유방암 수술실에 들어간 인공지능··· 내비게이션처럼 안전한 절제 경로 안내한다 > 공지사항

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인공지능이 유방암 치료를 위한 로봇 수술 과정에서 차량 내비게이션처럼 실시간으로 안전한 절제 경로를 안내하는 시스템이 개발됐다.
삼성서울병원 유방외과 유재민·박웅기 교수, 이식외과 유진수·오남기 교수 연구팀은 로봇 유두보존 유방절제술에 적용하는 인공지능 내비게이션 시스템을 개발해 다기관 외부 검증을 마쳤다고 5일 밝혔다. 이 연구는 유럽외과종양학회 공식 학술지(European Journal of Surgical Oncology)에 게재됐다.
로봇 유두보존 유방절제술은 겨드랑이 부근을 작게 절개한 뒤 로봇 팔을 넣어 유두와 피부는 그대로 두고 유방 조직만 제거하는 수술이다. 가슴에 큰 흉터가 남지 않아 환자 만족도가 높다.
다만 일반 수술에선 의사가 손끝 감각으로 조직의 경계를 파악할 수 있는 반면, 로봇 수술은 화면에 뜨는 영상에만 의존해야 해 촉각이 전달되지 않는다는 한계가 있었다. 특히 피부 바로 아래 지방층과 유선 조직의 경계를 정확히 구분하기가 까다로웠다. 너무 얕게 절제하면 유방 조직이 남고, 너무 깊게 절제하면 피부로 가는 혈류가 끊겨 피부 손상이 생길 수 있기 때문이다.
연구진은 이 문제를 풀기 위해 인공지능 영상 분석 기술을 활용했다. 수술 중 촬영되는 영상을 인공지능이 실시간으로 분석해 지방층과 유선 조직 사이 경계에 있는 안전한 절제면을 자동차 내비게이션 운전 경로처럼 화면에 표시해주는 방식이다. 모델 개발을 위해 로봇 유방절제술 29건의 영상에서 1996개의 프레임(정지 화면)을 추출한 뒤, 유방외과 전문의들이 각 프레임마다 안전한 절제면을 직접 표시했다. 인공지능 모델은 이 데이터를 학습해 수술 절제면을 자동으로 인식하도록 훈련됐다.
절제면 안내가 적절한지 확인하기 위해 삼성서울병원 내부 데이터를 바탕으로 검증한 결과, 인공지능 모델의 정확도(DSC)는 74.0%를 기록했다. 이어 삼성창원병원에서 시행한 8건의 수술 영상으로 외부 검증을 진행했을 때도 정확도는 70.8%로 유사한 수준의 성능을 보였다.
연구진은 다른 기관, 다른 집도의의 수술 영상에서도 인공지능이 적절한 절제 경로를 안내해 안정적으로 작동한다는 점이 확인됐다고 밝혔다. 유재민 교수는 “로봇 유방절제술에서 인공지능 내비게이션 시스템을 개발하고 다기관 외부 검증까지 완료한 최초의 연구”라며 “인공지능이 수술 중 실시간으로 안전한 절제면을 안내해 수술의 정밀도와 안전성을 높이는 데 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.
유진수 교수는 “간 이식 수술에 이어 유방암 수술까지 인공지능 내비게이션 적용 범위를 넓혔다”며 “향후 다양한 최소침습 수술에 인공지능을 접목해 환자에게 도움을 줄 수 있도록 연구를 이어갈 것”이라고 밝혔다.
한국도로공사가 고속도로 연결구간에 일반도로가 포함됐다는 이유로 고속도로 통행료를 2번 부과하고 있는 것으로 3일 경향신문 취재 결과 확인됐다. 고속도로를 이용해 포항을 거쳐 동해안을 오가는 운전자들은 이동 과정에서 고속도로 이용료를 2번 내고 있는 것이다.
경향신문 취재를 종합하면 새만금포항고속도로 포항IC에서 동해고속도로 영일만IC로 이어지는 구간은 중간에 일반도로가 포함돼 있다. 하나의 고속도로 구간으로 연결돼 있지 않은 것이다.
대구 등 내륙에서 영덕 방면으로 이동하는 차량은 포항IC에서 고속도로를 빠져나온 뒤 일반도로인 영일만대로를 거쳐 영일만IC 고속도로로 진입하고 있다. 반대 구간도 동일하다. 해당 구간의 주행거리는 약 11㎞로, 차량으로 10분 남짓 걸린다. 이 과정에서 통행료 기본 요금 900원이 2번 부과된다. 고속도로를 빠져나오는 순간 이용이 종료된 것으로 보고 재진입 시 별도 이용으로 산정하는 요금 체계 때문이다.
지난 1월 기준 포항IC와 영일만IC를 연속 이용한 차량은 7만5451대다. 이 차량들에 추가 부과된 기본 요금은 6790만5900원에 달한다. 연간으로 환산하면 약 8억원 규모다.
이용자들은 한국도로공사가 당초 계획한대로 고속도로를 연결하지 않아 발생한 문제인데도 그 부담을 이용자에게 전가하고 있다고 지적했다. 동서·남북축을 형성하는 새만금고속도로와 동해고속도로를 연결하는 기계~신항만(22.8㎞) 구간은 2021년 제2차 고속도로 건설계획에 반영돼 있으나 현재까지 진전이 없다.
물류업에 종사하는 김모씨(50대)는 “연결만 해 놓으면 한 번에 갈 수 있는 길을 빠져나가게 만든 뒤 요금까지 두 번 받고 있다”면서 “운송업 종사자들은 하이패스를 이용하는 경우가 많아 기본 요금이 추가로 부과되는 사실도 모른 채 그대로 결제되고 지나가는 경우가 많다”고 말했다.
다른 지역처럼 해당 구간 기본 요금을 면제해야 한다는 요구도 나온다. 도로공사는 대구외곽순환고속도로 동명동호IC~서변IC 구간 단절을 이유로 일정 시간 내 재진입 차량에 한해 기본 요금을 면제하고 있다.
대구시 관계자는 “이용자가 불가피하게 일반도로로 우회해야 하는 구조적 문제가 있어 도로공사와 협의해 기본 요금을 면제하기로 했다”고 말했다.
고속도로 미연결로 인한 문제는 요금 재부과에 그치지 않는다. 포항IC~영일만IC를 잇는 영일만대로는 펜타시티와 초곡지구 등 신도시 개발 이후 출퇴근 시간 상습 정체가 발생하고 있다.
여기에 고속도로에서 빠져나온 차량까지 유입되면서 악성 정체로 이어지고 있다. 주민 김대환씨(44)는 “사고나 보수공사가 있을 경우 차량 행렬이 수㎞씩 이어지는 일이 반복된다”며 “IC에서 빠져나오는 물류 차량까지 뒤엉키면서 자주 도로가 마비된다”고 말했다.
하지만 도로공사는 두 IC가 서로 다른 고속도로 노선에 속해 있어 연계 요금 적용은 불가능하다는 입장이다.
도로공사 관계자는 “대구외곽순환고속도로는 설계 단계에서부터 일부 일반도로 구간을 포함해 하나의 단일 노선으로 운영하도록 설계된 사례”라며 “포항IC와 영일만IC는 각각 다른 고속도로 노선의 종점부와 시점부에 해당해 연계 요금 적용 대상이 아니다”라고 말했다.

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