더 안전한 수술을 위한 혼합 현실과 인공지능

혼합 현실과 인공지능은 수술 과정에서 외과 의사를 보조함으로써 수술을 더 안전하게 만들 수 있다. 3D 영상 제공에서 기기 취급에 이르기까지, 인공지능은 수술실에서 필수적인 부분이다. 여기서는 혼합 현실이 무엇을 의미하는지, 인공지능이 수술을 다음 단계로 어떻게 끌고 가고 있는지에 대해 논의한다.

 

인공지능, 기계 학습 및 컴퓨터 비전은 의료 산업의 필수적인 부분이 되고 있다. 인공지능은 의사, 간호사, 병원 행정부가 환자의 기록을 간소화하고, 정확하게 병세를 진단하며, 더 나은 치료를 제공할 수 있도록 돕고 있다.

COVID-19 대유행으로 인해 환자들이 잠금으로 인해 고통받지 않도록 원격 환자 치료와 원격 의료의 초점과 적응이 증가했다. 의사들은 환자들에게 양질의 의료 서비스를 제공하기 위해 AI 기반 기술과 도구에 점점 더 의존하고 있다.

 

증강 현실(AR), 가상 현실(VR), 혼합 현실(MR)과 같은 기술이 의사를 돕고 의대생을 훈련시키기 위해 병원에서 사용되고 있다. 이것들은 수술 과정을 더 안전하게 만들고 성공률을 높이기 위해 의사들을 돕기 위해 고안되었다.

헬스케어 분야 AI의 시장규모 가치는 2021년 104억 달러이며, CAGR(복합연간성장률) 48%로 2028년에는 1202억 달러에 이를 것으로 추산된다. 북미는 2020년에 58.9%로 의료 분야에서 가장 높은 AI 채택률을 보였다. 같은 보고서는 예측 기간 동안 아시아 태평양 지역에서 의료 산업에서 AI의 사용이 빠르게 성장할 것임을 시사한다.

 

혼합 현실이란 무엇인가?

혼합현실은 가상현실과 인간의 시각이 결합된 것이다. 인스타그램, 스냅챗 등 모바일 앱에 사용되는 AR 필터는 혼합현실 솔루션의 단순한 예다.

수술은 많은 계획, 연습, 그리고 정확성을 요구한다. 의사들은 사람을 수술할 때 주의가 산만해지거나 집중력을 잃을 여유가 없다. 수술에 AI를 활용하는 것은 의사를 지원하고, 어떤 시점에서도 방해하지 않고 필요한 정보와 수술 도구를 제공하는 것을 목표로 한다.

혼합 현실은 수술 중 의사를 돕고 위험을 최소화하기 위해 기술을 사용하는 것을 가능하게 한다.

 

폴 밀그램과 키시노 후미오는 1994년 혼합 현실 시각 디스플레이의 분류라는 논문에서 혼합 현실이라는 용어를 처음으로 소개했다. MR은 컴퓨터 비전, 클라우드 컴퓨팅, 그래픽 처리 등을 결합하여 물리적 세계와 가상 세계를 혼합한다. 많은 기업들이 다양한 산업에서 사용할 수 있는 MR 애플리케이션을 개발해왔다.

 

MR 및 의료

의료에서 MR은 의사에게 환자의 데이터 차트와 관련 이미지를 명확하고 더 잘 보여주는 머리에 장착된 장치를 사용하여 설명할 수 있다. 수술을 수행해야 하는 환부의 영상을 환자에게 직접 표시할 수 있습니다. 이것은 정확도를 높이고 외과의사들이 가능한 한 정확하게 하기 쉽게 만든다. MR 장치는 또한 의사와 환자 사이의 상호 작용 방식을 변화시키고 있다. 데이터에 더 쉽게 액세스할 수 있으며 환자의 상태를 심층적으로 이해하는 데 사용됩니다.

마이크로소프트의 홀로렌즈는 의대생들이 인체 해부학을 이해할 수 있도록 사실적인 이미지와 홀로그램을 만들어내는 MR 헤드기어의 대표적인 예이다. 의대들은 학생들에게 힘을 실어주기 위해 MR 장치에 투자하기 시작했다.

 

모하마드 압둘 무킷(Mohammad Abdul Mukit)은 전기 및 컴퓨터 공학의 MS 학생으로 오클라호마 대학의 대학원생이자 연구 조교이다. 성형 및 재건 외과의사인 크리스천 엘암은 수술 재건 중 안전성과 효율성을 높이기 위해 AI 기반 장치(음성 명령을 수용하는 장치)를 공동 개발했다.

디지털 헬스 기업 센티아르는 외과의사들에게 특정 해부도의 3D 이미지와 환자 진료기록카드의 데이터 시각화를 제공하기 위해 홀로그래픽 AR 플랫폼을 개발했다.

의료 산업에서 MR의 채택은 아직 초기 단계에 있다. 기술은 의료 시설과 수술 절차를 개선하기 위해 더 많은 긍정적인 변화를 가져올 수 있다.

 

의료산업의 혼합현실 활용 

혼합 현실은 여러 가지 방법으로 의사, 간호사, 의료 전문가를 도울 수 있다. 실시간 정보 제공부터 현실적인 3D 이미지 개발까지 MR이 할 수 있는 일은 다음과 같다.

 

리소스 최적화

혼합현실은 간호사와 의료보조원에 대한 의존도를 줄여준다. 데이터는 의사가 필요로 할 때마다 자동으로 수집, 처리 및 이미지 및 차트로 투영됩니다. 이를 통해 의료 서비스의 품질을 저하시키지 않으면서 리소스를 절약하고 지출을 줄일 수 있습니다.

실시간 데이터 액세스

혼합 현실 헤드셋은 외과 의사에게 실시간으로 데이터를 제공할 수 있다. 예를 들어, 외과의사가 응급 상황에서 환자에 대한 중요한 데이터를 원할 경우 MR 장치는 즉시 연결된 데이터베이스에서 데이터를 가져와 의사에게 표시할 수 있다. AI는 이것을 가능하게 하기 위해 백엔드에서 작동한다.

 

실시간 스트리밍 수술 

MR 장치는 프로세스를 중단하지 않고 수술을 기록하고 라이브 스트림할 수 있습니다. 이 비디오들은 의대생들이 수술에 능숙해지도록 훈련시키는 데 사용된다. 그것은 또한 의사들이 복잡한 수술 단계들을 되감아 재생하고 그 과정들을 학생들에게 명확하게 설명하는 것을 돕는다.

원격 환자 관리 

환자들은 계속해서 가정에서 치료를 받을 수 있고 의사들로부터 훌륭한 치료를 받을 수 있다. 최신 데이터는 의사들이 환자들의 현재 상태를 이해하고 그에 따라 약을 처방하는 것을 돕기 위해 시스템에 업데이트된다. AI는 전염병 동안 원격으로 양질의 환자 치료를 제공하는 것을 가능하게 했다.

 

자연스러운 3D 이미징 

혼합 현실은 깊이와 세부 레이어가 있는 사실적인 3D 이미지를 만드는 것으로 알려져 있다. 이 기능은 외과의사가 감염이 얼마나 깊은지 또는 절개를 언제 중단해야 하는지 알고 싶을 때 매우 유용합니다. 자연스러운 3D 영상은 수술의 정확도와 정밀도를 높여준다.

가상 수술 인텔리전스 

이것은 환자들에게 수술 중에 일어나는 일에 대해 교육하기 위해 사용된다. 시술에 대한 인식은 환자들에게 더 많은 자신감을 주고 결과에 대해 스트레스를 받거나 걱정하는 것을 방지할 것이다.

 

수술에서의 원격 지원 

홀로렌즈와 같은 MR 헤드셋은 마이크와 센서가 함께 제공된다. 외과의사들은 복잡하고 위험성이 높은 수술 중에 다른 전문가들과 직접 교류하고 그들의 조언을 들을 수 있다. 전문가들은 수술실에서 외과 의사들에게 원격 지원을 제공할 수 있다.

간소화된 데이터 공유 

중요한 의료 정보는 통합된 형식으로 저장되며 지체 없이 의사와 공유할 수 있다. 의사들은 긴 경로를 통해 데이터가 수집되고, 인쇄되고, 그들에게 가져다지기를 기다릴 필요가 없다. AI는 데이터 보안 표준을 유지하면서 데이터에 쉽게 접근할 수 있도록 했다.

 

인공지능을 이용한 수술

수술에 인공지능을 도입한 것은 비교적 새로운 발전이다. 인공지능과 ML을 의학에 통합하는 것은 쉬운 일이 아니었다. 우리는 다양한 수준에서 성공적으로 입양 절차를 시작했지만.

반복 작업을 자동화하는 것부터 환자 기록을 간소화하는 것, 스캔 및 X-ray의 3D 이미지로 기술자를 지원하는 것까지 AI는 이제 의료 산업의 일부이다. 하지만 인공지능이 극장을 운영하는 의사들을 어떻게 도울까요? 인공지능은 수술에 어떤 용도가 있나요?

수술의 인공지능은 영상, 내비게이션 및 로봇 보조에 사용된다. 수술에서 인공지능의 역할에 대해 더 배워봅시다.