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세계 최초 ‘가상 통증치료 시술 시뮬레이터’ 개발

등록 2022.09.30 15:38:43

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기사내용 요약

고대 안암병원 마취통증의학과 고재철 교수
해부학적 구조 구현, 수술 도구 삽입 가능

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[서울=뉴시스]고재철 고려대학교 안암병원 마취통증의학과 교수. (사진= 고대 안암병원 제공) 2022.09.30

[서울=뉴시스] 백영미 기자 = 국내 의료진이 시술의 난이도가 높아 어려움이 있을 것으로 예상되는 환자의 영상 데이터를 바탕으로 실제 시술 환경을 계산해 가상으로 만들어 내 시술해 볼 수 있는 '가상 시뮬레이션 프로그램'을 개발해냈다.

고려대학교 안암병원은 최근 고재철 마취통증의학과 교수가 가상 시뮬레이션 프로그램을 개발해 실제 환자에게 성공적으로 시술했다고 30일 밝혔다.

까다로운 절차를 요하는 통증 치료 시술들은 C-arm(환자의 엑스레이를 확인할 수 있는 실시간 영상 장치)을 투시해 시행된다. 하지만 C-arm을 이용한 시술은 실제 3차원 구조와 차이가 있는 2차원 영상만을 제공해 숙련된 의료진 역시 시술에 어려움을 겪을 수 있다. 또 환자의 불편과 통증을 늘리고, 성공률을 낮추는 요인이 될 수 있다.

 고 교수가 개발한 시뮬레이터는 환자의 영상 데이터를 이용해 실제 시술 환경을 계산해 가상으로 만들어 낼 수 있다. 기존에도 컴퓨터단층촬영(CT) 영상을 이용해 가상 엑스레이를 만들어내는 기술은 있었지만, C-arm을 이용해 실제 시술 환경과 동일하게 시술할 수 있는 가상 환경을 만들어 임상에 적용한 것은 이번이 처음이다.

고 교수는 최적화기법을 적용해 실시간 실제 시술을 하는 느낌을 받을 수 있도록 만들어냈다. 시뮬레이션은 실제 시술과 동일하게 재현된다. 시술에 사용되는 도구를 직접 삽입해 볼 수 있어 의사는 어려운 시술을 미리 해볼 수 있다. 의료진의 시술 사전점검을 돕고 이를 통해 통증 시술의 정확도를 높일 수 있어 환자들이 보다 안전한 시술을 받을 수 있다.

시뮬레이터는 CT 등 2차원 이미지를 통해 시술 부위의 해부학적 구조와 시술 도구의 위치, 크기, 방향 등의 정보로 실시간 3차원 가상 시술 환경을 구현하는 것이 핵심 기술이다. 또 의료진은 가상환경에서 정확한 해부학적 구조와 시술 도구의 위치관계를 확인하고 사전에 시술 도구를 삽입해볼 수 있다.

 고 교수는 시뮬레이터에 CT, DICOM(의료용 디지털 영상처리 및 통신) 데이터를 사용해 만든 그래픽 화면을 이용해 뼈의 퇴행성 변형으로 인해 시술 난이도가 높던 환자의 경추간공 경막외 신경차단술, 상하복신경총차단술, 삼차신경절 차단술 등의 시술을 성공적으로 마무리한 바 있다.

 고 교수는 “의학 중재 시술에서 가상상황에 현실과 같은 시술 장면을 구현하려는 다양한 시도가 있었지만 시술이 복잡한 환자를 해부학적으로 이해하는 것에 그쳐 임상현장에 도입 가능한 기술을 개발하고자 했다”고 말했다. 

 이어 “가상 엑스레이 생성을 통해 시술 도구와 해부학적 구조를 매칭하는 시뮬레이터이기에 다양한 의료 분야에 적용 가능하다”며 “시뮬레이터를 가상·증강현실(VR·AR) 기술에 접목해 환자들이 보다 정확하고 안전한 시술을 받을 수 있기를 기대한다”고 덧붙였다.

 이번 연구 결과는 대한통증학회 공식 학술지 '더 코리안 저널 오브 페인(The Korean Journal of Pain)'에 실렸다.


◎공감언론 뉴시스 positive100@newsis.com

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