“증강현실 현미경에 띄워 수술하죠” 영상시스템 개발

↑ 김철홍 교수

국내 연구진이 수술에 활용되는 수술용현미경의 영상을 확대하고, 암이나 혈관 위치와 같은 생체정보를 실시간으로 볼 수 있는 기술을 개발했다.
김철홍 포스텍 창의IT융합공학과 교수 연구진은 ‘광음향’과 광간섭 영상기술을 수술용 현미경과 결합하고, 증강현실을 이용해 정밀한 수술을 할 수 있도록 도울 수 있는 ‘광간섭 영상시스템’을 개발했다고 17일 밝혔다.
녹내장이나 백내장과 같은 안과수술, 미세혈관수술, 신경수술과 같은 미세수술에 활용되는 수술용현미경은 이비인후과 수술에 사용된 이래 많은 수술에 활용되어 왔다. 하지만 이 현미경은 환부의 표면을 확대한 영상만 볼 수 있다는 한계가 있었다.
연구진은 물질이 빛을 흡수하면 빛에너지가 열로 변하면서 음파가 발생하는 광음향 효과를 활용했다. 광음향 특성을 갖고 있는 소재를 조영제로 이용하면 부작용 없이 생체조직을 영상으로 촬영하는 것이 가능하다. 또한 눈에 보이지 않는 표면 밑의 영상은 증강현실을 이용해 의사가 현미경 안에서도 확인할 수 있도록 만들었다. 김 교수는 “수술을 하는 의사에게 환부의 확대영상을 보여줄 수 있을 뿐 아니라 표면 아래에 있는 암이나 혈관의 위치, 조직 구조 같은 생체정보를 실시간으로 제공할 수 있다”며 “이 광음향과 광간섭을 통해 촬영한 영상을 현미경 렌즈에 바로 제공, 의사가 굳이 모니터로 시선을 옮기지 않고도 두 가지 영상을 한꺼번에 볼 수 있어 더욱 정확한 수술이 가능하다”고 설명했다. 연구진은 이 기술을 활용해 살아있는 쥐의 다리에 있는 피부암 절제술과 암 주위에 바늘을 삽입해 약물을 전달하는 실험을 성공적으로 진행했다.
김 교수는 “현재 상용화를 위한 기술이전을 진행하고 있는 단계”라며 “이번 기술은 실제 수술에서 바로 적용할 수 있어 앞으로 안과수술이나 미세혈관 수술과 같은 미세수술에 활용할 수 있을 것”으로 전망했다.
연구결과는 국제학술지인 ‘사이언티픽 리포트’ 최신호에 게재됐다.
[원호섭 기자]