의료계에도 증강현실(Augmented Reality, AR)이나 가상현실(Virtual Reality, VR)을 활용한 기술들이 도입되면서 '메디칼 AR/VR' 시장이 뜨고 있다.

 

메디칼 AR/VR이 도입되는 분야는 수술, 의대생들의 술기 훈련, 환자의 재활치료, 치매나 뇌졸중 진단, 정서 지원 등에 널리 쓰이고 있다. 수술 분야에서 유용한 이유는 실제 상황과 유사한 가상현실 시뮬레이션을 구현하고, AR을 통해 외부 정보를 진료와 수술 등에 활용해 효율성을 높일 수 있어서다.

 

수술 중 집도의가 참고해야 할 환자의 생체정보들을 수술용 고글 전면에 AR을 통해 제공함으로써, 집도의가 시선을 돌리지 않고도 환자의 신체 상태를 지속해서 확인하는 것이 가능하다.

 

 

 

최근 미국 미니애폴리스 매소닉 어린이병원에서 VR을 활용해 샴쌍둥이를 성공적으로 분리했다. 당시 의료진은 CT, 초음파, MRI 등을 활용해 쌍둥이의 몸을 정교하게 가상화해 수술계획을 세운 것으로 알려졌다.

 

AR과 VR은 의대생들이 교육을 받는 데도 유용하다.

미국 스탠퍼드 대학은 2002년부터 AR/VR 기반의 내시경 부비강 수술 시뮬레이션을 사용하고 있다. VR 고글을 쓴 의대생이 실제 수술을 하는 듯한 시뮬레이션 기반의 의료 훈련을 통해 환자에게 손해를 끼치거나 위험한 상황에 노출되지 않고도 교육하는 것이다.

 

기존에는 집도의가 수술할 때 이를 수술실에 있는 몇 명만 볼 수 있었다. 그런데 VR을 이용하면 많은 의대생이 수술하는 모습을 볼 수 있다. 2016년 4월 영국 로열 런던병원 종양학 전문의인 Shafi Ahmed 박사가 수술 현장을 VR 카메라로 촬영해 Medical Realities 웹사이트에 실시간으로 중계한 것이 그 예다.

 

뇌졸중, 치매 진단 등에 이용

 

최근에는 뇌졸중과 치매 검사, 자폐증 등에 VR이 많이 활용되고 있다.

 

2017년 10월 퀄컴이 뇌졸중 진단용 VR 플랫폼으로 'Snapdragon'을 선보였다. 의사가 뇌졸중 전조증상을 빠르게 진단할 수 있도록 한 VR인데, 간단한 안내 영상이 재생되고 나면 의자에 앉아 있는 한 남성이 등장하며, 안내 로봇은 남성이 어떠한 뇌졸중 전조증상을 겪고 있는지를 맞히도록 유도하는 시스템이다. 퀄컴은 앞으로 심근경색이나 폐렴 등 증상이 뚜렷한 질환 콘텐츠를 더 만들 예정이다.

 

치매 검사용 VR로는 영국 게임개발 업체 Glitchers가 영국과 스위스 대학의 연구진들과 함께 만든 VR 게임 'Sea Hero Quest'가 있다.

 

바다에서 보트를 타고 항해를 하는 게임으로 치매와 항해 능력 사이에 관련성이 높다는 이론을 기반으로 개발된 것이 특징이다. 사용자들이 게임을 하는 과정에서 생성된 데이터가 서버에 저장되면, 신경과학자들과 인지심리학자들이 이 데이터를 분석해 치매 가능성을 진단하는 방식이다.

 

이 게임은 모바일 앱 버전으로 가장 먼저 출시됐으며, 삼성 GearVR과 페이스북의 Oculus Rift로도 플레이할 수 있다. 일각에서는 모바일 기기와는 달리 VR헤드셋을 보유한 사용자가 많지 않아 수집 가능한 데이터가 한정적이라는 지적도 있다.

 

 

 

자폐증을 진단하는 데는 '샐리-앤 테스트(Sally-Anne test)'도 있다.

이 VR은 참가자가 두 개의 인형이 상호작용하는 모습을 복, 그중 하나의 인형이 어떤 반응을 보일지 예상하는 방식으로 자폐증 증상을 진단하는 것이다. 문제는 자폐증이 있는 어린이는 샐리-앤 테스트에서 부정확한 답을 하지만, 자폐증 성인은 대다수가 해당 테스트를 통과해 변별력이 떨어진다는 점이다.

 

자폐증 환자를 훈련하는 AR에는 Brain Power Autism System도 있다. 자폐증을 가진 어린이와 성인이 자신의 행복과 자긍심을 결정짓는 사회적-인지적 '삶의 기술'을 터득할 수 있도록 게임과 유사한 앱을 제공하는 방식이다. AR 지원용 구글 글래스, MIT와 하버드 연구진의 신경과학 이론을 기반으로 한 자폐증 관련 앱, 사용자의 휴대 전화 또는 태블릿에서 실행되는 컴패니언 앱 등으로 구성된다.

 

입원 환자의 정서관리에도 사용 - 입원환자 관리에도 VR은 유용하게 쓰인다.

 

'Rendever'는 요양시설에 거주하는 고령자를 위한 VR 플랫폼이다. 여러 대의 VR 헤드셋과 맞춤형 소프트웨어, 태블릿으로 구성되는데, 간병인이 태블릿을 통해 헤드셋을 조작할 수 있다. 환자의 어린 시절 살던 집, 해외 휴양지, 스포츠 경기, 친지 결혼식 등을 볼 수 있도록 했다. 또 가족들이 360도 카메라를 사용해 결혼식이나 생일파티 등의 행사를 촬영해 요양시설에 있는 환자의 계정에 업로드할 수도 있다.

 

미국 로스앤젤레스 Cedars-Sinai 병원은 환자들의 스트레스 해소와 통증 완화를 위해 VR 기술을 활용하고 있다. 환자들이 VR 고글을 착용하면 답답한 입원실 대신 아이슬란드의 멋진 풍경이 펼쳐지며, 환자는 미술 스튜디오의 작품 제작 과정에 참여하거나, 깊고 푸른 바다에서 고래와 함께 수영하는 것을 체험하게 된다.

 

2017년 2월 발표된 병원 측 자료에 따르면, VR을 활용할 경우 환자의 평균 통증 점수가 5.4에서 4.1로 하락해 2D 영상을 제공했을 경우의 4.8보다 큰 폭의 고통 완화 효과를 확인했다.

 

병원 측은 뇌졸중, 정신착란, 간질 등의 환자는 헤드셋을 착용하기 적합하지 않다고 발표했다. 특히 PTSD 환자에게 몰입감 있는 시각적 경험이 오히려 외상 발생 당시 기억과 고통을 유발할 수 있다며 유의해야 한다고 당부했다.

 

메디칼 AR/VR이 장밋빛만인 것은 아니다.

 

AR/VR 기술을 과연 많은 의료기관에서 수용할 수 있을지 의문이 제기되고, 하드웨어 및 소프트웨어 표준화가 이뤄지지 않아 특정한 임상 요구사항에 대한 사용자 정의도 한계가 있다. 또 VR 시스템 사용에 따라 현기증, 메스꺼움, 두통 등의 증상이 발생한다는 점과 AR/VR의 비싼 비용도 걸림돌이다.

 

 

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