공한다.
재활로봇은 보행을 위한 로코맷(Lokomat), 워크봇(Walkbot), 모닝워크(Morning walk), 엑소워크(Exowalk) 등이 있고, 상지로봇은 인모션(Inmotion), 아메오스프링(Armeo spring), 아메오파워(Armeo power), 까밀로(Camilo), 아마데오(Amadeo) 등으로 상지의 기능을 향상시킨다. 이러한 재활로봇은 재활병원을 중심으로 환자에게 치료를 제공하고 있지만, 높은 구입가와 유지비로 아직은 대중화되지는 못하고 있다. 또한 보행로봇의 경우는 부피가 커서 공간을 많이 차지하고, 정해진 공간에서만 사용해야 하는 단점을 가진다.
재활로봇이 도입된 후 많은 연구에서 이전의 치료보다 운동기능과 근력의 회복이 더 많이 향상된 것이 확인되었지만, 이를 증명할 만한 정확한 기전은 아직 밝혀지지 않았고, 표준화된 치료 프로토콜도 정립되어 있지 않다.