실제 수술을 더 안전하게 만드는 실물 모형 시뮬레이션

중환자실 의사인 피터 웨인스톡은 헐리우드의 특수효과와 3D 프린터를 이용해 수술팀이 어떻게 실제 환자와 놀라울 정도로 똑같은 실물 모형을 만들어내는지를 보여줍니다. 따라서 이들은 위험한 수술을 미리 연습 할 수 있는 거죠. 생각해 보세요. "두 번의 수술, 한 번의 절개". 이 진보적인 강연에서 수술의 미래를 잠시 느껴보세요.

제가 만약 여러분들께
여기 새로운 기술이 있고

이 기술을 의사와 간호사가 이용하면

아이들이나 성인, 모든 연령대의
환자들의 결과가 개선되고

고통과 괴로움을 줄여주며

수술 시간을 단축시켜주고

마취 시간을 줄여주고

용량 반응 곡선이 최고치로 나타나며

하면 할수록

환자에게 더 유익하다면
어떻게 하시겠습니까?

또 다른 장점이 있습니다:
부작용이 없다는 것입니다.

또한 어디서 치료가 이루어지든
상관없이 이용 할 수 있습니다.

저는 보스턴 아동병원의
중환자실 의사로서 말씀드릴 수 있습니다.

이것은 저에게 있어
판도를 바꿀 획기적인 기술입니다.

이 기술은 바로 실물 모형을 이용한
사전연습인데요.

이 실물 모형을 이용한 사전연습은
의료 시뮬레이션을 통해 이루어집니다.

앞에 놓인 관문들을 설명하기 위해

한 사례로 시작해볼까 합니다.

그리고 이 기술이 의료 서비스를
개선할 수 있는 근거뿐만이 아니라

의료서비스에 있어 왜 중요한지를
말씀드리겠습니다.

이 아이는 갓 태어난 아기입니다.
어린 여자아기죠.

"태어난 첫 날",
우리는 이렇게 부릅니다.

태어나서 첫 번째 날,
세상에 막 나온거죠.

그리고 이 아기가 태어나자마자

상태가 안좋아진다는 것을 우리는
빠르게 알아차릴 수 있었습니다.

심장박동이 빨라지고
혈압은 낮아지고 있었죠.

숨을 굉장히 가쁘게 쉬고 있었습니다.

이 흉부 엑스레이에서 근거를
찾을 수 있습니다.

베이비그램이라고 불리는 건데요.

아이의 몸 전체를 엑스레이 촬영
한 것입니다. 작은 아기의 몸을요.

맨 위쪽을 보시면

그곳이 심장과 폐가 있어야
할 부분입니다.

아래쪽을 보시면 복부가 있는 곳이죠.

그리고 이곳은 내장기관이
있어야 하는 곳이죠.

이 반투명한 부분이

어떻게 아이의 가슴에서 오른쪽으로
옮겨가는지를 보실 수 있죠.

그리고 이곳이 내장기관입니다.
옳지 않은 장소에 있죠.

그 결과 이 기관들이 폐를 밀어내고

이 가여운 아기가 숨을 쉬기
어렵게 만들고 있었습니다.

이 문제를 해결하기 위해서는

아기를 곧바로 수술실로 데려가서

내장기관들을 복부로 제대로 옮겨놓아

폐를 확장시켜

아기가 다시
숨을 쉴 수 있게 해야합니다.

하지만 그녀가 수술실로 가기 전에

제가 일하는 중환자실로
바로 데려가야 하죠.

저는 수술팀과 함께 일하고 있습니다.

우리는 아기 주변으로 함께 모였습니다.

그리고 심폐우회술을 시작하였죠.

그녀를 잠들게 한 뒤

목에 작은 절개를 내어

주요 혈관에 카테터를 삽입하였죠.

이 혈관의 크기는 펜 정도라고
말씀드릴 수 있습니다.

펜의 끝부분이죠.

그런 다음 몸에서 피를 채취하여

기계에 넣어 산소를 공급하였습니다.

그리고 다시 몸에 주입하였죠.

우리는 그녀의 목숨을 구했습니다.

그리고 수술실로 안전하게 옮겼습니다.

문제는 이겁니다:

이런 질환

선천성횡격막탈장이라 불리는 이 질환은

횡경막의 구멍이
내장기관을 움직이게 만드는데요.

이런 질환은 흔치 않습니다.

세계 최고 수준의 의사도

이런 질환은 많은 사례를
확보하기가 어렵습니다.

환자를 만나는데
어려움이 있기 때문이죠.

자연스레 발생하는 환자들을요.

이런 질환은 그리 자주
발생하는 것이 아닙니다.

그렇다면 이 희소성을 어떻게
일반화시킬 수 있을까요?

또 다른 문제가 있습니다.

제가 20년 넘게 일해왔던 의료 체계에

현재 존재하는 것인데요,

이런 훈련 모형은
견습 모형이라 불립니다.

몇 세기 동안 계속되어 왔죠.

여러분이 어떤 수술을 한 번,

혹은 여러 번 본 적이 있다면

가서 그 수술을 할 수 있다는
기본전제에 근거합니다.

궁극적으로는 그 수술을
다음 세대에 가르치게 되는 거죠.

이 모형이 암시하는 점을

여러분께 말씀드릴 필요는 없지만

치료해야 할 바로 그 환자를 가지고
우리는 연습을 한다는 겁니다.

이것이 문제입니다.

저는 더 나은 접근법이
있을 거라고 생각합니다.

의학은 분명 위험 부담이 큰 산업 중

실전에 임하기 전 연습을 하지 않는
유일한 산업일 것입니다.

여러분께 의료 시뮬레이션을 통한
더 나은 접근법을 소개해드리고 싶습니다.

첫 번째로 한 일은 다른 위험한
산업을 방문한 것입니다.

몇 십년 간 이런 방법론을
사용해 왔던 산업을요.

이것은 원자력입니다.

원자력은 정기적으로
시나리오를 실행합니다.

절대 일어나지 않기를 바라는 일을
대비해 연습을 하는거죠.

우리 모두가 친숙한
이것은 항공산업인데요

우리 모두는 비행기를 탈 때
조종사와 승무원들이

이같은 시뮬레이터를 이용해 실습을
마쳤다는 생각으로 편하게 탑승하죠.

절대 일어나지 않길 바라는 시나리오를
가지고 실습을 하는거죠.

하지만 그들이 실습을 했다면

최악의 상황에 대비한 준비가 되었음을
우리는 알고 있습니다.

사실 항공산업은 모의 환경을 위한

기체를 만들어 낼 만큼 많이 발전했죠.

팀이 함께 움직이는 것이
중요하기 때문입니다.

이것은 탈출 훈련 모의실험장치입니다.

따라서 흔치 않은 이 사고가
혹시라도 발생하게 된다면

이들은 즉시 실행 할 준비가
되어있습니다.

어떤점에서 제가 가장 눈을 뗄 수 없었던
부분은 스포츠 산업인 것 같은데요.

논쟁의 여지 없이
위험 부담이 큰 분야죠.

야구 팀을 생각해보세요:
야구 선수들이 연습하는 모습을요.

점진적 훈련의 아름다운 예라고
생각하는데요.

그들이 가장 먼저 하는 일은
스프링훈련을 떠나는 것입니다.

스프링 캠프로 떠납니다.

어쩌면 야구의 모의실험장치 같은 거죠.

그들은 진짜 구장에 있는 것이 아니라
모의 구장에 있습니다.

그리고 정규 시즌 전에
경기를 하는거죠.

본 게임이 시작되면 구장으로 나갑니다.

경기가 시작되기 전 선수들이
가장 먼저 하는 일은 무엇일까요?

타격 연습장에 들어가 몇 시간 동안
타격 연습을 합니다.

선수들을 향해 던져지는 각기 다른
종류의 투구들을 경험하는 거죠.

끊임없이 타격을 하며
근육을 이완시키죠.

본 경기를 위해 준비하는겁니다.

가장 경이로운 부분은
바로 이 점입니다.

스포츠 경기를 본 적이 있는 분이라면

이 놀라운 일이 일어나는 장면을
볼 수 있습니다.

타자가 타석에 들어서면

투수는 투구를 할 준비를 하죠.

공이 던져지기 바로 직전에

타자는 무엇을 하죠?

타석 밖으로 잠시 나와

연습 스윙을 합니다.

다른 것을 하지 않습니다.

저는 의학에서 이와 같은 연습 스윙을

어떻게 만들어내는지를
말씀드리고 싶습니다.

저희는 치료해야 할 환자를 위한
타격 연습장을 만들고 있는 것입니다.

보스턴 아동병원에요.

최근에 했던 사례를 들어볼게요.

머리가 서서히 커지는
네 살 아이의 사례입니다.

그 결과

발달이 제대로 이루어지지 않았습니다.
신경학적인 발달이요.

문제의 이유는 바로 이것입니다.

뇌수종이라고 불리는데요.

그럼 신경외과수술에 대해
잠시 알아볼게요.

여기 뇌가 있죠.

뇌를 둘러싸고있는
두개골이 보이실 겁니다.

뇌와 두개골 사이에 있는,
뇌를 둘러싸고 있는 물질은

뇌척수액 혹은
유동체라 불리는 것입니다.

충격을 흡수해주는 역할을 하죠.

지금 이 순간 여러분의 머리 속에서는

뇌척수액이 뇌 주변을 흘러가며

계속 움직여 나가고 있죠.

뇌척수액은 한 부분에서
생성되어 흐른 뒤

다시 맞바꾸어집니다.

이 아름다운 흐름의 패턴은
우리 모두에게서 일어나는거죠.

하지만 불행히도 어떤 아이들에게는

이 흐름에 장애가 있습니다.

교통체증과 다를 바 없죠.

그 결과 이 뇌척수액이 축적되면서

뇌가 밀려나게되는겁니다.

뇌가 자라는데 문제가 생기는거죠.

그래서 그 아이는 신경학적 발달을
따라가지 못하는 거예요.

아이들에게는 엄청난 질병이죠.

치료법은 수술입니다.

전통적인 수술은 두개골을 조금 절개해

아주 조금만요.

뇌척수액을 빼내는거죠.
배수관을 뚫는거에요.

결국 이 배수관을 몸의
다른 부분으로 가져오는 거죠.

대수술입니다.

그러나 좋은 소식은
신경외과 치료의 진보가

이 수술을 할 때

칼을 최소로 댈 수 있게
만들어 주었다는 겁니다.

아주 작은 구멍을 통해
카메라가 들어가고

그 카메라가 더 깊은 뇌의 구조로
우리를 인도하면

모든 뇌척수액이 빠져나올 수 있도록
세포막 안에 구멍을 냅니다.

싱크대와 같은거죠.

그 순간 뇌는 더 이상
압력을 받지 않고

다시 확장 될 수 있는거죠.

그러면 우리는 단 하나의 구멍을 내어
이 아이를 치료하는거죠.

하지만 문제가 있습니다.

뇌수종은 상대적으로 드문 질환입니다.

수술을 제대로 할 수 있는
기회를 갖게 될

좋은 실습 방법이 없다는 거죠.

하지만 외과의사들은 꽤 창의적입니다.
우리도 마찬가지죠.

그들은 실습 모형에 대한
답을 찾아냈죠.

이것이 현재의 실습 모형입니다.

(웃음)

농담이 아닙니다.

이것은 피망입니다.
헐리우드에서 만든 것이 아니에요.

진짜 피망입니다.

외과의사들은 피망 안에
작은 관찰용 기구를 꽂습니다.

그들이 "씨앗절제술"이라
부르는 일을 합니다.

(웃음)

작은 핀셋으로 씨앗을 제거하기 위해
이 관찰용 기구를 사용합니다.

이것이 배우기 위해
그들이 하는 방법입니다.

이 수술을 하기 위한
가장 기본적인 요소이죠.

그리고나서 바로 견습 모형으로
들어가게됩니다.

수술을 참관하며
많은 사례들을 보는거죠.

그리고 수술을 하고 가르치기도 합니다.

환자가 오기를 기다리면서요.

우리는 훨씬 더 나은 방법으로
할 수 있습니다.

아이의 모형을 제조하고 있습니다.

외과의사와 수술팀이

최대한 관련있는 방식으로
사전연습할수있게 도와주는거죠.

이걸 보여드릴게요.

저희 팀입니다.

시뮬레이션 공학이라 불립니다.
시뮬레이터 프로그램 부서죠.

엄청난 개개인이 모여
만들어진 팀입니다.

그들은 기계공학자입니다.

여기 일러스트레이터를
보실 수 있습니다.

CT 스캔과 MRI에서
기본적인 데이터를 받아

디지털 정보로 변환시킵니다.

여기에 생명을 불어 넣어

이 아이를 구성하는 요소로
다시 만듭니다.

수술에 따라 필요하다면
아이의 피부를 스캔한 요소도

만들어질 수 있습니다.

그 뒤 이 디지털 자료를 받아
출력 할 수 있게 만듭니다.

최첨단 3차원 프린터를 이용해

이 요소들을 출력하게 만들어줍니다.

이 아이의 몸의 구조와 백만분의 일의
오차도 없이 똑같은 모형을요.

여기 보실 수 있습니다.

이 아이의 두개골이

수술을 하기 몇 시간 전에
출력되고 있습니다.

하지만 캘리포니아 헐리우드의
서부해안에 있는 소중한 친구 없이는

이 일을 해낼 수 없었을 겁니다.

이 사람들은 실제를 재현하는데 있어

탁월한 재능을 가진 사람들입니다.

이것은 저희들을 위한
큰 도약이 아닙니다.

이 분야로 점점 들어갈수록

우리가 영화촬영술을 하고 있다는 것이
명확해집니다.

우리는 영화제작을 하고 있는 겁니다.

단지 출연자들이 배우가 아닐 뿐이죠.

출연자들은 진짜 의사와 간호사들입니다.

이것은 Fractured FX에서 일하는
소중한 친구들의 사진입니다.

캘리포니아 헐리우드에 있죠.

에미상을 수상한 특수효과팀입니다.

이것은 저스틴 롤리와 그의 팀이고

저희 환자가 아닙니다.

(웃음)

그러나 이 사람들이 하는 일은
매우 정교한 작업이죠.

이제 우리는 공동으로 작업하고
우리의 경험을 녹여냅니다.

이 팀을 보스턴 아동병원에 데려오고

우리 팀을 헐리우드로 보내

서로 교환하여

이런 종류의 시뮬레이터를
발전시킬 수 있게 만드는겁니다.

제가 지금 보여드릴 것은
이 아이의 모형인데요.

머리카락 한 올까지 재현되었다는 것을
보실 수 있을 겁니다.

그리고 사실은 이것 역시
아이의 모형입니다.

불편하셨다면 사과드립니다.

그러나 이것이 그들이 수술할 아이의

모형이자 시뮬레이션입니다.

이것이 아까 말씀드린 세포막입니다.

이 아이의 뇌 속에 있는거죠.

지금 보시는 것은 한쪽은 실제 환자이고

다른 쪽은 시뮬레이터입니다.

말씀드린대로 관찰용 기구와
작은 카메라가 들어가야합니다.

지금 보이시죠.

세포막 안에 작은 구멍을 뚫어야하고

뇌척수액이 흘러나오게 해야합니다.

어떤 쪽이 무엇인지 맞추는 문제는
내지 않겠습니다.

오른쪽이 시뮬레이터입니다.

따라서 이제 외과의사들은
실습 기회를 만들어 낼 수 있습니다.

언제든지 원할 때 수술을
할 수 있게 된 거죠.

마음이 편해지고
만족감을 느낄 때까지요.

그러면 그 때 아이를
수술실로 데려오는겁니다.

하지만 여기서 멈추지 않습니다.

여기서 중요한 부분은 수술 기량
자체가 아님을 알고 있습니다.

수술 기량을 함께 치료하게 될
팀과 결합시키는거죠.

이제 포뮬러 원 얘기를 해보죠.

이것은 기술자가 타이어를
끼우는 모습입니다.

같은 차에 여러 번 반복합니다.

이 일은 매우 빠르게

팀이 함께 연습하며 이루어져야합니다.

이제 팀 동료들이 함께
타이어의 교환을 마치면

차가 다시 경주로로 나가게 합니다.

우리는 이 단계들을
의료서비스에서 해 왔습니다.

지금 보실 것은 모의 수술입니다.

아까 설명 드린
시뮬레이터를 가져왔습니다.

보스턴 아동병원의 수술실로 들여온거죠.

그리고 이 사람들, 이 수술팀은

수술 전에 수술을 합니다.

수술을 두 번 하는 거죠.

절개는 한 번이고요.

보여드리겠습니다.

수술팀 동료1:
머리를 내릴까요, 올릴까요?

동료2: 10까지 내려줄 수 있나요?

동료3:
수술대 자체를 조금만 내려줄래요?

동료4: 수술대가 내려옵니다.

동료3: 좋아요, 이게 혈관이군요.

가위 다시 줄래요?

동료5: 장갑 받았습니다. 8에서
8 1/2사이즈로요. 곧 들어갑니다.

동료 6: 좋아요! 고마워요.

정말 신기하죠.

여기 두 번째 단계가 중요한데요.

팀을 곧바로 나오게해서
얘기를 듣는거에요.

우리는 군대에서 사용되는
프로세스 개선 방법과

동일한 기술을 사용합니다.

그들을 밖으로 나오게하고
어떤 점이 잘 되었는지를 얘기합니다.

하지만 더욱 중요한 것은

무엇이 잘못되었는지를 얘기하는 거죠.

그리고 어떻게 해결할지에 관해
말하는 거예요.

바로 들어가게 해서 다시 해봅니다.

가장 중요한 순간에
신중한 타격 연습을 하는거죠.

이제 이 사례로 다시 돌아와 봅시다.

같은 아이입니다.

이제 보스턴 아동병원에서

이 아이를 어떻게 치료했는지
설명해드릴게요.

이 아이는 새벽 3시에 태어났습니다.

그리고 새벽 2시에

우리는 팀을 소집했죠.

스캔과 영상으로부터
얻어낸 자료를 가지고

아이와 똑같은 모형을 만들어냈죠.

가상 수술대로 수술팀을 불렀죠.

모의 수술대로요.

몇 시간 뒤 이 아이를
수술할 팀입니다.

그리고 절차를 따르게 했죠.

이 순간을 보여드릴게요.

실제 절개가 아닙니다.

아이는 아직 태어나지 않았어요.

상상해 보세요.

보스턴 아동병원 집중치료실에서

제가 가족들과 나누는 대화는

이제 완전히 달라지게 됩니다.

이 대화를 상상해 보시죠.

"이 질환은 집중치료실에서
여러 번 치료했을 뿐 아니라

당신의 아이가 하게 될 수술을

여러 번 해 보았습니다.

심지어 저희는 당신의 아이에게
수술을 했어요.

두 시간 전에요.

열 번이나 했습니다.

저희는 수술실에 들어갈
준비가 되었습니다."

따라서 의료서비스에서의 새로운 기술은

실물 모형을 이용한 사전연습입니다.

실전에 앞서 연습을 하는 거죠.

고맙습니다.

(박수)