팔·다리뼈에 생긴 암(악성 골종양)의 정확한 위치와 크기를 환자의 실제 팔·다리 영상과 함께 태블릿PC에 보여주는 증강현실 소프트웨어가 개발됐다.
컴퓨터단층촬영(CT)·자기공명영상(MRI) 등으로 확보한 종양의 위치와 크기를 쉽게 확인할 수 있어 ‘안전거리’를 벗어난 과도한 절제를 막아 수술 후 뼈조직의 기능 유지에 도움을 줄 것으로 기대된다.
25일 분당서울대병원에 따르면 조환성 정형외과 교수팀은 홍재성 대구경북과학기술원 로봇공학과 교수팀과 골종양 수술용 증강현실 시스템을 개발했다.
이 시스템은 CT·MRI 등 영상진단 이미지를 통해 확보한 종양의 위치·크기를 프로그램에 입력하면 환자의 팔·다리 영상과 함께 종양의 위치정보를 태블릿PC에 알기 쉽게 표시해준다.
정강이뼈에 발생한 골종양의 위치를 증강현실 시스템을 이용해 보여준 태블릿PC 화면. 빨간색으로 표시된 부분이 종양의 위치다. /사진제공=분당서울대병원조 교수팀이 123개 골종양 돼지 대퇴골을 증강현실 시스템과 기존 방식으로 나눠 절제 수술한 결과 정밀도에 큰 차이가 났다.
환자의 실제 다리 영상과 종양 부위를 태블릿PC로 보면서 수술한 쪽은 90.2%가 오차 3mm 이하(A등급), 나머지 9.8%는 오차 3mm 초과~6㎜ 이하(B등급)였다. 반면 이런 영상의 도움 없이 감에 많이 의존하는 기존 방식의 수술은 29.3%가 오차 6mm 초과(B등급 이하)였다. 여기에는 안전거리를 확보하지 못해 종양을 남겨두고 절제했거나 오차 9mm 초과(D등급)인 경우도 3.7%나 됐다. 수술을 받더라도 종양이 완벽히 절제되지 않거나, 이런 위험을 예방하기 위해 뼈를 필요 이상으로 많이 절제하는 경우가 발생했다.
뼈 안에 있는 종양은 육안으로 보이지 않으며 단순 방사선 사진으로 크기·위치를 감별하기 힘들다. 현재 영상 이미지를 기반으로 암과 주위 조직을 구분하고 현재 수술위치를 안내해주는 수술용 내비게이션이 있지만 화면에 환자의 CT·MRI 영상자료를 보여주는 수준이어서 정밀한 팔·다리 종양 제거수술에 한계가 있다. 장비가 크고 가격이 4억원을 넘는데다 사용이 복잡해 골종양 분야에서의 이용률도 매우 낮은 실정이다.
조 교수는 “증강현실 기법을 골종양 수술에 활용함으로써 보다 안전하고 완벽하게 골종양을 제거하면서도 최대한 뼈를 회복시켜 환자의 팔·다리 기능을 살릴 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
연구결과는 국제학술지 ‘골관절연구’(Bone and Joint Research) 최근호에 실렸다.
