고대안암병원, 수술 후 모니터링 가능한 무선전자 봉합사 개발

장우영 교수

장우영·최지혜 고려대 안암병원 정형외과 교수팀은 힘줄 수술 후 장기간 회복 상황을 모니터링할 수 있는 무선 전자 봉합사를 개발했다고 27일 밝혔다. 연조직 손상부위의 회복 상황을 인장각도 측정으로 정확하게 판단해 개인별 맞춤치료 기준을 마련할 수 있을 것으로 내다봤다.

스포츠 활동 등으로 아킬레스건이 끊어진 뒤 치료를 받으면 재활을 해야 한다. 재활 프로토콜은 병원과 의사에 따라 다양한 기간 시행한다.

이때 환자의 힘줄 회복 정도를 직접 평가해 그에 맞는 재활 강도를 적용하는 것은 힘들었다. 평균 회복 속도, 컴퓨터단층촬영(CT) 등 영상결과 등을 종합적으로 파악해 치료 계획을 세우고 재활을 하지만 개인마다 다른 치료 상황을 반영하려면 추가 기술이 필요했다.

장 교수팀은 서정목 연세대 공대 교수팀, 이재홍 DGIST 교수팀과 이런 한계를 극복하기 위해 무선 전자 봉합사를 개발했다.

무선 전자 봉합사는 유도코일, 송신부, 섬유센서, 봉합사 등으로 이뤄졌다. 유도코일을 활용해 외부장비와 무선으로 장기간 모니터링하고 비침습적으로 정밀한 검사결과를 얻을 수 있다. 생체적합성과 면역내성을 지닌 재료를 사용해 부작용도 줄였다.

센서를 활용하기 때문에 재건된 연조직의 기능적 특성을 장기간 모니터링할 수 있다. 조직의 회복 속도를 정확하게 측정하고 수술 후 합병증을 예측하는 데 도움이 된다. 정밀한 치료, 재활 계획을 세워 최상의 조건에서 회복 치료를 할 수 있다는 게 의료진의 설명이다.

연구팀은 아킬레스건이 손상된 동물모델에 무선 전자 봉합사를 적용해 효과를 확인했다. 12주 간 재건 조직 회복 정도와 기능적 특성을 모니터링했더니 무선 전자 봉합사에서 수집된 신호를 분석해 조직 회복속도와 정도를 정확하게 측정할 수 있었다.

장 교수는 "수술 결과 평가 뿐 아니라 수술 후 관리 혁신을 통해 환자들의 삶의 질을 향상시킬 수 있을 것"이라며 "개별 환자에게 맞춘 시기적절한 치료를 시행할 수 있을 것"이라고 했다. 이번에 연구에 활용한 아킬레스건 외에 다른 연조직 등으로도 연구를 확대할 수 있을 것으로 내다봤다.

이번 연구 결과는 나노과학분야 국제학술지(ACS NANO) 표지 논문으로 채택됐다.

이지현 기자 bluesky@hankyung.com