로봇이 사람의 음성으로 지시를 받으며 담낭 제거
로봇이 사람의 음성으로 지시를 받으며 담낭 제거 수술을 수행하고 있다. Credit Ji Woong (Brian) Kim 사람의 말을 이해하고 지시에 따라 여러 단계의 수술을 스스로 수행하는 로봇 기술이 개발됐다. 로봇은 돼지의 담낭을 제거하는 복강경 수술에서 외과의사의 개입 없이 처음부터 끝까지 수술 전 과정을 자율적으로 완수했다. 이번 연구에선 로봇에 '단계적 자율성'이라는 새로운 개념을 구현하는 데 성공했다. 연구팀은 자율 수술 시스템의 의료현장 적용 가능성을 한층 앞당긴 전환점이 될 수 있다고 자평했다. 10일 학계에 따르면 김지웅 미국 존스홉킨스대 박사후연구원 연구팀은 수술 절차 전체를 여러 개의 ‘하위 작업’으로 나누고 이를 언어 지시로 관리하는 계층형 프레임워크(구성체계) ‘SRT-H’를 고안했다. 이를 적용한 로봇이 돼지 담낭 제거 수술에 성공했다. 연구 결과는 국제학술지 '사이언스 로보틱스'에 9일(현지시간) 게재됐다. 자율 수술 로봇은 단순 반복 작업을 수행하는 기존 자동화 기술과 달리 수술 전 과정을 스스로 계획하고 실행해야 한다. 복강경 수술처럼 환자의 조직 구조가 다양하고 출혈로 인해 시야가 제한되는 환경에선 고도의 판단력과 조정 능력이 더욱 요구된다. 지금까지 개발된 로봇 시스템은 한두 가지 동작을 자동화하는 수준에 머물렀고 실제 수술 환경의 복잡성을 감당하기에는 한계가 있다. 연구팀이 개발한 프레임워크는 자연어로 수술 단계에 대한 지시를 내리는 동시에 실제 로봇 팔의 움직임을 설계한다. 예를 들어 “담관을 식별하고 클립을 부착한 후 절단하라”는 지시를 주면 로봇은 이를 이해하고 최적의 위치를 탐색한 뒤 정밀한 손동작을 수행하는 식이다. 수술 도중 예상치 못한 상황이 생기면 로봇이 스스로 판단해 움직임을 교정할 수 있도록 설계됐다. 이번에 개발된 프레임워크는 실제 수술용 로봇 '다빈치'에 적용돼 성능이 검증됐다. 실험에선 돼지의 담낭을 절제하는 복강경 수술 가운데 ‘클리핑 및 절단’ 단계가 수행됐다. 이 수술 과정은 담관과 동맥을 식별한 뒤 각각 클립을 부착하고 절단하는 고난도 과정으로 총 17단계로 나뉜다. 연구진은 총 8개의 돼지 담낭 샘플을 활용해 모든 과정을 완전 자율 모드로 시행했다. 그 결과 모든로봇이 사람의 음성으로 지시를 받으며 담낭 제거 수술을 수행하고 있다. Credit Ji Woong (Brian) Kim 사람의 말을 이해하고 지시에 따라 여러 단계의 수술을 스스로 수행하는 로봇 기술이 개발됐다. 로봇은 돼지의 담낭을 제거하는 복강경 수술에서 외과의사의 개입 없이 처음부터 끝까지 수술 전 과정을 자율적으로 완수했다. 이번 연구에선 로봇에 '단계적 자율성'이라는 새로운 개념을 구현하는 데 성공했다. 연구팀은 자율 수술 시스템의 의료현장 적용 가능성을 한층 앞당긴 전환점이 될 수 있다고 자평했다. 10일 학계에 따르면 김지웅 미국 존스홉킨스대 박사후연구원 연구팀은 수술 절차 전체를 여러 개의 ‘하위 작업’으로 나누고 이를 언어 지시로 관리하는 계층형 프레임워크(구성체계) ‘SRT-H’를 고안했다. 이를 적용한 로봇이 돼지 담낭 제거 수술에 성공했다. 연구 결과는 국제학술지 '사이언스 로보틱스'에 9일(현지시간) 게재됐다. 자율 수술 로봇은 단순 반복 작업을 수행하는 기존 자동화 기술과 달리 수술 전 과정을 스스로 계획하고 실행해야 한다. 복강경 수술처럼 환자의 조직 구조가 다양하고 출혈로 인해 시야가 제한되는 환경에선 고도의 판단력과 조정 능력이 더욱 요구된다. 지금까지 개발된 로봇 시스템은 한두 가지 동작을 자동화하는 수준에 머물렀고 실제 수술 환경의 복잡성을 감당하기에는 한계가 있다. 연구팀이 개발한 프레임워크는 자연어로 수술 단계에 대한 지시를 내리는 동시에 실제 로봇 팔의 움직임을 설계한다. 예를 들어 “담관을 식별하고 클립을 부착한 후 절단하라”는 지시를 주면 로봇은 이를 이해하고 최적의 위치를 탐색한 뒤 정밀한 손동작을 수행하는 식이다. 수술 도중 예상치 못한 상황이 생기면 로봇이 스스로 판단해 움직임을 교정할 수 있도록 설계됐다. 이번에 개발된 프레임워크는 실제 수술용 로봇 '다빈치'에 적용돼 성능이 검증됐다. 실험에선 돼지의 담낭을 절제하는 복강경 수술 가운데 ‘클리핑 및 절단’ 단계가 수행됐다. 이 수술 과정은 담관과 동맥을 식별한 뒤 각각 클립을 부착하고 절단하는 고난도 과정으로 총 17단계로 나뉜다. 연구진은 총 8개의 돼지 담낭 샘플을 활용해 모든 과정을 완전 자율 모드로 시행했다. 그 결과 모든 실험에서 성공률 100%를 기록했다. 실험 내내 사람의 개입은 단 한 차례도 없었다. 로봇은 수술 속도 면에서는 인간 외과의사보다 다소 느렸지만 움직임은 더 부드럽고 경로는
로봇이 사람의 음성으로 지시를 받으며 담낭 제거
