보건타임즈 : 국립암센터 도윤식 교수, 의료기기 연구개발 ‘10대 대표과제’ 선정·표창 수상

확장 현실 로봇수술 내비게이션 플랫폼 개발‥고난이도 뇌종양 수술 적용 가능성 기대

[보건타임즈] 고난이도 뇌종양 수술에 내비게이션을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다.

국립암센터(원장 서홍관)는 희귀암센터 도윤식 교수(신경외과, 뇌척수종양클리닉, 사진)가 범부처 전주기 의료기기 연구개발사업 10대 대표과제에 선정돼 표창을 수상했다고 밝혔다.

도윤식 교수가 수행하는 ‘환자 맞춤형 정밀수술을 위한 확장현실(extended reality, XR) 기반 로봇 수술 내비게이션 플랫폼 개발’과제는 지난 3월 6일(수) YTN뉴스퀘어에서 개최된 범부처 전주기 의료기기 연구개발사업 10대 과제 성과보고회에서 전체 437개 연구과제 중 10대 대표과제로 선정되어 우수성을 인정받았다.

이번 수상은 지난 5년 간 과기정통부, 보건복지부, 산업통상자원부, 식품의약품안전처의 4개 부처가 힘을 합쳐 437개 연구과제에 8,523억 원을 투자해 진행된 범부처 전주기 의료기기 연구개발사업 중 10대 대표 우수 과제 선정에 대한 표창이다.

도윤식 교수는 이번 과제의 신경외과 파트 책임연구자로 지난 4년 간 ‘뇌종양 수술을 위한 확장 현실 기반 실시간 3D 영상 수술 내비게이션 기술’에 대한 연구를 수행했다. 연구의 결과로서 ‘증강현실 기반 뇌수술 내비게이션의 실시간 인사이드 아웃 트래킹 및 깊이감 실재화 기술 검증(Validation of real-time inside-out tracking and depth realization technologies for augmented reality-based neuronavigation)’이라는 주제의 논문을 포함해 총 5편 이상의 관련 논문을 발표해 성과를 인정받았다.

도윤식 교수는 국립암센터 뇌척수종양클리닉 유헌, 곽호신, 신상훈 교수와 함께 고난이도의 뇌종양 수술 적용을 위한 확장 현실 뇌수술 내비게이션 플랫폼 개발 연구를 진행하고 있다. 확장현실 뇌수술 내비게이션을 이용해 뇌종양 수술을 시행할 경우 신경외과 의사는 뇌 병변의 위치와 해부학적 주요 구조물에 대한 직관적인 정보를 실시간으로 제공받으며 수술을 시행할 수 있어 환자 맞춤형 안전수술을 시행할 수 있다. 이를 통해 뇌종양 환자들은 안전하고 정확한 수술을 받을 수 있으며 뇌의 기능적 보존과 빠른 회복을 기대할 수 있다.

이번에 선정된 과제인‘환자 맞춤형 정밀수술을 위한 확장현실(extended reality, XR) 기반 로봇 수술 내비게이션 플랫폼 개발’을 통해 이를 뇌종양수술에 활용하면 환자에 최적화된 개인 맞춤형 수술을 시행할 수 있다. 이번 과제에는 플랫폼에 활용되는 3차원 모델링 시스템을 통해 3차원 모델을 환자 설명과 교육, 의료진 교육 및 토의, 다양한 용도로 활용할 수 있다는 연구 내용도 담고 있다.

도윤식 교수는 “이번 연구는 2차원 뇌 영상을 3차원화 시켜 이를 확장 현실을 이용해 환자에 정합한 후 실제 뇌종양 수술에 적용시킨 연구”라면서 “뇌영상의 3차원 모델링과 뇌의 심부 병변에 대한 깊이감 실재화, 추가로 3차원 뇌종양 모델을 환자 병변에 오차 없는 정합을 구현했다는 점이 이번 연구의 핵심이며 이를 통해 실제 뇌수술에 적용 가능한 플랫폼을 소프트웨어 기반 의료기기로 세계 최초로 구현했다는 점이 의미가 있다”고 말했다.

이어 “추후 뇌종양 환자를 위한 인공지능 기반의 뇌종양 3차원 모델링 시스템과 확장현실 내비게이션 플랫폼 개발 연구를 지속하여 뇌종양 환자 수술 결과 및 예후 개선에 기여할 수 있기를 바란다”라고 덧붙였다.