손장우 (Harrison Jangwoo Son)     넷매니아즈 | (주)엔앰씨컨설팅그룹 대표이사     son@netmanias.com

<AR 가이드 흉부 수술, 비대면 협진 시스템 구조 - 이대목동병원사례>

네이블커뮤니케이션즈(5G 특화망 사업자, 실증 총괄), SKIA[1](AR가이드 수술 솔루션), 삼성 SDS(5G 특화망 장비 공급) 등은 2022년 12월에 이대목동병원에 4.7GHz의 특화망 주파수를 이용해 5G 특화망을 구축하고 Breast Surgery AR 가이드 수술 서비스와 비대면 협진 서비스를 실증했다[2].

① Breast Surgery AR 가이드

현재는, 유방 수술의 경우 집도의는 2차원 의료영상(CT/MRI)을 참조하여 초음파나 영상의학과의 도움으로 병변의 위치를 파악한다(표 1-2의 (a)). 하지만 깊게 위치하여 만져지지 않거나 초음파로도 보이지 않는 병변들은 의사들의 경험이나 숙련도에 따라 병변의 위치를 못 찾거나 불필요한 과다절제가 발생할 수 있고, 충분히 절제하지 못해 재수술이 발생하기도 한다. 특히, 임상경험이 충분치 않은 의사의 경우 병변(종양)의 위치를 찾는 데 긴 시간이 소요되고 있다.  

Breast Surgery AR 가이드는 모니터에서만 볼 수 있었던 2차원 유방 의료영상(CT/MRI)를 3차원으로 재구성하여 실시간으로 환자의 몸에 투영하여, 집도의가 병변의 위치와 크기를 정확하게 파악할 수 있게 해주는 AR 솔루션이다(표 1-2의 (b)). 이를 도입하면 병변의 위치를 환자 몸위에 투영된 3차원 AR 영상을 시각적으로 볼 수 있기 때문에 의사의 숙련도에 따른 수술 편차를 줄이고 즉각적이고 정확한 병변 위치 파악으로 과다 절제를 막고 재수술 비율도 낮춰준다.

표1. AR 가이드 도입전과 도입 후 비교

< Breast Surgery AR 가이드로 환자 몸에 체내 병변 위치를 투영한 모습>[3]

Breast Surgery AR 가이드 절차

• SKIA Breast(SKIA Viewer/iPad 테블릿)는 2020년 05월에 혁신의료기기로 지정됨. 기존의 의료영상정보인 PACS 시스템과 연동하여 주로 CT 이미지를 기반으로 가상의 3D 이미지를 몸 위에 띄우는 방식임.
• SKIA 서버는 환자의 2D 의료영상데이터(CT/MRI)를 PACS로부터 다운로드받아 영상의학과의 SKIA 프러세서로 전송한다.
• SKIA 프러세서는 원본 의료영상 데이터에서 관심조직을 자동 또는 수동으로 병변 분할(Lesion Segmentation)하고 자동으로 3D 모델링을 생성하여 SKIA 서버로 CT 병변 분할 데이터와 3D 모델링 데이터를 전달해준다.
• SKIA 서버는 CT 데이터/CT 병변 분할 데이터/3D 모델링 데이터를 5G 특화망을 통해 SKIA Breast(흉부 수술용 SKIA 단말로 “SKIA 앱(SKIA Viewer)+아이패드+3D 카메라 센서”로 구성됨)로 전달해준다.
• SKIA Breast는 3D 카메라센서로 환자 몸을 스캔하고 이 3D Scan 데이터와 SKIA(서버) 로부터 전달 받은 CT 데이터/CT 병변 분할 데이터/3D 모델링 데이터를 매칭(정합)하여 환자 몸에 3D 모델링 데이터를 실시간으로 투영하여 증강현실을 구현한다.

② 비대면 협진

현재는, 좁은 수술실에 모든 의료진 참석이 불가능하며 또 수술시간에 관련 과 의사들은 외래 등 타 업무중인 상황이 많다는 제약이 있어, 수술전에 계획 단계에서 의료진들이 모여 협의하여 최적의 수술 방안을 도출하고 있다. 하지만 막상 수술에 들어가면 실시간으로 변화하는 상황과 돌발상황 대처는 오롯이 집도의와 수술실내 스태프들의 몫이고 집도의는 경험을 토대로 문제를 해결해나가야 하는 데, 개인마다 축적된 경험의 편차가 크다는 이슈가 있다. 수술중 실시간으로 여러명의 의사가 원격으로 상호 피드백이 가능하다면 이러한 문제점들은 개선 될 수 있다.

비대면 협진 솔루션(수술실내 고화질 내시경/복강경 등의 카메라 배치, 원격 진료실에 고화질 모니터 배치, 수술실 영상을 실시간으로 볼 수 있는 이동중 볼 수 있는 테블릿, 고화질 영상 전달을 위한 5G 특화망 구축 등)을 도입하면, 집도의가 원격 진료실내 위치하거나 또는 병원내 외래 등 타 공간에 위치하고 있는 의사들과의 수술실/환자 상태 영상을 실시간 공유하며 피드백을 받을 수 있어 개개의 집도의의 수술 수준이 병원 전체의 수술 수준으로 상향 격상되어 고도의 의료/수술이 가능해진다.