일본산업뉴스요약

스마트 수술실의 효능 실감
IoT, 로봇을 구사하여 성공률 향상으로

모든 사물이 인터넷과 연결되는 IoT나 로봇을 구사하여 환자의 상태나 수술의 진행 상황을 파악해, 어려운 수술을 지원하는「스마트수술실」이 가동되었다. 절제하는 부위를 음성 안내하고, 절제된 조직을 신속하게 조사, 두 개의 영상 진단 장치로 남아 있는 부분이 없는지를 그 자리에서 확인한다. 수술의 신속화와 환자의 부담 경감으로 이어진다는 판단아래, 대학병원 등에서 도입할 움직임이 시작되고 있다.

-- 히로시마 대학 뇌종양 등 5건에 활용 --
「암을 확실하게 절제, 정상적인 기능이 가능할 정도에 한해 남긴다. 이를 위해 스마트 수술실은 그 위력을 발휘한다」. 올 3월, 스마트수술실을 도입한 히로시마 대학병원 뇌신경과의 구리스(栗栖) 교수는 이렇게 말한다.

히로시마 대학병원은, 뇌종양 중에서도 특히 어렵다고 하는 그리오마(Glioma)의 수술에 스마트 수술실을 사용하고 있다. 그리오마는 정상 조직과 암과의 경계가 불분명해, 절제가 어렵다. 너무 많이 잘라내어 손발을 움직이는 신경이나 언어의 중추에 상처가 난다면 장애로 남는다. 절제할 부위를 명확하게 선별할 필요가 있다.

-- 8분만에 악성 정도를 판정 --
히로시마 병원의 4층에 있는 스마트수술실에는, 의사의 판단을 지원해 줄 최신 의료기기가 줄지어 있다. 수술대 옆에 배치된 네비게이션 장치는, 전기 메스가 뇌 안 어디에 있는지를, 뇌 환부의 영상 위에 표시한다. 벽에 걸린 대형 모니터에는 집도의가 현미경으로 보고 있는 광경이 비춰져, 스태프 전원이 수술의 진행을 볼 수 있다.

집도의가 환부의 세포를 채취하면, 그 자리에서 Flow cytometry라고 불리는 신속한 진단 장치에 넣어진다. 약 8분만에 세포 하나하나의 악성 정도가 모니터에 나타나, 집도의는 그것을 확인하면서 절제 범위를 정한다.

손발의 신경 기능이 정상적으로 유지되고 있는지의 여부를 감시하는 검사 장치나, 암 세포가 남아있는지를 확인하는 자기공명영상장치(MRI)를 갖추고 있다. 검사 결과는 환자의 심박수나 호흡수, 혈압 등과 함께 모니터에 비춰진다.
 

기존의 수술실에서는, 검사 장치는 각기 전문 스태프에 의해 조작된다. 집도의가「신경 기능에 이상이 없는가」라고 물으면「정상입니다」라고 대답하는 등, 대화로 상황을 전한다. 집도의가 좀 더 자세히 상황을 확인하고 싶을 때는 수술을 멈추고 장치가 있는 곳으로 이동, 스스로 모니터를 본다. 절제한 조직은 수술실 밖에 있는 병리부실로 옮겨져 전문의에 의해 조사되기 때문에 시간이 걸린다.

스마트 수술실은 필요한 기기가 전부 집약되어 있어, 그 결과가 모니터에 차례대로 상세하게 표시된다. 스태프 전원이 정보를 공유, 언제든지 확인가능하기 때문에, 수술 시간의 단축을 기대할 수 있다. 환자의 부담이 줄어, 성공률이 향상될 것으로 기대한다.

히로시마 대학병원은 5월 이후, 5건의 수술을 실시했다. 뇌신경외과의 사토(佐藤) 조교수는「(어려운 국면에서) 손이 멈춰지는 시간이 짧아진 것을 느꼈다」라고 말한다. 「생존율의 결과가 나오는 것은 5년 이상 걸리지만, 수술 자체로는 모두 다 순조롭게 진행됐다」며 구리스 교수는 효능을 체감했다.

-- 2018년에 신슈 대학에 도입 --
히로시마 대학병원의 스마트수술실은, 필요한 기기를 어느 정도 구비한 기본 모델이다. 일부는 아직 네크워크로 연결되지 못하고 있다. 모든 기기를 네트워크로 연결한 표준 모델은 2018년 3월, 신슈 대학병원에 도입될 예정이다.

모든 데이터를 기기들이 공유, 여러 정보를 조합하여 종합적으로 수술을 지원한다. 자동으로 데이터를 서버에 저장하여, 수술의 경과와 병후의 관련의 조사를 통한 수술 방법의 개선도 가능하게 된다.

대상은 그리오마 등의 뇌종양이다. 히로시마 대학병원의 고토(後藤)의사는「경험이 별로 없는 의사라도, 경험이 풍부한 의사처럼 수술할 수 있다는 것을 검증하고 싶다」고 한다.

도교여자의과대학은, 첨단생명과학 연구소의 지하에「하이파 스콧트(Hyper SCOT」라고 이름 지어진 궁극의 스마트수술실 프로토타입(Prototype)을 만들었다. 기기들을 네트워크로 연결시키는 것 외에도, 로봇 기술을 사용하여 의료기기를 조종, 수술의 효율을 높였다.

9월 중순, 이 수술실에서 애완견의 전립선 암을 절제하는 실험 수술을 실시했다. 에피루비신(Epirubicin)이라고 하는 항암제를 소량 주입하여, 체외로부터 암을 겨냥해 초음파를 조사(照射)하였더니, 세포 안에 침투한 에피루비신으로부터 활성산소가 나와, 암세포를 죽였다. 에피루비신의 농도가 아주 낮기 때문에, 초음파가 닿지 않은 정상 세포에게는 거의 영향을 주지 않는다.

의사는 수술대에 눕힌 개의 복부를 초음파 검사(에코 검사)장치로 촬영해, 암의 위치를 확인하고 버튼을 누른다. 그러면 로봇이 자동으로 조준하여, 치료용의 초음파가 암세포에 집중되도록 조사한다.

동경여자의과대학의 무라가키(村垣) 교수는「(스마트수술실은) 앞으로, 간암 등 뇌 이외의 수술에도 이용될 것이다」라고 말한다. 최신 스마트수술실은 빠르면 2019년 여름에라도 가동될 예정이다.

《늘어가는 스마트수술실》
2014년 7월 정부가 스마트수술실 개발 프로젝트를 개시
2016년 3월 히로시마대학병원에서 기본 스마트수술실을 도입
2016년 5월 히로시마대학병원에서 스마트수술실의 효과를 검증하기 위한 임상 응용 시작
2018년 3월 신슈 대학병원에서 모든 기기가 네트워크로 연결된 스마트수술실을 도입할 예정
2019년 3월 도쿄여자의과대학이 로봇을 갖춘 스마트수술실을 도입, 여름에 운용을 시작할 예정

      -- 끝 --