의사와 의대생들이 수술 준비과정에서 가상현실(VR)의 활용도를 점차 높이고 있다. By Andrew Zaleski

스탠퍼드대 의사들이 환자의 뇌를 열기 위해 수술용 장갑을 끼기 며칠 전, 위험한 수술에 대비하기 위해 VR 고글을 착용했다. 그 전에는 보통 MRI나 CT 스캔을 활용해 환자의 뇌 상태를 확인할 수 있었다. 그러나 이제 외과 의사들은 이 이미지들을 VR 기술과 접목해 뇌의 길쭉하게 솟은 부분과 갈라진 틈, 엽(葉), 정맥을 3D로 볼 수 있다. 수술실에 들어가기 전, 시뮬레이션을 할 수 있게 된 것이다.

스탠퍼드 의대 신경외과 의사 게리 스타인버그 Gary Steinberg는 “한번 해본 일이라면, 크게 당황하지 않게 되는 식”이라고 설명했다. 그는 지난 2년간 스탠퍼드대 신경외과의 시뮬레이션 및 VR 센터 설립을 도와왔다.

스탠퍼드 의과대학은 VR 기술을 도입한 많은 병원 및 의학전문대학원 중 한 곳이다. 목표는 레지던트와 전문의의 교육을 좀 더 빠르고 효율적으로 하는 것이다. 이들의 기술이 바로 환자의 생과 사를 결정하기 때문이다.

지난 몇 년간 VR 기술에서 중요한 발전이 이뤄져 의료계도 이를 도입하고 있다. 초기 헤드셋과 소프트웨어는 사용 시 구토감을 느끼는 사람들이 일부 있어 의료 교육에선 배제됐었다.


그러나 이후 기술이 비약적으로 발전했다. 이제 의대생들은 실물 크기의 디지털 폐 모형 주변을 걸어 다니며 관찰하고, 심장 안으로 들어가 판막과 혈액의 흐름을 살펴보며 해부학을 배울 수 있다.

클리블랜드에 소재한 케이스 웨스턴 리저브 대학교(Case Western Reserve University) 영상연구센터의 방사선과 교수 마크 그리즈월드 Mark Griswold는 “VR 기술이 차세대 의사들을 육성하는 데 많은 도움이 될 것”이라고 전망했다. 실제로 팔과 같은 인체 부위를 해부학으로 배울 때, 마이크로소프트 홀로렌즈 Microsoft HoloLens VR 헤드셋을 활용한 학생은 시신으로만 같은 인체 부위를 공부한 학생보다 지식 습득 시간이 두 배나 빨랐다.


특히 중국과 인도 같은 나라에선 빠른 지식 습득이 매우 중요하다. 두 나라는 2020년까지 총 600만 명의 의사가 신규로 필요할 전망이다. 한편 미국은 고령화 인구를 담당할 2만 명의 의사가 추가로 필요하다. 문제는 ’어떻게 이 모든 사람을 교육할 것이냐‘이다. 비용은 조금 많이 들지만, VR이 이 문제에 대한 해답이 될 수 있다.

제약 대기업 존슨&존슨Johnson & Johnson은 수백만 달러를 투자해 2017년부터 전 세계에 의사들을 위한 24곳의 VR 교육 센터를 세워왔다. 현재 시장에 나온 VR 하드웨어 가격은 점점 내려가고 있다. 하지만 전통적인 의료 영상자료를 3D로 전환하는 소프트웨어 통합 기술에는 여전히 많은 비용이 들고 있다.

존슨&존슨의 경우, VR기기당 평균 1만 달러가 들고 있다. 모 병원과 외부 후원자들로부터 지원을 받고 있는 스탠퍼드대 신경외과 시뮬레이션 센터의 경우, 75만 달러의 비용을 쓰고 있다.


VR 기술은 크게 2가지로 나뉜다: 첫 번째는 완전한 몰입감을 경험하는 것으로, 사용자들은 컴퓨터가 만든 가상 공간만을 볼 수 있다. 두 번째는 이른바 ’합성현실(mixed reality)‘로, 실제 환경 속에 투영된 3D 이미지를 보는 것이다.

의사들은 이미 VR 기술을 다양한 의료 시술에 활용하고 있다. 예를 들면, 종양의 상호작용 이미지를 정확히 만들어 항암 치료에 사용하고 있다. 또 환자들의 움직임을 촉진하는 게임을 물리 치료에 활용할 수도 있다. 하지만 아마도 잠재력이 가장 큰 건 수술 분야일 것이다.

전통적으로 의대생들은 수술 시간에 따라 실력이 판가름된다. 하지만 VR을 활용하면, 학생들의 실수 여부에 따라 점수를 매길 수 있다.

시애틀에 있는 워싱턴대학교 외과 명예 교수 리처드 사타바 Richard Satava는 “VR은 학생들이 배워야 하는 것을 잘 배웠는지를 판단하는데 큰 도움이 된다”고 말했다.

스탠퍼드 의대의 신경외과 시뮬레이션 센터는 작은 영화관과 매우 흡사하다. VR을 사용하는 동안 학생과 의사들이 앉을 수 있는 4개의 영화관 좌석이 있다(컵 홀더도 있다). 관객들은 벽에 설치된 대형 TV 스크린을 통해 (수술 진행과정을) 지켜볼 수 있다.

의사와 학생들뿐만이 아니다. 400명의 신경외과 환자들은 수술 전 VR을 통해 그들의 수술이 어떻게 진행될 것인지를 미리 지켜봐왔다. 스탠퍼드 의대의 스타인버그는 “환자들이 자신의 뇌에 몰입할 수 있다. 환자들에게 안도감을 주고, 어떤 수술이 진행되는지 정확히 보여줄 수 있다”고 말했다.