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뇌외과 의사들의 새로운 가상훈련법

  •   이스라엘의 창조혁신 - 의학과 항공 시물레이션기술의 결합
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    만약 당신이 사랑하는 이가 뇌 수술을 받아야 할 때 수술을 집행할 의사가 같은 수술을 해 본 경험이 있다면 조금 더 안심이 되지 않을까?
    이스라엘의 독창성 덕분에, 이러한 기술이 가능할 뿐만 아니라 미국의 병원에서는 이미 시행되고 있다. 셀먼 수술 예행연습 플렛폼(SRP)은 이스라엘의 최첨단 항공 시물레이션 노하우에 바탕한 뇌외과 수술 시뮬레이터이다. 수술실에 대한 추가적인 개발은 전 이스라엘 공군장교인 모티 아비사르(Moty Avisar)와 알론 게리(Alon Geri)에 의해 이루어졌다.
    SRP는 뇌외과의사가 현미외과수술의 계획의 세우고 연습할 수 있도록 환자의 CT와 MRI 스캔 자료를 통해 3D이미지를 만들어낸다. 마치 파일럿이 복잡한 임무를 수행하기 위해 비행 시뮬레이션으로 훈련하는 것과 같은 이치다.
     
    환자의 의료영상이 상호적인 수술 예행연습 자료로 변환된 모습
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    프로그램은 정확하게 실제와 같은 세포조직들과 수술도구들의 상호작용을 재현함으로써 환자의 섬세한 뇌가 의사의 수술 계획에 어떻게 반응할 지 미리 경험할 수 있다. 수술 참여자들은 어디서든 동시에 화면을 보고 연습할 수 있으며, 수술계획을 세우는 데 동참할 수 있다.
    이 획기적인 프로그램의 이름은 워렌 셀먼 박사(Warren Selman)의 이름을 따서 지어졌다. 셀먼박사는 대학병원 임상병동의 신경외과장이며 오하이오주의 클리브랜드에 있는 Case Western Reserve University의 의과대학 이사이기도 하다.
    셀먼박사는 “복잡한 신경외과 수술에서 수술 전에 동료들과 함께 협력하고 어린 외과의사들을 지도할 수 있다는 것이 관건입니다. 시뮬레이션이 실제 인체조직과 같은 반응을 보이기 때문입니다.”라며 현재까지는 이러한 일이 불가능했다고 덧붙였다.
    카페에서 우연히 들은 대화가 새로운 기술로
    2009년 셀먼박사는 카페에서 줄을 서서 기다리던 도중 우연히 아비사르의 비행 시뮬레이션 기술에 대해 듣게 되었다. 그는 대화에 끼어들었고 결국 Surgical Theater를 설립하는데 도움을 주었다. 그리고 비행 시뮬레이션 기술을 의학분야와 접목시켰다.
    “중서부 지방의 문화입니다. 낯선사람과의 대화에도 끼어들지요.” 아비사르 회장이 농담을 던진다. 그는 시스템 공학, 전기학 그리고 컴퓨터 공학과 경영학 석사를 보유하고 있다. “비행 시뮬레이터가 가능하게 하는 일들이 그의 호기심을 자극했던 것 같습니다. 그리고 우리의 배경을알고 싶어했지요.”

     


    ▲왼쪽부터, 워렌 셀먼박사. 모티 아비사르. 알론 게리 (사진. 케이스 베르 Keith Berr)

     

    3년간의 집중적인 R&D과정을 거친 후, SRP는 2012년 10월에 열린 미국 신경외과 의사 학회(Congress of Neurological Surgeons)에서 첫 선을 보였다. 그리고 그곳에서 “주목해야 할 신기술”로 뽑히게 된다. 비슷한 시기에, 고정된 의료영상을 역동적인 모델로 변환시키는 기술이 특허를 받게 되었다. SRP가 2013년 2월, 미국 식약청의 허가를 받기 이전에도 벌써 시스템은 일반적인 임상 자료들을사용해 외과 레지던트를 훈련하는 상품으로 판매가 되고 있었다.
    “이제는 분명해졌습니다. 외과의사들은 다음날 수술받을 환자의 사진을 업로드해서 연습할 수 있게 되었지요.” 아비사르가 말한다.
    미네소타의 유명한 마요 클리닉(Mayo Clinic)의 셀먼박사와 프레드 메옐박사(Fred Meyer)는 이스라엘의 텔하쇼메르(Tel hashomer)에 위치한 셰바 의학센터(Sheva medical center)의 신경외과장인 모셰 하다니박사(Moshe Hadani)의 감독 아래 이스라엘의 외과의사들, 의과대학생들과의 장거리 협력을 맺었다. SRP의 교육용으로써의 역량을 심층 실험하기 위해서이다. 셰바 의학센터의 척추 수술 담당 의사이며 Case Western대학에서 활동하였던 란 하렐박사는(Ran Harel) 회사의 이스라엘 자문위원이다.
     
    마치 수술실에 있는 느낌입니다.
    아비사르는 “항공 시뮬레이션 기술에서 수술 시뮬레이션으로 전환하는 과정에서 대부분을 차지한 일은 사실성이 무엇인지 이해하는 것이었습니다.” 라며 “항공시뮬레이션에서는 태양과, 그림자 그리고 나무와 산을 표현하는 것이었지만, 수술에서는 빛이 어떻게 조직을 비추는지, 그리고 의사가 어떻게 깊이와 거리를 이해하는 지가 문제였습니다. 시뮬레이션을 실제적인 모델로 바꾸는데 꽤 오랜 시간이 걸렸습니다. 하지만, 의사들의 피드백을 살펴보면, 우리는 해냈습니다. 그들은 마치 수술실에 있는 느낌이라고 합니다.”라고 설명했다.
    현재, 척추수술과 같은 더욱 복잡한 시술에 이 방식을 적용하기 위한 리서치가 진행중이다. Case Western 대학의 신경외과대학 부교수이며 대학병원의 뇌종양과 신경종양센터 디렉터로 활동중인 앤드류 슬로안박사(Andrew Sloan)가 임상연구를 진행하고 있다. 연구는 2013년 여름에 종료될 계획이다.

     

    기사 전문보기 http://www.brainmedia.co.kr/BrainScience/11798