전북대병원, 포스텍과 ‘간’ 가상 수술시스템 개발

기존 외국기기 비해 정확도-신속성 임상결과 탁월

복잡한 간의 해부학적 정보를 신속․정확히 제공하여 수술 안전성과 성공률을 획기적으로 높인 ‘스마트’한 시스템이 개발되어 화제다.

전북대병원(정성후 병원장) 간담췌이식외과(연구책임자: 조백환 교수, 공동연구원: 유희철 교수)와 POSTECH(포항공과대학교) 산업경영공학과 인간공학설계기술연구실(연구책임자: 유희천 교수)은 공동연구를 통해 국내 최초로 일반 외과 의사들이 간 수술 시 활용할 수 있는 가상 수술시스템 ‘닥터 리버(Dr. Liver)’ 를 개발했다.

‘닥터 리버’는 임상에서 의사에게 CT 영상을 기반으로 간 용적, 간 혈관구조, 종양의 위치 및 크기, 종양 부위의 간 구역 정보 등 간 수술에 필요한 정보를 제공하여 환자의 상태를 효과적으로 분석․ 진단하고 최적의 수술을 계획할 수 있게 하는 프로그램이다.

통상, 환자의 간 상태를 분석하고 진단하기 위해 CT(컴퓨터 단층촬영) 또는 MRI(자기공명영상)을 사용하면, 이를 장기 구조를 3차원으로 시각화 해주는 가상수술시스템(Virtual Surgery System, VSS)에 의해 의사가 환자의 병소(病巢)를 진단하고 관련 해부학적 정보를 파악하여 수술방향과 계획을 수립하게 된다.

그런데, 현재 널리 사용되고 있는 범용 VSS들은 간 용적 산출에만도 30분 정도의 상당한 수작업 시간이 소요되고, 간 수술에 필요한 여러 정보를 분석하는 특화된 기능들을 제공하지 않을 뿐더러 간 혈관들에 대한 고급 정보 분석은 불가능해서 의사들은 단지 시각화된 CT영상만을 참고할 뿐 정확한 종합적 진단과 수술을 진행하는 데에는 한계가 있었다.

‘닥터 리버’는 ‘간 추출→간혈관 추출→종양 진단→간 구획화→수술계획’으로 이어지는 일련의 수술 전 과정을 의사들이 쉽게 사용할 수 있도록 일목요연하게 설계되었다. 특히 정확한 간 용적 정보를 산출(오차범위 3% 이내)할 수 있고, 복잡한 간 해부학적 정보를 빠른 시간 (30분 이내) 안에 분석하여 CT 영상 위에 중첩시켜 보여줄 수 있어 합리적인 간 수술 계획을 수립하게 해주는 등 시간을 다투는 임상 현장에서 크게 유용하게 활용될 것으로 기대되고 있다.

현재 시중의 범용 VSS 중, 간에 특화되어 현재 가장 널리 사용되고 있는 시스템인 독일 메비스(MeVis Medical Solutions AG)사의 리버 어낼라이저(LiverAnalyzer)는 원격 서비스로 분석 결과만을 제공하며 판매되지 않고 있다. 원격 서비스는 CT영상 제공 후 2일 정도 걸리며, 요금은 회당 100만원(1일 이내 제공 시 급행료 추가)이나 된다. 이 때문에 고가의 요금 부담과 함께 시급을 다투는 환자의 경우 어려운 점이 많았다.

전북대병원 조백환 교수는 “수술의 전 과정을 사용자인 의사가 쉽게 사용할 수 있으며, 정확한 간 용적 정보를 산출할 수 있고, 복잡한 해부학적 빠른 시간내에 분석하여 임상 현장에서 유용하게 활용 될 것이다”고 말했다. 또, “국내 임상 현장에서 어느 정도 정착되면 세계 시장으로 진출할 계획”이라고 밝혔다.

참고로 우리나라의 경우, 처음으로 간 절제술(1959년)과 간 이식 수술(1988년)이 시행된 이후 간 절제술과 이식 수술 건수는 매년 지속적으로 증가해 왔다(최근 3년간 연평균 증가율 15.2%). 국민건강보험공단 및 국립장기이식관리센터의 통계에 의하면 2009년 국내에서 이루어진 간 절제술은 총 5,680건, 간 이식수술은 1,020건, 그리고 간 이식 대기자의 수는 3,501명에 달한다. 국내 간암 사망률은 인구 10만 명당 25.8명으로 미국 3.8명, 일본 13명에 비해 현저히 높으며, OECD회원 국가 중 가장 높다.

이 시스템은 2009년 4월 개발에 착수해 총 3년 6개월 만에 완료되었다. 이 시스템에 구현된 새로운 발명들은 국내 출원 중이며, 지난 11월 29일 있은 2012 대한민국발명특허대전에서 출원 중인 발명품이 받을 수 있는 최고상인 동상을 수상하기도 했다.