반강성고정술 이어 추간공확장술도 美 특허

시술 도구 등 특허 등록 마쳐
서울 광혜병원 ‘해외 사업화’ 속도

척추 치료는 과거 병변을 직접 제거하거나 불안정한 척추를 단단히 고정하는 데 초점이 맞춰졌다면 최근에는 움직임을 최대한 보존하면서 절개와 조직 파괴를 최소화해 치료하는 방향으로 세분화되고 있다. 수술에서는 안정성과 운동성의 균형을, 비수술에서는 증상 완화보다는 병변에 대한 정밀한 접근을 중시하는 흐름이다.

박경우 서울 광혜병원 대표원장은 30년 이상 척추질환을 진료하며 이러한 변화에 맞춰 수술부터 비수술까지 각종 제품과 기구를 직접 개발해 왔다. 그 결실로 현재 척추 수술·비수술 분야를 중심으로 다수의 국내외 지식재산권을 보유했다. 최근에는 미국에서 반강성고정술 관련 핵심 특허가 잇따라 등록된 데 이어 추간공확장술 개선 시술 도구 역시 특허등록 확정 후 사실상 마무리 단계에 접어들면서 해외 사업화 가능성도 주목받고 있다.

‘완전 고정’에서 ‘유연한 고정’으로

척추 수술 분야에서 개발해 온 기술은 반강성고정술이다. 일반적으로 강성고정술은 불안정한 척추 분절을 견고하게 고정하는 방식이다. 그러나 수술 분절의 움직임이 완전히 제한되면서 인접한 분절로 운동이나 하중에 따른 부담이 그대로 전가되는 점이 문제였다.

반강성고정술은 이를 보완하기 위해 고정력은 유지하되 일정 범위의 유연성과 탄성을 허용하도록 설계됐다. 척추 전방부는 긴 나선형의 원통형 케이지를 이용해 고정하고, 척추 후방부는 니티놀 소재의 스프링 로드가 충격과 반복 하중을 흡수·분산한다. 각 척추 분절을 독립적으로 연결할 수 있는 스크루 구조를 적용해 필요한 부위별로 대응할 수 있도록 했다. 그 결과 재수술 시에도 기존 구조 전체를 교체하기보다 문제가 발생한 분절을 중심으로 선택적으로 접근할 수 있는 것이 특징이다.

최근에는 반복 하중에 따른 로드의 피로 파단 가능성을 낮추는 설계도 추가됐다. 관련 기술은 한국과 일본에 이어 올해 4월 28일 미국에서도 특허가 발급됐다. 이에 앞서 모듈 부위는 체외에서 조립해 체내에 이미 결합된 부위와 연결하는 방식의 분리형 헤드 모듈을 적용한 바이오플렉스 시스템 역시 미국 특허를 확보해 반강성고정술의 수술 편리성을 높이고 핵심 기술의 권리 범위를 넓혔다.

추간공확장술 개선 도구도 미국 특허등록 확정

비수술 분야의 대표 기술은 추간공확장술이다. 추간공은 신경다발에서 양쪽으로 갈라진 신경가지와 혈관 등이 지나는 통로다. 인대 비후나 유착, 디스크 및 주변 조직의 퇴행 등으로 추간공이 좁아지면 신경을 압박해 통증을 유발하게 된다.

추간공확장술은 좁아진 추간공에 특수 키트를 접근시켜 비후되거나 유착된 인대를 선택적으로 절제하고 공간을 확보한다. 신경 주변의 물리적 압박을 줄이는 동시에 확보된 공간을 통해 생화학적 염증 유발 물질의 배출을 돕는다.

박 대표원장은 임상 경험을 바탕으로 트로카 핸들과 니들 구조도 개선했다. 목표 지점까지의 직진성을 높이고 병변 위치에 정밀하게 접근해 정교하게 절제할 수 있도록 조향성을 보완한 것이 핵심이다. 이 같은 개선 내용은 미국 특허출원을 거쳐 올해 7월 21일 미국특허청(USPTO)으로부터 등록허가 통지를 받았다. 현재 심사는 모두 마무리됐으며 특허증 발급 절차만 남은 상태다.

향후 신소재와 인공지능 접목해 치료 정밀화

서울 광혜병원은 미국에 이미 등록된 모듈형 바이오플렉스 시스템과 피로파단 방지 척추경 고정장치에 이어 추간공확장술 개선 도구까지 권리화함으로써 척추 수술과 비수술을 아우르는 토털 치료 시스템에 대한 기술 포트폴리오가 더욱 강화될 것으로 보고 있다.

특히 반강성고정술과 추간공확장술 기구가 각각 척추 수술과 비수술에서 독립적인 원천 기술을 형성하고 있다는 점에서 경제적 가치와 파급효과도 클 것으로 평가된다. 실제로 관련 미국 특허를 기반으로 다국적 의료기기 기업과 벤처캐피털 등을 중심으로 기술 제휴, 공동 사업화, 투자 등 다양한 협력 방안이 논의되고 있는 것으로 알려졌다.

최근 신소재를 수술 기구에 접목하고, 인공지능 기반 수술·비수술 내비게이션 시스템 연구도 진행 중이다. 영상에서 환자의 해부학적 구조와 병변을 시각적으로 분할·도식화해, 목표 부위에 정확히 접근토록 하는 게 목표다.

황서현 기자 fanfare2@donga.com