의료계소식
국내 의료진, 뇌혈관 3D로 보는 수술 기술 개발해
이슬비 기자
입력 2024/11/22 13:56
환자의 복잡한 뇌혈관을 3D로 구현해 눈앞에서 직접 보면서 수술할 수 있는 기술을 국내 의료진이 개발했다.
고대구로병원 신경외과 윤원기, 고대안암병원 마취통증의학과 고재철 교수는 VR과 AR 기술을 접목한 혼합현실 3D 홀로그래피 기술을 이용해 3D로 환자의 뇌혈관 모델을 구현했다. 수술 중 실시간으로 눈앞에서 뇌혈관 구조를 확인하면서 수술할 수 있게 됐다.
해당 기술을 활용하면 고도의 섬세함이 있어야 하는 뇌동맥류를 수술할 때 3차원으로 뇌혈관의 해부학적 구조 확인이 가능하다. 특히 중첩 혈관 등 위험 부위를 360도에서 실시간으로 확인할 수 있어 정상조직 손상을 최소화하고 보다 안전한 수술이 가능하다. 간단한 손동작으로 360도 회전은 물론 혈관을 확대해서 볼 수 있다.
뇌동맥류를 치료하는 방법은 크게 두 가지다. 하나는 실제 두개골을 여는(개두술) 클립 결찰 수술이고 다른 하나는 혈관 안으로 들어가서 코일을 넣는 코일색전수술이다. 모두 3차원 뇌혈관 조영술을 이용할 수 있다.
특히 코일색전수술은 모든 과정이 영상기술을 이용해 진행되는데, 뇌혈관 조영영상기법이 비약적으로 발전하였음에도 불구하고 아직도 매우 명확한 한계가 존재해 왔다. 3차원 영상을 촬영하더라도 그 영상은 2차원 모니터에 갇혀 있기 때문에 공간적 감각을 수술자에게 제공하지 못했다. 기존에는 수술자가 환자의 뇌혈관 영상을 통째로 외우거나 수술 중 다시 3차원 영상을 머릿속으로 복습해 보는 과정을 반복해야 했다. 이번에 개발된 기술로 이를 극복할 수 있는 길이 열렸다.
윤원기 교수는 지금까지 120례 이상의 뇌동맥류 코일 색전 수술에 본 기술을 적용했고 모두 성공적으로 안전하게 수술을 마쳤다. 특히 모동맥(동맥류를 품고 있는 뇌동맥)과 동맥류의 경계가 불명확하고 매우 큰 동맥류를 치료할 때 미세 도관을 비롯한 기구들이 동맥류를 뚫거나 정상 혈관을 손상할 가능성이 커지는데, 이 기술을 사용해 안전한 수술이 가능했다.
수술에 적용했을 때의 효과 측정을 위해 여러 항목(동맥류와 모체 동맥 사이의 각도 평가, 중첩된 혈관의 해부학적 확인, 위험한 동맥류 벽 재확인, 미세 카테터 팁의 위치 추정 등)을 평가한 결과, 모든 동맥류 수술에서 해당 기술이 매우 유용했다. 특히 뇌혈관의 복잡함과 2차원 영상에서는 정확한 확인이 불가능한 혈관 겹침 때문에 생기는 혼동을 급감할 수 있었다.
윤원기 교수는 “이 기술을 개두술에 의한 클립 결찰 수술에 사용했을 때도 뇌혈관의 복잡한 해부학적 구조를 보다 정밀하게 파악할 수 있어 수술 전 전략 수립에 매우 용이했다”며 “고난도 수술 경험이 적은 의료진 수련에도 매우 용이한데, 향후 가상현실 수술 교육 시뮬레이션, 홀로그래피를 이용한 뇌수술 내비게이션 개발, 환자 설명용 공동망 시뮬레이터 등의 분야로 확대 발전시킬 수 있을 것으로 전망한다”고 말했다.
고대구로병원 신경외과 윤원기, 고대안암병원 마취통증의학과 고재철 교수는 VR과 AR 기술을 접목한 혼합현실 3D 홀로그래피 기술을 이용해 3D로 환자의 뇌혈관 모델을 구현했다. 수술 중 실시간으로 눈앞에서 뇌혈관 구조를 확인하면서 수술할 수 있게 됐다.
해당 기술을 활용하면 고도의 섬세함이 있어야 하는 뇌동맥류를 수술할 때 3차원으로 뇌혈관의 해부학적 구조 확인이 가능하다. 특히 중첩 혈관 등 위험 부위를 360도에서 실시간으로 확인할 수 있어 정상조직 손상을 최소화하고 보다 안전한 수술이 가능하다. 간단한 손동작으로 360도 회전은 물론 혈관을 확대해서 볼 수 있다.
뇌동맥류를 치료하는 방법은 크게 두 가지다. 하나는 실제 두개골을 여는(개두술) 클립 결찰 수술이고 다른 하나는 혈관 안으로 들어가서 코일을 넣는 코일색전수술이다. 모두 3차원 뇌혈관 조영술을 이용할 수 있다.
특히 코일색전수술은 모든 과정이 영상기술을 이용해 진행되는데, 뇌혈관 조영영상기법이 비약적으로 발전하였음에도 불구하고 아직도 매우 명확한 한계가 존재해 왔다. 3차원 영상을 촬영하더라도 그 영상은 2차원 모니터에 갇혀 있기 때문에 공간적 감각을 수술자에게 제공하지 못했다. 기존에는 수술자가 환자의 뇌혈관 영상을 통째로 외우거나 수술 중 다시 3차원 영상을 머릿속으로 복습해 보는 과정을 반복해야 했다. 이번에 개발된 기술로 이를 극복할 수 있는 길이 열렸다.
윤원기 교수는 지금까지 120례 이상의 뇌동맥류 코일 색전 수술에 본 기술을 적용했고 모두 성공적으로 안전하게 수술을 마쳤다. 특히 모동맥(동맥류를 품고 있는 뇌동맥)과 동맥류의 경계가 불명확하고 매우 큰 동맥류를 치료할 때 미세 도관을 비롯한 기구들이 동맥류를 뚫거나 정상 혈관을 손상할 가능성이 커지는데, 이 기술을 사용해 안전한 수술이 가능했다.
수술에 적용했을 때의 효과 측정을 위해 여러 항목(동맥류와 모체 동맥 사이의 각도 평가, 중첩된 혈관의 해부학적 확인, 위험한 동맥류 벽 재확인, 미세 카테터 팁의 위치 추정 등)을 평가한 결과, 모든 동맥류 수술에서 해당 기술이 매우 유용했다. 특히 뇌혈관의 복잡함과 2차원 영상에서는 정확한 확인이 불가능한 혈관 겹침 때문에 생기는 혼동을 급감할 수 있었다.
윤원기 교수는 “이 기술을 개두술에 의한 클립 결찰 수술에 사용했을 때도 뇌혈관의 복잡한 해부학적 구조를 보다 정밀하게 파악할 수 있어 수술 전 전략 수립에 매우 용이했다”며 “고난도 수술 경험이 적은 의료진 수련에도 매우 용이한데, 향후 가상현실 수술 교육 시뮬레이션, 홀로그래피를 이용한 뇌수술 내비게이션 개발, 환자 설명용 공동망 시뮬레이터 등의 분야로 확대 발전시킬 수 있을 것으로 전망한다”고 말했다.