한림대강남성심병원-스타랩스, AI 기반 실시간 로봇수술영상 분할 시스템 구축한다

로봇 전립선 절제술 영상 학습한 AI 시스템… 고난도 수술 완성도 높여

한림대학교강남성심병원(병원장 이영구)는 중소벤처기업부 중소기업기술혁신개발사업을 ㈜스타랩스(대표 이준호)와 공동으로 진행한다. 지난 2021년 양 기관은 업무협약을 체결해 첨단 의료서비스를 위한 다양한 연구를 하고 있다.

이번 사업은 비뇨의학과 박사현·박성곤 교수팀과 스타랩스 AI의료사업부가 연구 책임을 맡았다. 목표는 로봇 전립선 절제 수술 영상 데이터를 기반으로 학습하고 훈련해 복부 내 장기 및 수술 도구 등을 실시간으로 분할 식별하는 ‘인공지능(AI) 기반 실시간 로봇수술 의료영상 분할 알고리즘 및 시스템 개발이다. 2022년 9월부터 2023년 12월까지 진행하며 4억5000만원 규모다.

전립선암은 전립선에 생기는 악성종양으로 세계적으로 남성암 발생률 1위, 사망률 2위를 차지하고 있다. 2021년 우리나라 중앙암등록본부 자료에 따르면 전립선암은 한국 남성 암 4위를 차지하고 있고, 향후 발병률이 2위로 올라갈 것으로 예측해 전립선암 치료가 주목되고 있다.

현재 전립선암 수술은 로봇 근치적 전립선 절제술이 표준 치료로 사용되고 있다. 전립선의 해부학적 구조상 전통적인 복부절개창수술은 시야 및 공간제약, 복잡한 혈관과 신경 구조로 인해 정교한 수술의 한계가 있어 로봇수술이 보편화되고 있다.

특히 전립선암 로봇수술은 방광목과 전립선 사이를 절개해 박리하는 단계나 전립선 원위부에서 요도를 분리하는 과정은 해부학적 특성과 암 조직의 잔존 가능성 때문에 숙련된 의사일지라도 집도의 결정이 어려운 경우가 많다. 이러한 한계점을 ‘AI 실시간 로봇 수술 영상 분할 시스템’이 로봇 수술 시 화면에 보이는 여러 해부학적 구조와 수술 도구를 분할해 식별할 수 있게 도와 수술의 완성도를 높일 수 있다.

박사현 교수는 “이번 연구가 고난도 전립선암 로봇수술 시 정확도와 안정성을 높이는데 도움이 될 것으로 기대한다”며 “향후 수술 보조 인공지능 로봇 및 자율수술로 가는 첫걸음이 될 것으로 생각한다. 급속도로 늘어나고 있는 전립선암 환자 치료의 질을 향상시키는데 도움이 되길 바란다”고 말했다.

㈜스타랩스는 세계 최초 인공지능 요로결석 영상진단보조 설루션을 개발한 클라우드·인공지능 분석 및 설루션 개발 전문기업이다.

㈜스타랩스 이준호 대표는 “한림대학교강남성심병원과의 협업을 통해 지속적으로 성장하는 로봇수술 및 글로벌 인공지능 의료시장에 IT 기술을 융합해 의료컴퓨터융합기술 역량을 강화하고 질 높은 의료서비스 발전에 도움이 되기를 기대한다”고 말했다.

이영구 병원장은 “한림대학교강남성심병원은 2007년 선도적으로 로봇 수술 도입 및 로봇수술센터를 개소, 2015년에는 최첨단 4세대 수술로봇 다빈치Xi를 도입했다. 또한 세계적으로도 시술 가능 의사가 드문 인공 방광수술을 시행하는 로봇수술에 선도적인 대학병원”이라며 “인공방광대치술, 전립선암 수술 등 비뇨기 재건술은 해부학적 특성상 수술의 어려움이 있는데 이번 AI 알고리즘 개발로 도움을 받으면 어려움이 해소될 것으로 기대된다”고 말했다.

중소기업기술혁신개발사업은 중소벤처기업부가 주관하는 사업으로 올해 총 4,277억원의 국비를 투입해 4차산업혁명 등의 미래 성장 동력 창출을 위한 중점 기술 분야의 육성을 목적으로 유망품목 기술을 보유한 중소기업의 혁신 역량을 강화하는 중기부의 대표 기술 개발 사업이다.