가천대 길병원 손성 교수, 방사선 피폭 적고 정확한 척추 수술 항법 시스템 개발 추진

최초침습 척추수술을 위해 방사선 피폭 걱정은 없고 정확도가 높은 '고정밀 수술 항법 시스템(Navigation system)' 개발이 본격 추진된다.

가천대 길병원 척추센터/신경외과 손성 교수는 산학 연계 창업팀인 지메디텍, 액트너랩과 공동으로 '척추수술을 위한 고정밀 수술항법 시스템 개발'에 착수한다고 5일 밝혔다.

이번에 개발되는 시스템은 기존 C-arm과 CT가 활용되던 항법 시스템을 개선해 낮은 방사선 피폭과 높은 정확도로 미세침습 척추수술에도 쓰일 수 있는 고정밀 수술 항법이다.

이번 연구 개발은 지난 5월 있었던 중소기업벤처부의 'Tech Incubator Program for Startup Korea(TIPS)' 과제 공모에 선정돼 이뤄졌다.

일반적으로 척추 수술 시 정확한 수술부위 확인 및 기구를 이식하는 과정에 C-arm(portable fluoroscopy, 이동식 단순촬영장치)이 이용되고 있다. 하지만 이 과정에서 수십번의 X-ray 촬영이 이뤄져 의료진 및 환자에게 방사선 조사의 위험이 있고, 수술부위가 오염될 수 있거나, 수술 시간이 길어지고, 해부학적인 정확도와 안전성이 떨어지는 단점이 있었다.

이같은 단점을 보완하고자 2000년대 중반부터 척추수술용 항법장치가 O-arm(CT, 이동식 전산화 단층촬영)과 함께 활용되기 시작했다. 하지만, O-arm은 장비가 크고 설치 및 이동이 까다로우며, 조작이 복잡하다. 게다가, 수술 중 환자의 미세한 체위변화에 따른 실시간 항법이 불가능하다. 게다가 CT를 활용한 항법장치는 국산제품이 전무해 100% 외산에 의지하고 있는 실정이고 가격이 매우 비싸다.

특히, 대표적인 미세침습 수술인 척추 내시경 수술 시에는 국소마취 수술의 특성상 수술 중 환자의 미세한 움직임 때문에 기존의 항법시스템을 적용하기에 한계가 있었다. 환자의 실시간 영상이 반영될 수 없기 때문이다.

따라서 미세침습을 이용한 척추 내시경 수술 시에는 전적으로 C-arm에 의존하고 있는데 2차원 영상에만 의존하는 수술 정확성과 안전성의 한계, 수술시간의 지연 및 의료진 및 환자에게 상당한 양의 방사선 조사를 야기하는 문제점이 존재한다.

지난 2019년 ㈜지메디테크는 이비인후과에서 내시경적 부비동 수술을 위한 항법장치를 개발해 현재 상용화 단계에 있다. 이번에 개발되는 제품은 이 이비인후과 항법장치를 응용한 것이다. 기존의 척추수술용 항법장치에 비해, 수술용 CT를 이용하지 않고 기존의 C-arm을 이용해 2D-3D 이미지 정합을 도출하는 최신 기술이다.

고가의 수술용 CT 사용에 따른 번거로움 줄여 좀 더 간편하며 기존의 C-arm 장비에 호환이 가능하며, 수술 중 미세한 체위 변화에 따른 실시간 추적이 가능한 것이 특징이다.

손성 교수는 "일단, 척추 내시경 수술 중에 적용하는 항법시스템을 개발해 임상적 유용성을 확인한 후 모든 척추 수술에 이용할 수 있는 범용 시스템으로 개발을 확대할 계획"이라며 "이번 연구 과제 선정을 계기로, 가천대 길병원 척추센터/신경외과는 대한민국에서 척추수술의 최첨단 장비 개발을 선도하는 역할을 할 수 있을 것"이라고 말했다.

척추센터/신경외과 손성 교수가 공동연구자로 참여한 이번 연구는, 중소기업벤처부의 TIPS 과제에 선정되면서 2년간 5억 원의 연구비를 받는다.

장종호 기자 bellho@sportschosun.com