정형외과 인공관절 수술에서도 이제 환자의 연골 상태까지 반영한 수술기구 설계가 가능해졌다.
의료 영상 기반 수술기구 제작 솔루션을 개발해온 ㈜스카이브는, MRI 기반 연골 3D 재현 기술과 AI 자동화 수술 계획 시스템으로 구성된 통합 플랫폼을 통해 맞춤형 수술기구 'KNEEVIGATE'를 구현하며 업계의 주목을 받고 있다.
CT 기반 영상은 골격 정보에는 강점을 가지지만, 연골을 시각화하는 데는 구조적으로 한계가 있다.
또한 CT 데이터를 3D로 전환한 이후에도 수술 계획 수립(플래닝)은 의료진이 수작업으로 진행해야 해, 설계에 많은 시간과 반복 작업이 소요되는 문제가 있었다.
스카이브의 'KNEEVIGATE'는, MRI 영상을 AI 기반으로 자동 재구성하는 소프트웨어 'ZIFT'를 통해 생성된 환자 해부학 데이터를 기반으로 제작되는 맞춤형 수술기구다.
특히 MRI 기반 분석은 기존 CT 영상만으로는 구현할 수 없었던 연골 구조까지 시각화할 수 있어, 절삭 범위와 임플란트 위치를 보다 정밀하게 설계하는 데 큰 이점을 제공한다.
스카이브의 플랫폼은 영상 분석에 그치지 않는다.
3D 재구성 이후에는 AI 수술 시뮬레이션 도구인 'Onknee-U'를 통해 절삭 축과 범위가 자동으로 제안되며, 이후 의료진은 웹 기반 협업 시스템 'KNEESIGN'을 통해 실시간으로 계획을 검토하고 수정할 수 있다.
기존에는 의료진이 각도, 위치, 깊이 등을 수작업으로 지정해야 했지만, 스카이브의 시스템은 이를 AI가 먼저 계산하고, 의료진이 검토하여 수술의 정확도를 더 높일 수 있는 구조다.
또한 KNEESIGN은 인공관절 수술뿐 아니라 휜 다리 교정에 활용되는 HTO(경골 근위부 절골술) 수술 계획에도 적용할 수 있어, 정형외과 맞춤 수술 범위를 더욱 확장하고 있다.
이러한 자동화와 디지털 협업 환경 덕분에 스카이브의 수술기구 제작 프로세스는 평균 2일 수준으로 단축되었으며, 이는 기존 글로벌 솔루션의 평균 8주 대비 획기적인 개선이다.
특히 ZIFT → Onknee-U → KNEESIGN → KNEEVIGATE로 이어지는 통합 프로세스는 영상 분석부터 시뮬레이션, 협업, 기구 제작까지 정형외과 수술계획 전 과정을 디지털화한 구조로, 병원 현장의 진료 속도와 수술 정밀도를 동시에 높여줄 수 있다.
의료 현장에서는 "기존에는 MRI 데이터를 수작업으로 일일이 분할해야 했고, 연골은 아예 반영할 수 없어 수술계획에 늘 제한이 있었다"는 의견이 있다.
하지만 "KNEEVIGATE는 MRI 기반 분석을 통해 연골을 포함한 전체 해부학 구조를 정밀하게 재현할 수 있어, 수술의 정확도는 물론 예측 가능성까지 크게 향상됐다"는 평가도 함께 이어지고 있다.
실제 병원에서 수행된 사전 평가에서도 KNEEVIGATE는 수술 계획의 정확도, 절삭 일치율, 제작 속도 등 다양한 항목에서 기존 솔루션 대비 우수한 수치를 기록했으며, 현재 신의료기술 등재를 위한 준비도 동시에 진행 중이다.
스카이브는 향후 KNEEVIGATE를 기반으로, 수술 중 증강현실(AR) 기술을 적용한 Sagarvision과의 연계까지 준비 중이다.
이로써 수술 전 계획이 수술 중 실시간 시각화로 이어지는 "계획-실행의 일치율을 높이는" 차세대 수술 시스템으로 진화할 전망이다.
㈜스카이브의 강경탁 대표는 "KNEEVIGATE는 단순한 수술기구가 아니라, MRI 기반 영상 분석, AI 자동화, 의료진 협업이 유기적으로 연결된 통합 플랫폼을 통해 구현된 결과물"이라며, "우수한 기술력이 신의료기술로서 공인받아, 더 많은 의료진과 환자에게 실제로 활용될 수 있기를 기대한다"고 밝혔다.
정진 기자 peng1@asiae.co.kr
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