'센소엑소' 입자 마비된 손이…촉각·움직임 모두 복원

뇌졸중이나 척수 손상으로 마비된 손의 움직임과 촉각을 동시에 복원하는 웨어러블 로봇 시스템이 개발됐다.

1일(현지시간) 생명과학 전문 매체 에이조라이프사이언스에 따르면, 연구팀은 로봇 보조 기술과 표적 전기 신경 자극을 결합한 웨어러블 시스템 '센소엑소(SensoExo)'를 개발해 신경학적 손상 환자의 손 기능 개선 효과를 확인했다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 게재됐다.

센소엑소는 손을 쥐고 펴는 움직임을 돕는 3D 프린팅 외골격과 신경 자극을 전달하는 '뉴로슬리브(NeuroSleeve)'로 구성된다. 뉴로슬리브는 경피 신경 전기 자극(TENS)을 통해 촉각과 유사한 감각을 인공적으로 만들고, 기능적 전기 자극(FES)으로 손의 움직임을 지원한다.

연구팀은 뇌 또는 척수 손상 이력이 있는 환자 14명을 대상으로 임상 시험을 진행했다. 그 결과, 감각을 완전히 상실한 환자에게서도 손바닥 전체 면적의 43%에 해당하는 부위의 감각이 회복됐다. 중등도 감각 손실 환자는 반응이 없던 부위의 절반 이상에서 감각이 돌아왔다.

운동 기능 역시 크게 개선됐다. 외골격과 기능적 전기 자극을 함께 사용했을 때, 심각한 운동 장애가 있는 참가자들의 손가락 운동 범위(RoM)가 건강한 상태의 55% 수준까지 회복됐다. 이는 외골격만 단독으로 사용했을 때(34%)보다 높은 수치다.

이 시스템을 착용한 참가자들은 깨지기 쉬운 물체와 부피가 큰 물체를 옮기는 실험에서 각각 79%, 90%의 높은 성공률을 보였다. 또한 착용하는 데 걸리는 시간은 기존 장갑형 기기의 절반 수준으로 줄었고, 한 번 충전으로 6시간 동안 사용이 가능하다.

연구팀은 이번 연구가 소규모 개념 증명 연구라는 한계가 있지만, 개인 맞춤형 보조 기술이 신경 손상 환자의 독립성을 높이고 사회 복귀를 촉진할 가능성을 보여줬다고 평가했다. 향후 특정 질병을 대상으로 한 대규모 연구가 필요할 것으로 보인다.