가상현실(VR) 기반 척추 시술 사전 시뮬레이션 및 교육

Virtual reality (VR) simulator for spinal procedure training

연구 내용

환자 CT DICOM을 가상 C-arm과 공간 정합으로 재구성해 방사선 없이 척추 시술을 반복 학습할 수 있는 VR 시뮬레이터를 개발·검증하는 연구

C-arm 투시 환경에서는 수정된 3차원 해부학을 2차원 X-ray로 이해해야 하므로, 초보자 학습 곡선과 절차 실수 위험이 커질 수 있습니다. 본 연구는 CT DICOM을 이용해 가상 X-ray 이미지를 생성하고, 공간 정합을 통해 가상 바늘과 해부 구조를 정렬한 뒤 절차실 형태의 VR 환경을 구성합니다. 가시성 조절 피드백과 체크리스트 기반 평가를 제공하여 학습 효율을 높이고, 가상 C-arm으로 조명 조건을 탐색하는 사전 시뮬레이션을 구현합니다. LTFEB, SCS trial, 척추 변형이 있는 난이도 높은 시술로 범위를 확장하며, 방사선 노출 없이 현실감 있는 훈련 자산을 구축하는 차별성을 보유합니다.

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연구 흐름

초기에는 LTFEB 절차 교육을 목표로 환자 영상 분석 기반 가상 시술 환경을 설계하고, 미경험자에 대한 교육효과를 무작위대조 방식으로 평가했습니다. 이어 2022년에는 CT DICOM과 DICOM-가상환자 변환을 사용해 가상 바늘 배치와 가상 C-arm 위치 탐색을 포함한 사전 시뮬레이션 프로그램을 개발했습니다. 2024년에는 SCS trial을 위한 VR 시뮬레이터로 확장하여 절차 시간, 체크리스트 점수, 만족도를 중심으로 성능을 검증했습니다. 전 과정에서 방사선 노출 위험을 줄이면서 숙련도 향상을 정량적으로 확인하는 방향으로 연구를 진행했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

사전 시뮬레이션 기반 절차 학습
C-arm 위치 추정 소프트웨어
환자 DICOM 기반 가상환자 제작
신규 의료인 온보딩
방사선 노출 대체 교육
시술 체크리스트 자동 생성
복잡 척추 변형 시술 훈련
재학습용 시뮬레이션 반복
시술 실패 요인 분석
의료현장 교육 평가 지표