‘폐결절’ 위치 시각화…정밀한 절제 가능해진다

고려대 안산병원 교수팀 '흉강경 시뮬레이션 장치' 특허등록
실제 수술 환경에 가까운 '무기폐 상태 3D 모델' 구현 가능

무기폐 상태의 폐 모습을 3D모델로 구현하는 기술이 개발됐다. 사진은 기사의 특정 사실과 관련 없음. 게티이미지뱅크

실제 수술 환경에 가까운 무기폐(공기가 빠진) 상태의 3D 모델을 구현하고 이를 바탕으로 폐결절 위치와 절제 범위를 시각화하는 흉강경 수술 시뮬레이션 장치가 개발됐다. 이를 통해 수술 전 정확한 폐결절 위치를 예측해 정밀한 절제 계획을 세우는 등 환자 안전성이 크게 향상될 것으로 보인다.

고려대학교 안산병원 심장혈관흉부외과 황진욱 교수팀(고대안산병원 의생명연구센터 황인태, 함성원 교수, 전 고대안산병원 영상의학과 김초희 교수)이 이같은 내용의 3차원 무기폐 모델에 기반한 흉강경 시뮬레이션 장치를 개발해 최근 국내 특허등록을 마쳤다고 20일 밝혔다.

흉부 CT는 최대로 숨을 들이마신 흡기 상태에서 촬영되지만, 실제 수술은 폐에 공기가 빠진 무기폐 상태에서 진행된다. 이 때문에 CT 영상과 실제 폐의 모습이 달라 수술 중 폐결절의 정확한 위치를 찾기 어려워 염색 및 방사성 물질 주입 등 침습적 시술을 통해 폐결절 위치를 찾아낸다. 교수팀은 이같은 방법이 지속적인 방사선 노출, 이상 없는 조직의 절개 등 환자에게 추가 위험을 초래할 수 있다고 보고, 안정성과 수술 정확도 향상을 위해 해당 기술을 개발했다.

폐결절 위치를 나타낸 실제 흉강경 영상(왼쪽)과 시뮬레이션 영상 캡처. 고려대학교 안산병원

개발된 기술은 환자의 CT 영상을 기반으로 실제 수술 환경과 유사한 무기폐 3D 모델을 생성한 뒤 폐결절 위치와 절제 범위를 시각화해 영상으로 출력해 주는 시스템이다. CT 영상에서 얻은 흡기 상태의 3D 모델을 중력과 자세 변화 등을 반영해 수학적으로 시뮬레이션하고 그 주변의 갈비뼈 위치도 분석해 실제 수술 시의 폐 형태를 영상으로 정밀하게 재현해 내는 원리다. 수술 전 시뮬레이션 영상을 확인할 수 있고, 수술 중에도 실제 흉강경 영상과 비교할 수 있다.

황 교수는 “이 기술을 활용하면 폐결절의 실제 위치와 절제 범위를 사전에 정확히 예측할 수 있다”며 “수술 전 폐 내부 구조를 미리 확인할 수 있는 만큼 수술 시간 단축뿐만 아니라 정확한 절제 계획으로 수술의 안전성과 성공률을 높일수 있다”고 밝혔다.