증강현실·3D이미지 만났다…"무릎 인공관절 수술 진화"

[서울=뉴시스] 백영미 기자 = ‘증강 현실(AR)’과 ‘3D 이미지 기반’ 기술을 적용해 무릎 인공관절 치환술(TKA)의 정확도를 크게 향상시킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

관절 전문병원인 연세사랑병원은 연세대 의대 세브란스병원 정형외과 권혁민·박관규 교수, 강남세브란스병원 정형외과 조병우 교수, 인공관절 PNK 개발에 성공한 스카이브 연구진과 공동으로 이같은 연구 결과를 11일 발표했다.

현재 증강 현실 기반 무릎 인공관절 치환술 장비는 세계적으로 2종이 출시돼 있지만 모두 ‘이미지 없는’ 방식을 채택했다. 보다 정확한 수술이 가능한 ‘이미지 기반’ 방식을 적용한 장비는 전무한 상황이다.

연구팀은 보다 정확한 수술법을 제공하기 위해 TKA 수술에서 세계 최초로 ‘이미지 기반 AR’ 기술을 개발했다. 연구팀은 기존 이미지 없는 수술보다 수술시간이 짧아지는 이 기술의 장점을 활용해 뼈 절제의 정확성을 평가했다.

연구 결과, 이미지 기반 AR을 사용한 TKA 수술에서 뼈 절제 깊이의 평균 오차가 0.32mm, 표준 편차가 0.143으로 나타나 수술 전 계획과 뼈 모델 테스트 결과 간 차이가 적음을 확인했다. 이미지 기반 AR 보조 내비게이션이 TKA 수술에서 높은 정확도를 보이는 중요한 도구임을 입증했다.

연구팀은 또 TKA 수술에서 이미지 기반 AR 지원 내비게이션이 실제 진료에 유용하게 사용될 것으로 전망했다. 스마트 안경과 센서를 활용해 효율성을 높일 수 있을 뿐 아니라 수술의 정밀도를 향상시키는 데 기여할 수 있다는 이유다.

특히, TKA 수술에서 수술 시간 단축, 환자의 회복 속도 증가, 합병증 발생률 감소 등 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상했다.

연구팀은 “이미지 기반 AR 보조 내비게이션은 수술의 정밀성을 높이고 효율성을 극대화하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다”며 “혁신적인 기술을 통해 의료 현장에서 환자들에게 보다 나은 치료 결과를 제공할 수 있을 것으로 보인다”고 말했다.

고용곤 병원장은 “이번 연구는 증강 현실 기술이 실제 수술 환경에서 어떻게 적용될 수 있는지, 환자의 결과를 향상시키는 데 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대한 중요한 통찰을 제공한다”며 “미래의 의료 기술 발전과 연구에 중요한 기여를 할 것으로 기대된다”고 밝혔다.             

이번 연구 결과는 네이처(Nature)에서 출간하는 국제 학술지 '큐리어스(Cureus)' 최근호에 실렸다.


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