ENvue Medical, 위관 삽입용 신형 로봇 시스템 공개

ENvue Drive는 환자에게 영양관을 삽입하는 과정을 보여줍니다. | 출처: ENvue Medical

ENvue Medical Inc.는 최근 영양관 삽입 과정을 자동화하는 로봇 보조 도구인 ‘ENvue Drive’를 출시했습니다. 이 시스템은 FDA 승인을 받은 자사의 전자기 내비게이션 플랫폼을 기반으로 하며, 인공지능, 실시간 내비게이션 기능 및 로봇 보조 기능을 통합하여 일관된 임상 워크플로우를 제공합니다.

미국에서는 매년 100만 건 이상의 영양관 삽입 시술이 이루어지고 있습니다. ENvue Medical의 CEO인 도론 베서(Doron Besser) 박사는 The Robot Report와의 인터뷰에서 “이러한 시술은 고령자, 일반 성인 환자는 물론 소아 환자 및 미숙아를 포함한 중환자들에게 시행됩니다”라고 설명했습니다.

대부분의 경우, 영양관은 의료진이 수동으로 삽입하며, 적절한 위치에 삽입되었는지 확인하기 위해 자신의 경험과 시술 중 느끼는 저항감을 의존합니다.

베서 박사는 이러한 시술이 항상 의사의 처방에 따라 이루어지지만, 간호사나 영양사도 수행할 수 있다고 언급했다.

“이러한 시술 중 약 3%에서 5%는 튜브가 잘못된 위치, 특히 폐 내부에 삽입되는 결과를 초래합니다.”라고 그는 말했다. “이런 일이 발생하면 폐 붕괴와 같은 일련의 심각한 합병증을 유발할 수 있습니다. 어떤 경우에는 영양관이 폐 내에 남아 있어 그곳에 체액과 영양분이 축적되기도 합니다.”

베서는 ENvue 시스템의 핵심 목표가 환자 안전을 강화하고, 의료진의 업무 흐름을 간소화하며, 병원의 비용을 절감하는 것이라고 강조했다.

ENvue Drive는 어떻게 작동하나요?

ENvue Drive는 FDA 승인을 받은 ENvue 내비게이션 플랫폼을 기반으로 개발되었습니다. 이 플랫폼은 현재 미국 전역의 병원에 도입되어 장내 영양관 삽입 시 실시간 전자기 유도 기능을 제공하고 있습니다. ENvue Drive는 이를 바탕으로 로봇을 활용하여 영양관의 실제 삽입을 수행합니다.

이 시스템에는 영양관 끝에 장착된 센서가 포함되어 있어, 영양관이 삽입되는 과정을 의사가 선명하게 확인할 수 있습니다. 또한 이 회사의 AI 내비게이션 소프트웨어인 ‘Ask Oscar’도 통합되어 있습니다.

“이 센서가 장착된 영양관이 환자의 흉부와 복부를 덮고 있는 전자기파 영역에 진입하면, 영양관이 올바른 위치로 정렬됩니다.”라고 베서는 설명했습니다. “정렬이 완료되면 시스템이 활성화되며, 튜브가 360º 범위 내에서 어떤 방향으로 움직이든 그 위치가 계산되어 화면에 실시간으로 표시됩니다.”

베서는 ENvue가 이 센서를 자체적으로 개발했다고 덧붙였습니다. “전자기 내비게이션 시스템의 핵심 요건 중 하나는 센서의 재생 빈도가 매우 높아야 한다는 점입니다,”라고 그는 말했습니다. “우리 센서는 초당 약 40회 업데이트됩니다. 삽입 과정에서 지연을 방지하기 위해 의료진이 화면을 통해 즉각적인 피드백을 받아야 하므로 이러한 높은 주파수는 필수적입니다.”

환자의 체내에 삽입된 후, 이 시스템은 5자유도(5 degrees of freedom)의 움직임을 허용하여 시술 전 과정에 걸쳐 의료진에게 더 큰 유연성을 제공합니다.

“저희 시스템은 조향 안내 기능을 제공하므로, 의료진은 언제든지 영양관이 향하고 있는 방향을 파악할 수 있습니다.”라고 베서는 말했다. “이 기능은 구글 맵스나 웨이즈와 같은 GPS 시스템처럼 작동하여 실시간 방향 안내를 제공합니다.”

ENvue는 시술 중 환자의 움직임 문제를 해결합니다

최근 시연에서 ENvue는 의료진의 감독 하에 해부학적 경로를 식별하고, 튜브 궤도의 편차를 감지하며, 교정 지침을 제공하고, 소장의 목표 위치로 튜브를 이동시키는 데 도움을 줄 수 있음을 보여주었습니다.

영양관 삽입에는 몇 가지 독특한 어려움이 따르는데, 그중 가장 큰 문제 중 하나는 환자 본인의 예측 불가능한 움직임입니다.

“심하게 진정제를 투여받거나 기계적 인공호흡을 받는 환자라도 시술 중에 움직일 수 있습니다,”라고 베서는 말했다. “간호사들은 영양관을 삽입하는 동시에 환자를 진정시키는 데 집중해야 합니다.”

이러한 문제를 해결하기 위해 ENvue는 환자의 몸에 부착된 추가적인 심전도(ECG) 센서를 활용합니다. “시술 중 환자가 움직이거나 몸을 일으키거나 약간 불안해하더라도 시스템은 정확도를 유지합니다,”라고 베서는 설명했습니다.

의료진은 시술 전 과정에 걸쳐 완전한 통제권을 유지합니다

베서는 ENvue Drive를 개발할 당시, 팀이 간단한 지침을 갖춘 사용자 친화적인 도구를 만드는 데 중점을 두었다고 말했다.

“간호사와 영양사들은 엄청난 압박을 받고 있습니다,”라고 그는 언급했다. “그들은 종종 피로에 시달리며, 인력 부족도 흔한 일입니다. 저희는 이러한 시술을 수행하는 데 필요한 단계별 지침을 제공함으로써 그들을 지원하고자 합니다.”

시술 도중 시스템이 튜브가 잘못된 위치로 향하고 있음을 감지하면, 의료진에게 경고를 보내고 진행 방법에 대한 제안을 제공합니다. 시술자는 시술 전반에 걸쳐 완전한 통제권을 유지하며, 다음 단계에 대한 최종 결정을 내립니다.

“우리는 로봇이 의료진을 대체하기를 원하지 않습니다,”라고 베서는 말했다. “우리의 목표는 로봇 팔이 의료진을 보조하고, 의료진의 자신감을 높이며, 절차를 간소화하는 동시에, 고도로 숙련된 의료진이 시스템에 대한 최종 통제권을 유지하도록 보장하는 것입니다.”

ENvue는 로봇 기술을 더 많은 병상 시술로 확대 적용하는 것을 목표로 하고 있다

베서는 많은 의료 로봇 프로젝트가 초기에는 정형외과나 척추 수술과 같이 수술실에서 시행되는 복잡한 수술에 초점을 맞췄다고 설명했다. 그러나 훨씬 더 흔한 것은 비교적 간단한 병상 시술이며, 로봇의 생산 비용이 낮아짐에 따라 이러한 시술들은 자동화에 점점 더 적합해지고 있다.

“이러한 발전의 첫 단계는 아마도 체내 영양관 삽입이 될 것이며, 그 다음으로는 혈관 접근, 특히 말초 삽입 중앙정맥카테터(PICC) 삽입이 뒤따를 것”이라고 베서는 말했다. 매년 수백만 개의 이러한 카테터가 환자의 팔에 삽입되며, 약물을 효과적으로 투여하기 위해서는 카테터의 정확한 위치 결정이 필수적이다.

ENvue는 흉부 X선 촬영 기능을 시스템에 통합함으로써, 이러한 시술까지 자동화할 수 있는 로봇을 개발하는 것을 목표로 하고 있다.

ENvue Drive의 핵심 기술은 이미 510(k) 지정에 따라 FDA 승인을 받았다. ENvue는 향후 몇 년 동안 이 시스템에 대한 추가 규제 승인을 추진할 계획이다.