뇌수술도 가상현실에서 실제처럼

아주대병원 교수팀, 3D 뇌 모델 구현

뇌수술을 가상현실(VR)에서 실제처럼 할 수 있는 새로운 방법이 소개됐다.

지금까지 가상현실 플랫폼으로 실제 수술 전 리허설로 시뮬레이션 수술이 많이 시도돼 왔으나, 흑백 영상인 CT나 MRI와 같은 의료영상 데이터를 이용한 3차원 모델로 인위적으로 색깔을 입히다 보니 실제의 색깔, 무늬와 일치하지 않는 단점이 있었다. 또한 CT나 MRI에서 보이지 않을 정도의 작은 구조물은 구현하지 못했다.

이에 아주대병원 신경외과 노태훈·김세혁 교수팀은 항공사진으로 구글맵과 같은 3차원 지도를 제작할 때 사용하는 첨단 기술인 ‘사진측량법(Photogrammetry)’을 이용, 실제 뇌를 3차원으로 스캔한 후 3D 모델로 만들어 이를 기존에 출시된 소프트웨어를 이용해 가상 수술이 가능하도록 구현했다.

연구팀은 이번에 새로 제작한 가상현실 뇌수술 구현시 뇌를 단순히 이리저리 돌려보는 것뿐 아니라 마치 실제 수술을 하는 것처럼 피부를 절개하고, 두개골을 열고, 뇌를 움직여 목표하는 위치까지 도달해 뇌종양을 절제하는 시뮬레이션이 기능하며, 환자별 맞춤형 수술을 연습하고, 실험하고 연구할 수 있다고 밝혔다.

가상현실 뇌수술 시뮬레이션은 가상현실(VR) 하드웨어(기기) 및 프로그램을 갖추면 활용이 가능하며, 3차원으로 제작된 모델은 인터넷상(www.neurosurgery3d.com)에서 무료로 관찰할 수 있다.

노태훈 교수는 “뇌는 우리 몸 중 가장 정교하고 중요한 부위로 뇌수술 등을 연습할 수 있는 기회가 많지 않기 때문에 이를 해소하기 위해 이번 가상현실에서 뇌수술을 구현하는 새로운 방법을 만들게 됐다”고 밝혔다.

또 “첨단 기술을 도입해 가장 사실적이고 정확한 3D 모델을 구현함으로써 의학을 공부하는 의대생들의 교육, 처음 의사를 시작하는 의료인뿐 아니라 전문의들의 숙련도 향상 등 많은 도움을 줄 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

한편, 이번 연구결과는 지난 7월 신경외과 분야에서 저명한 SCIE급 국제저널 Neurosurg Focus(신경외과 포커스)에 ‘Virtual dissection of the real brain: integration of photographic 3D models into virtual reality and its effect on neurosurgical resident education(실제 뇌에 대한 가상 해부: 사진을 이용한 3D 가상 현실 모델이 신경외과 레지던트 교육에 미치는 효과)’이란 제목으로 게재됐다.