휴대형
대표 예: Micron(스마트 핸드피스)
특징: 진전을 최대 90% 감소시키는 능동 소거 기능 내장. 외관은 일반 수술 기구와 유사합니다.
용도: 기존 수술 환경에 통합하기 쉽고 추가 장비가 적습니다.
로봇 보조 유리체망막 수술
한눈에 보는 포인트
섹션 제목: “한눈에 보는 포인트”1. 로봇 보조 유리체망막 수술이란?
섹션 제목: “1. 로봇 보조 유리체망막 수술이란?”로봇 보조 유리체망막 수술(Robotic-Assisted Vitreoretinal Surgery; RAVS)은 수술 로봇을 통해 안내 조작을 수행하는 첨단 수술 기술입니다. 인간의 손에 불가피한 생리적 진전(평균 진폭 156μm)을 줄이고 미크론 단위의 정밀 조작을 실현합니다1).
유리체망막 수술의 역사는 1970년대 Machemer의 유리체 절제술로 거슬러 올라갑니다. 로봇 보조 시도는 2007년 da Vinci 시스템 적용까지 이어졌으며, 안과 전용 수술 로봇 ‘Preceyes’는 2019년 CE 마크(유럽)를 획득했습니다. 현재 임상 사용 실적이 있는 시스템은 Preceyes와 KU Leuven 공동 조작 로봇 두 가지뿐입니다1).
로봇 시스템의 분류
섹션 제목: “로봇 시스템의 분류”안과용 수술 로봇은 조작 방식에 따라 크게 세 가지로 분류됩니다.
공동 조작식
대표 예: KU Leuven 공동 조작기, Steady-Hand 로봇
특징: 수술자와 로봇이 기구를 함께 잡고 수술자의 움직임을 정밀하게 안내합니다.
용도: 망막 정맥 캐뉼레이션 등 고정밀도가 요구되는 시술에 응용됩니다.
원격 조작식
대표 예: Preceyes (CE 마크 획득), IRISS
특징: 수술자가 조이스틱으로 원격 제어합니다. 떨림 필터링, 모션 스케일링, 가상 안전 경계를 갖춥니다.
용도: 망막하 주입, 내경계막 박리 등. 임상 연구에서 가장 널리 사용됩니다.
Q
로봇 수술이 기존 수술보다 안전한가요?
A
무작위 대조 시험에서 로봇군과 수동군의 안전성이 동등함이 확인되었으며, 로봇군에서는 떨림으로 인한 미세 외상 감소가 시사되었습니다. 그러나 설정 시간이 길고(수동 대비 +20분 이상), 촉각 피드백이 부족하다는 다른 위험 프로필도 존재합니다.
2. 주요 적응증과 임상적 의의
섹션 제목: “2. 주요 적응증과 임상적 의의”RAVS가 특히 유용하다고 여겨지는 시술은 다음과 같습니다.
내경계막/망막앞막 박리
섹션 제목: “내경계막/망막앞막 박리”내경계막(ILM)이나 황반앞막(ERM)은 매우 얇은 반투명 막으로, 박리 조작에는 섬세한 힘 조절이 요구됩니다. 로봇에 의한 떨림 감소와 힘 제어는 이 조작에서 망막 손상 위험을 낮출 가능성이 있습니다. 내경계막 제거로 망막하 주입 시 주입 압력을 약 6 PSI 낮추는 효과도 보고되었습니다1).
망막하 주입
섹션 제목: “망막하 주입”유전자 치료제(예: voretigene neparvovec)를 망막하 공간으로 정밀 전달하는 데 적용됩니다1). 수동 직접 주입은 가파른 학습 곡선이 있으며, Bruch막 천공 및 망막하 출혈의 위험이 따릅니다1). 로봇을 이용한 안정적인 주입은 이러한 위험을 줄일 수 있습니다.
망막정맥 카테터 삽입
섹션 제목: “망막정맥 카테터 삽입”KU Leuven 시스템을 사용한 최초의 인간 망막정맥 카테터 삽입(RVC)이 수행되어 직경 80~120μm의 미세 혈관으로 약물 투여가 가능해졌습니다. 수동으로 동일한 조작은 매우 어려우며, RAVS의 우월성이 가장 명확한 적응증 중 하나입니다.
황반하 출혈 관리
섹션 제목: “황반하 출혈 관리”망막하 혈종에 대한 t-PA(조직 플라스미노겐 활성화제)의 망막하 투여에서 로봇 지원이 필요한 망막절개술(retinotomy) 횟수를 줄인다는 보고가 있습니다.
내경계막/ERM 박리
대상: 망막전막, 황반원공
효과: 주입압 감소, 미세 외상 위험 감소1)
망막하 주입
대상: 유전자 치료(RPE65 변이 등)
효과: Bruch막 천공 위험 감소1)
망막정맥 카테터 삽입
대상: 망막정맥 폐쇄증
효과: 80~120μm 혈관으로 약물 직접 투여 가능
황반하 출혈 관리
적응증: 연령 관련 황반변성 합병 출혈
효과: 망막절개술 횟수 감소
Q
어떤 수술에서 로봇 지원이 특히 유용한가?
A
망막정맥 카테터 삽입술(RVC)은 수동으로 시행하기 매우 어려운 시술이며, RAVS의 유용성이 가장 명확합니다. 망막하 주입도 유전자 치료의 보급에 따라 중요성이 높아지고 있으며, 로봇 지원을 통한 안정적인 전달이 기대됩니다.
3. 수술 술기와 제어 메커니즘
섹션 제목: “3. 수술 술기와 제어 메커니즘”Preceyes의 주요 기능
섹션 제목: “Preceyes의 주요 기능”Preceyes는 4축 조작이 가능하며, 팁 정밀도는 약 10μm입니다. 주요 제어 기능은 다음과 같습니다.
- 떨림 필터링: 8~12Hz의 생리적 떨림 성분을 전기적으로 제거합니다1)
- 모션 스케일링: 수술자의 손 움직임을 임의의 비율로 축소하여 기구 팁에 전달합니다
- 가상 Z 경계(Virtual Z-Wall): 설정된 깊이를 초과하는 전진을 방지하는 안전 장치
- 홀드/프리즈 기능: 임의의 위치에서 기구를 정지 상태로 유지할 수 있습니다
수술 중 OCT(iOCT)와의 통합
섹션 제목: “수술 중 OCT(iOCT)와의 통합”수술 중 광간섭단층촬영(iOCT)을 사용하여 블레브(망막하액 저류)의 부피를 실시간으로 추정합니다(구면 캡 공식 적용)1). 이를 통해 과잉 주입이나 주입 부족을 방지하고 적절한 블레브 형성이 가능합니다.
Peel-and-Puddle 기법
섹션 제목: “Peel-and-Puddle 기법”내경계막 박리 후 형성된 “액체 웅덩이(puddle)“를 망막하 주입의 전달 경로로 활용하는 술기입니다1). 박리와 주입을 연속적으로 수행하여 술기의 효율성을 높입니다.
2단계 주입법
섹션 제목: “2단계 주입법”BSS(평형염류용액)로 예비 블레브(pre-bleb)를 형성한 후 약물을 추가 주입하는 방법입니다. 주입 시 압력 상승을 억제하는 효과가 있지만, 망막절개 확장의 위험이 따릅니다1).
Preceyes를 이용한 최초의 인간 로봇 보조 망막하 약물 전달은 2022년 국소 마취 하에 시행되었습니다2).
다음은 Preceyes와 KU Leuven 공동 조작 로봇의 특성을 비교합니다.
| 항목 | Preceyes | KU Leuven |
|---|---|---|
| 조작 방식 | 원격 조작 | 공동 조작 |
| 팁 정밀도 | 약 10μm | 마이크론 단위 |
| 주요 적응증 | 망막하 주입, 내경계막 박리 | 망막 정맥 캐뉼레이션 |
Q
Preceyes의 팁 정밀도는 어느 정도인가?
A
Preceyes의 팁 정밀도는 약 10μm로 알려져 있습니다. 인간의 생리적 떨림(평균 진폭 156μm)과 비교하면 약 1/15 이하로 움직임의 흔들림을 억제할 수 있습니다1).
4. 임상 성적
섹션 제목: “4. 임상 성적”RCT 결과
섹션 제목: “RCT 결과”RAVS에 관한 무작위 비교 시험(RCT)에서는 로봇군과 수동군 간에 안전성에 유의한 차이가 없었으며, 로봇군에서 미세 외상이 적은 경향이 나타났습니다.
수술 시간은 로봇군에서 연장이 인정되었습니다(12례 RCT에서 내경계막 박리 시간: 로봇군 4분 5초 vs 수동군 1분 20초). 이 차이는 설정 절차의 숙련과 시스템 개선으로 단축 가능할 것으로 생각됩니다.
아래에 주요 비교 지표를 나타냅니다.
| 지표 | 로봇군 | 수동군 |
|---|---|---|
| 생리적 떨림 | 보정 후 약 10μm | 156μm (평균) |
| 내경계막 박리 시간 | 4분 5초 | 1분 20초 |
| 안전성 | 수동 수술과 동등 | (기준) |
최초 인체 임상 사용
섹션 제목: “최초 인체 임상 사용”2022년에 보고된 최초의 로봇 보조 망막하 약물 전달에서는 국소 마취 하에 Preceyes를 사용한 전달이 성공적으로 수행되었습니다2).
Cehajic-Kapetanovi 등(2022)은 국소 마취 하에 수행된 로봇 보조 망막하 약물 전달의 첫 인체 보고를 발표했습니다2). 수술 합병증 없이 표적 부위로의 전달이 확인되었습니다.
5. 기술적 과제와 현재 한계
섹션 제목: “5. 기술적 과제와 현재 한계”RAVS는 유망한 가능성이 있지만, 현재 극복해야 할 여러 과제가 존재합니다.
- 촉각 및 힘 피드백 부족: 수술자는 기구 끝에 가해지는 힘을 직접 감지할 수 없습니다. 과도한 압력으로 인한 조직 손상을 방지하기 위해 시각적 피드백에 대한 의존도가 높아집니다.
- 설정 시간: 수동 수술에 비해 평균 20분 이상 길어 수술실 운영 효율에 영향을 미칩니다.
- 비용: 시스템 도입 비용은 수십만 달러에서 100만 달러 이상으로 고가이며, 보급의 장벽이 되고 있습니다.
- 생리적 떨림으로 인한 캐뉼라 재삽입 문제: 망막 정맥 캐뉼라 삽입 시, 캐뉼라 재삽입 시 떨림이 남아 있으면 천공 구멍이 확대되고 약물 역류가 발생합니다1).
- 전용 진료 보수 코드 미설정: 많은 국가 및 지역에서 RAVS 전용 보험 상환 코드가 존재하지 않습니다.
- 학습 곡선: 로봇 특유의 조작 감각에 적응하는 데 시간이 필요합니다.
6. 향후 전망
섹션 제목: “6. 향후 전망”차세대 기기 개발
섹션 제목: “차세대 기기 개발”망막하 주입을 위한 새로운 기기로 NANO SubRet Gateway Device가 개발 중입니다. 이는 후유리체박리(PVD) 없이 망막하 공간에 접근할 수 있도록 설계되어 수술 절차의 간소화가 기대됩니다1). 또한, 맥락막상 공간 접근을 가능하게 하는 Orbit SDS도 개발이 진행 중입니다1).
AI 및 iOCT와의 통합
섹션 제목: “AI 및 iOCT와의 통합”수술 중 OCT를 통한 실시간 조직 인식과 AI 자동 판단 지원을 결합하여 로봇 수술의 안전성과 정밀도를 더욱 높이는 방향으로 연구가 진행되고 있습니다. 힘 피드백 시스템의 통합도 주요 개발 목표 중 하나입니다.
원격 수술의 가능성
섹션 제목: “원격 수술의 가능성”원격 조작 로봇 시스템은 전문의에 대한 물리적 접근이 어려운 지역에서 수술을 가능하게 하는 원격 수술에의 응용이 검토되고 있습니다. 통신 지연과 안전성 보장이 해결해야 할 과제입니다.
Q
일본에서 로봇 보조 유리체망막 수술을 받을 수 있습니까?
A
현재 RAVS는 일반 임상에서 사용 단계에 있지 않으며 연구 및 임상 시험 단계에 있습니다. Preceyes는 유럽에서 CE 마크를 획득했지만, 일본을 포함한 많은 국가에서 표준 진료로 시행되지 않고 있습니다. 향후 보급을 위해서는 승인, 진료 보수 체계 정비 및 숙련 훈련 체계 구축이 필요합니다.
7. 참고 문헌
섹션 제목: “7. 참고 문헌”- Purdy R, et al. Subretinal gene therapy delivery. Prog Retin Eye Res. 2025;106:101354.
- Cehajic-Kapetanovic J, Xue K, Edwards TL, et al. First-in-Human robot-assisted subretinal drug delivery under local anesthesia. Am J Ophthalmol. 2022;237:104-113.