“한치의 오차없는 디지털 덴탈트윈 시스템 개발! 
치의학 분야 새로운 패러다임 제시”

치과 의료 플랫폼 - 반드시 국가 차원에서 연구에 대한 지원과 정책이 절실

서울대 치의학대학원  이원진 교수

지난 2003년 서울대 치의학대학원 영상치의학교실에 부임해 20년 넘게 영상치의학 발전에 기여해온 이원진 교수는 대한민국 치과의료영상의 선구자로서 국내 치과발전의 견인차 역할을 톡톡히 해내왔다. 치과 분야는 타 의료분야와 틀리게 종합병원과 로컬 병원이 거의 같은 수준의 영상 장비가 갖춰져 있을 정도로 개인 병원에서도 최신형 장비를 갖추고 진료를 하고 있다. 그 원인중 하나는 국내 치과의료장비 업체들끼리 서로 선의의 경쟁을 통한 가격 경쟁력이 갖춰져 있기 때문. 이러한 시스템을 만들어 내기까지 서울대 치의학대학원 이원진 교수의 노력이 컸다. 이 교수는 구강안악면 3차원 영상을 획득할 수 있는 콘빔CT 에 대한 기술개발을 주도하였으며 이를 통해 임상 현장에서 치과 수술의 정확도와 안정성을 높이는게 크게 기여한바 있다. 특히 최근에는 자율 로봇 보조 영상 유도 수술 시스템을 개발하며 인공지능(AI) 기반 의료 영상 진단 보조 시스템 개발을 통한 의료 분야의 4차 산업혁명을 이끌어 가고 있다. 이제 치과 분야도 인공지능인 AI, 로봇과 증강현실, 그리고 3D 프린팅에 이르기까지 최첨단 기술력을 갖춘 의료 영상 처리 기술력으로 보다 정밀하고 정확한 진단과 치료가 가능한 시대가 열리고 있다. 그 중심에 서 있는 이원진 교수를 <월간 한국인>6월호에서 만나봤다. 

치과수술의 네비게이션! 디지털 덴티스트리를 주도하다. 
요즘 치의학 분야에서 가장 화두는 디지털 덴티스트리다. 오래전부터 수작업으로 이어져온 치과분야가 이제는 좋은 장비와 퀄리티 높은 디지털 장비를 통해 환자의 구강과 관련된 모든 정보를 디지털화 시킬수 있게 되었다. 개개인의 구강 상태에 맞춰 최적의 치료 솔루션을 제시할수 있게 된 것. 디지털 덴티스트리는 크게 2가지 중심으로 발전되고 있다. 하나는 소프트웨어를 중심으로한 디지털 워크플로우 구축이고 다른 하나는 하드웨어나 소재차원의 기계적이고 물리적인 혁신이다. 이원진 교수는 이러한 혁신으로 가장 많은 발전을 이뤄낸 시술이 임플란트라고 귀뜸한다. 임플란트는 골량 측정이 제대로 되지 않거나 적합한 곳에 심어지지 않으면 부작용이 발생할 수 있는 고난도 시술중 하나. 디지털 덴티스트리로 인해 정확하고 이상적인 임플란트 식재가 가능하고 보다 안전하게 치료가 가능하다. 

또한 환자들이 가장 고통을 호소하는 부분중 하나인 본뜨는 과정이 생략된다는 점이다. 치과 진단 및 치료를 위해 구강 조직의 본을 뜨게 되는데 고무 인상재를 사용해 인상채득을 하게 된다. 이때 환자에게 이물감과 구토 등이 유발되며 본 뜨기 위한 많은 시간이 소요되곤 한다. 이 단계를 거치지 않고 구강스캐너를 통해 한번에 기공소로 전송할 수 있어 시간 절약은 물론 환자 편의, 그리고 빠르고 정확한 본을 뜰 수 있다. “디지털 혁명이 치과에도 접목되고 있습니다. 여러 오차들을 줄일 수 있으며 치료에 필요한 환자의 내원횟수도 줄어들게 되었습니다. 이는 치과 진료의 효율성이 높아졌다는 것을 의미합니다. 특히 환자들이 치료에 있어 거부감과 불편함이 많이 줄어들어 보다 편안하게 진료를 받을 수 있는 환경이 조성되고 있습니다.”

다양하고 정확한 정보를 담을 수 있는 3차원 영상 기술 개발
이원진 교수는 영상수술 기술연구 분야의 선구자로 학사부터 박사과정까지 서울대에서 밟은 전형적인 모교 출신 교수로 손꼽힌다. 서울대 치과대학병원을 국내 최고 연구중심 대학으로 성장시키는데 큰 역할을 해왔다. “지난 2001년에 박사학위를 받고 2003년부터 영상치의학교실 교수로 부임해 학생지도와 연구를 진행해 왔습니다. 특히 방사선 촬영분야에 많은 매력을 느끼고 이를 좀 더 발전시켜야겠다는 생각으로 3차원 영상 기술력을 활용한 수술기술 분야에 대한 연구를 심도있게 진행해오고 있습니다.” 그 결과 혁신적 구강악안면 3차원 영상 수술 기술을 개발해낸 이 교수는 기존의 파노라마 영상장비와 대형병원에만 있던 CT의 한계점을 넘어 보다 다양하고 정확한 정보를 담을 수 있는 3차원 영상 기술을 추진하게 되었다. 

이를 통해 임플란트에서 발생할 수 있는 수많은 변수들을 사전에 파악해 수술시 활용할 수 있게 되었으며 치과 수술의 네비게이션이라는 가이드라인을 완성시켜내는데 크게 기여하였다. “콘빔 CT가 보급되기 전에는 CT촬영과 파노라마 촬영만으로 진단해야만 했습니다. 고가인 장비 가격과 무엇보다 크기가 커서 개인병원에서 갖추기는 쉽지 않은 장비였지요. 파노라마 장비 역시 2차원 영상 장비의 한계로 한정된 정보만 제공 할 수 있었습니다. 하지만 콘빔CT는 두 가지 촬영의 장점만을 뽑아낸 신개념 기술력으로 서 있는 자세에서도 정확한 구강악안면을 촬영하고 3차원 볼륨 영상을 제공할 수 있습니다.” 특히 골의 높이와 골밀도를 비롯 임플란트 전 환자의 악면 구조에 대해 입체적인 분석과 계산이 가능해 아주 정밀한 수술이 가능하게 되었다. 

가격적인 면과 기능성 그리고 가성비 또한 뛰어나 대중화 역시 빠르게 보급되어 로컬 병원에서 콘빔 도입은 필수적으로 인식되고 있으며 대학병원에 가지 않고서도 로컬 안에서도 충분히 다양한 시술과 치료가 가능하게 되었다. 여기에 이 교수는 더 나아가 치과에서 3차원 영상을 획득하고 활용할 수 있는 기술연구를 확장해 광학단층영상술을 활용한 치과진단, 로봇보조 수술 시스템, 인공지능 기반 치과 영상 등 다방면으로 연구를 진행중에 있다. 더 나아가 이 교수는 향후 빅데이터를 기반으로 치과 의료 플랫폼을 준비중에 있다. AI을 기반으로 자동진단과 자동임플란트 및 교정 시스템을 구축하는 것. 

이를 위해선 반드시 국가 차원에서 연구에 대한 지원과 정책이 절실하다고 강조하는 이원진 교수는 인공지능과 딥러닝에서 향후 의료 기술의 미래가 달려 있다고 말했다. 미래 시대에는 보다 복합적인 딥러닝 시대가 열릴 것이라고 예견하는 이 교수는 치과 영상에서 딥러닝을 활용하는 분야를 현재 집중적으로 연구하고 있다. 최종 목표는 다양한 구강안악면 영상을 바탕으로 인공지능에게 치과 질환의 여러 유형을 학습화 시켜 스스로 치과환자의 병을 진단하게 하는 것이 목표라고. 이를 위해선 다양한 빅데이터가 요구되며 신뢰할 수 있는 정확한 진단이 필수라고 설명했다. 궁극적으로 치과 임상의가 할 수 있는 최상의 솔루션은 영상판독 능력을 향상시켜 나가는 것. 지금보다 더 발전된 기술력을 개발해 국민 구강증진에 더욱 앞장서 나가겠다고 의지를 밝혔다. 

<서울대 치의학대학원  이원진 교수 인터뷰>
Q1. 교수님의 교육 철학 말씀바랍니다.
A1. 자식과 같은 마음으로 정성을 가지고 학생들을 지도하고자 합니다. 특히 빠르게 변화되고 있는 치과 분야에서 새로운 기술력을 통해 환자 중심의 의료서비스가 펼쳐질 수 있도록 학생들에게 최신 기술에 대한 습득과 공부를 강조하고 있습니다. 좋은 의사는 실력이 바침이 된 인성을 갖춘 의사라고 생각합니다. 학생들에게 그 점을 강조하고 있습니다. 

Q2. 연구 성과를 통해 가장 보람을 느낀 점은 무엇일까요?
A2. AI 기반으로 새로운 기술력을 통해 치과 분야의 기술력이 진일보 된 점이 가장 보람과 자부심을 느끼고 있습니다. 국내 치과 의료 수준은 이미 세계 정상급이라고 자부합니다. 로컬병원에서도 충분히 양질의 의료서비스를 받으실 수 있으실 것입니다.

Q3. 끝으로 하시고 싶으신 말씀바랍니다.
A3. 국민들게 치아건강을 위해선 우선 올바른 양치질을 하는 습관이 중요하다고 말씀드리고 싶습니다. 잘못된 양치질은 오히려 치아를 상하게 할 수 있습니다. 제대로된 양치 습관으로 치아를 관리해 나가길 바랍니다.