영국 의료진이 인공지능(AI)의 실시간 도움을 받아 뇌종양을 제거하는 수술에 세계 최초로 성공했다. AI가 수술 영상을 즉시 분석해 혈관과 신경 등 위험 부위를 의료진에게 알려주는 방식으로, 향후 고난도 수술의 안전성을 높이는 기술로 발전할지 주목된다.
BBC 등에 따르면 영국 유니버시티 칼리지 런던 병원(UCLH) 의료진은 베드퍼드셔에 거주하는 리스 히버트(48)의 뇌하수체 종양 제거 수술에 실시간 AI 보조 시스템을 적용했다.
히버트는 약 18개월 전 발작으로 쓰러진 뒤 검사 과정에서 11㎜ 크기의 비암성 뇌하수체 종양이 발견됐다. 종양이 시신경을 압박하면서 시야가 점차 좁아지고 있었고, 의료진의 권유로 AI 보조 수술을 받기로 결정했다.
AI가 수술 화면 보며 혈관·신경 위험지역 표시
수술은 환자의 코를 통해 내시경을 삽입해 뇌하수체 종양에 접근하는 방식으로 진행됐다.
이 과정에서 AI가 내시경 영상을 실시간으로 분석했다. 의료진이 육안으로 구분하기 어려운 혈관이나 신경이 존재할 가능성이 높은 위험 부위를 화면에 표시하고, 상대적으로 안전하게 종양을 제거할 수 있는 영역도 알려줬다.
기존 뇌종양 수술에서는 의료진이 수술 전에 촬영한 MRI와 CT 영상 등을 바탕으로 종양과 주변 조직의 위치를 파악한다.
하지만 실제 인체의 혈관과 신경 위치는 환자마다 차이가 있고 수술 중 보이는 모습도 사전 영상과 완전히 같지는 않아, 주변 조직을 손상하지 않으면서 종양에 접근하는 것이 의료진의 중요한 과제다.
수백 건 뇌수술 영상 학습…“외과의사의 두 번째 눈”
연구진은 AI가 실제 수술 중 인체 구조를 구분할 수 있도록 수백 건의 뇌하수체 종양 제거 수술 영상을 학습시켰다.
영상 속 혈관과 신경 등의 위치를 의료진이 직접 표시하고 이를 AI에 반복적으로 학습시키는 방식으로 정확도를 높였다.
수술에 참여한 UCL 신경외과 하니 마커스 교수는 AI가 “대부분의 외과의사가 평생 접하는 것보다 많은 수술 사례를 학습했다”며 의료진에게 전문가 수준의 ‘두 번째 눈’을 제공할 수 있다고 설명했다.
다만 AI가 수술을 직접 결정하거나 집도하는 것은 아니다. AI는 위험 부위와 관련 정보를 의료진에게 제공하고, 실제 수술에 대한 판단과 최종 통제권은 외과의사가 갖는다.
환자 “360도 시야 되찾은 느낌”
수술 결과도 긍정적이었다.
히버트는 수술 후 시력과 체력이 회복되고 있다며 수술을 마치고 눈을 떴을 때 “360도 시야를 되찾은 것 같았다”고 말했다.
그는 지난 1년 동안 이처럼 선명하게 본 적이 없었다며 이번 수술이 자신의 삶을 되찾아줬다고 소감을 밝혔다.
다음 목표는 ‘외과의사용 챗GPT’
이번 기술은 영국 국립보건의료연구원(NIHR)과 구글의 지원을 받아 수년에 걸쳐 개발됐다.
연구진은 앞으로 더 많은 환자를 대상으로 대규모 임상시험을 진행해 AI 시스템의 정확성과 안전성을 검증할 예정이다.
장기적으로는 특정 뇌종양 수술뿐 아니라 수술실에서 발생하는 다양한 상황을 실시간으로 분석하고 의료진에게 필요한 정보를 제공하는 이른바 ‘외과의사용 챗GPT’와 같은 AI 보조 시스템으로 발전시키는 것이 목표다.
AI가 의사를 대체하는 것이 아니라 수많은 수술 경험을 학습한 시스템이 의료진 옆에서 위험 요소를 한 번 더 확인하는 방식이다. 기술이 충분히 검증될 경우 숙련된 전문의의 경험을 디지털화해 복잡한 수술의 안전성을 높이는 새로운 의료 AI 분야로 자리 잡을 가능성이 주목된다.
