뉴럴링크, BCI 자동 이식 전용 수술 로봇 공개… 경막 절제 없이 전극 삽입

사람 머리카락보다 가는 수백 가닥의 미세 전극을 뇌 조직 손상 없이 촘촘하게 심는 작업은 제아무리 노련한 신경외과 의사라도 장시간 반복하기 힘든 영역입니다.

뉴럴링크가 4월 30일 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 전극 이식을 전자동으로 수행하는 전용 수술 로봇을 선보였습니다. 일론 머스크는 2026년부터 BCI 기기 대량 생산에 돌입하며, 모든 이식 수술을 로봇 기반의 자동화 수술로 완전히 전환할 계획이라고 밝혔습니다. 이미 초기 임상 참가자들은 생각만으로 컴퓨터 커서를 움직이고 로봇 팔을 제어하며 게임을 즐기고 있지만, 더 많은 환자에게 이식하려면 사람 손에만 의존하는 수술 방식을 벗어나야 합니다.

경막 절제 생략하고 직접 전극 관통 삽입

뉴럴링크는 2024년 규제 당국의 승인을 받아 인간 대상 임상 시험을 시작했습니다. 지난해 말 기준 전 세계 약 12명이 기기를 이식받았으며, 최근 추정치는 약 20명 수준까지 늘어났습니다. 지난해 6월 유치한 6억 5,000만 달러 규모의 투자로 기업 가치는 약 90억 달러에 도달했고, 이 자금은 기기 양산과 수술 현장 자동화에 집중 투입되고 있습니다.

수술 과정은 명확히 나뉩니다. 인간 외과의가 환자의 두개골을 절개하는 첫 단계를 마치면 곧바로 로봇이 수술을 이어받습니다. 5축 제어 시스템을 갖춘 이 로봇은 8대의 카메라와 실시간 광간섭단층촬영(OCT) 스캐너를 이용해 뇌 표면 아래를 실시간으로 들여다보며 전극을 배치합니다.

가장 두드러진 기술적 진보는 뇌를 감싸고 있는 보호막인 경막의 처리 방식입니다. 이전에는 의사가 경막을 직접 잘라내야 했으나, 새로 개선된 로봇은 경막을 절제하지 않고 미세 바늘로 구멍을 뚫어 전극을 곧바로 밀어 넣습니다. 덕분에 번거로운 수술 단계가 하나 줄어들면서 수술 속도가 빨라졌고, 감염 위험 역시 크게 낮아졌습니다.

수술실을 정밀 제조 공장처럼 바꾸다

뉴럴링크 엔지니어들은 이 로봇을 실험실 장비가 아닌 대량 생산 공장의 첨단 제조 장비처럼 취급하고 있습니다. 지지 암 크기를 대폭 줄여 공간 활용성을 높였고, 액추에이터와 바늘 광학계, 센서 반응 속도를 지속적으로 개선해 환자마다 다른 개두 부위에 유연하게 대응할 수 있도록 했습니다.

그렇다고 인간 의사가 수술실에서 완전히 배제되는 것은 아닙니다. 두개골 개두와 전체 수술 감독, 돌발 상황 대처는 여전히 의사의 몫입니다. 다만 인간의 손으로 감당하기 힘든 초정밀·반복 삽입 공정만 로봇이 전담하게 됩니다.

왜 중요한가

우리는 이번 발표의 핵심이 칩 성능이 아니라 BCI 대중화의 가장 현실적인 걸림돌이었던 수술 확장성을 건드렸다는 점에 있다고 봅니다.

척수 손상이나 중증 신경 장애를 겪는 환자에게 생각만으로 디지털 기기를 다루는 기능은 삶의 독립성을 되찾아주는 혁신입니다. 하지만 마이크로 단위로 뇌에 전극을 심을 수 있는 고숙련 신경외과 전문의는 전 세계적으로도 턱없이 부족합니다. 수술 하나에 수 시간이 걸리는 수작업 방식으로는 기껏해야 수십 명의 환자를 치료하는 데 그칠 수밖에 없습니다. 수술을 표준화된 로봇 공정으로 바꾸는 것은 BCI를 소수의 실험에서 상용 의료 서비스로 전환하기 위한 필수 관문입니다.

업계 전반에도 상당한 압박이 될 것입니다. 비침습형이나 혈관 내 삽입형 방식을 연구하는 경쟁사들은 그동안 개두 수술의 낮은 확장성을 침습형 BCI의 약점으로 지적해 왔습니다. 뉴럴링크가 수술 전 과정을 자동화해 수술 시간을 획기적으로 줄이고 감염 위험까지 통제한다면, 고해상도 신호를 얻을 수 있는 침습형 방식의 경쟁력이 한층 강화됩니다. 물론 경막을 뚫고 들어가는 자동화 천공 방식이 수많은 환자의 뇌 구조 차이 속에서도 부작용 없이 장기적으로 안전한지는 더 많은 임상을 통해 검증되어야 합니다.