REVIEW
의료 3D 프린팅 및
스캐닝 국제표준화를 선도하다
ETRI는 국제표준화 기구 ISO/IEC JTC1 산하 WG12 ‘3D 프린팅과 스캐닝’ 작업 그룹회의에서
‘의료영상 기반 의료 3D 프린팅 모델링’에 대해 새롭게 제안한 국제표준 개발 과제 3건을 승인받았다.
이에 ETRI는 작업반을 신설해 3D 스캐닝 표준 개발에 박차를 가할 예정이다.
글로벌 디지털 강국으로의 도약
ETRI가 환자별 맞춤형 의료기기를 만드는데 필수적인 의료 3D 프린팅과 3D 스캐닝 국제표준 개발에 앞장서고 있다. 이번 표준이 개발되면 의료 장비 산업 활성화를 비롯한 디지털 트윈 및 메타버스 확산에도 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
연구진은 2019년부터 수술용 3D 프린팅 모델링 및 인공지능 기반의 자동화에 관한 표준을 개발 중이며, 올해 말 2건의 표준 제정을 앞두고 있다. 이번에 새로 제안한 3건은 추가적인 정밀도/정확도 핵심 평가체계와 방법을 담고 있다.
이번 결과는 우리나라의 의료 3D 프린팅 및 3D 스캐닝 분야 국제표준 리더십을 한층 강화했으며 건설, 제조, 국방, 항공, 문화예술, 역공학 등으로 확장 기반을 마련해 글로벌 디지털 강국 도약의 발판을 구축했다는 평이다.
새롭게 채택된 3건의 표준화 항목은 ▲표준 CT 영상을 기반으로 의료 3D 프린팅 보형물 제작 과정에서의 정밀도/정확도 평가를 위한 표준 평가 프로세스 ▲인체조직 분할 단계와 3D 모델링 단계에서의 정밀도/정확도 오차 평가 방법 ▲데이터셋을 만드는 표준 운영 절차서 등이다.
더 정밀한 평가를 위한 표준
의료 3D 프린팅은 환자의 의료영상 정보를 이용해 수술용 의료기기와 인체삽입형 의료기기, 사전 시뮬레이션 도구 등을 환자 맞춤형으로 제작하는 기술로 임플란트 및 환자의 얼굴 골격에 맞는 보형물을 제작하는 데에도 사용되고 있다.
지금까지는 환자 상태에 맞는 의료 장비를 마련하기 위해서 프린팅 모델을 수작업으로 만들어야 했다. 하지만 영상 속 조직 부위를 명확히 구분해내는 작업이 쉽지 않고, 제작 시간도 오래 걸려 급한 상황에서의 제약이 많았다. 또 표준안이 없어 타 의료진의 데이터를 활용함에 있어서도 어려움이 있었다.
연구진은 본 표준이 완성되면 의료 3D 프린팅 모델링 소프트웨어에 대해 표준화된 절차와 방법으로 정밀도/정확도를 평가할 수 있게 되어 국내외 의료 3D 프린팅 소프트웨어 인허가에 많은 도움이 될 것으로 기대하고 있다.
또한 설계 시간도 24시간에서 3시간 내외로 단축 가능하고 종합적인 품질관리도 용이하다는 장점이 있다. 무엇보다 상용화가 되면 개인 건강 데이터를 기반으로 가상 시뮬레이션을 통해 치료 효과를 예측하고, 최적의 약물을 처방하는 등 새로운 의료 패러다임을 구축하는 데 도움이 될 전망이다.
ETRI, 국제표준을 확장하다
이번 성과는 전종홍 지능정보표준연구실 책임연구원과 이병남 오픈소스센터 전문위원을 중심으로 연세대학교 의과대학 신경외과학교실 심규원 교수와 의생명시스템정보학교실 김휘영 교수, 서울여자대학교 홍헬렌 교수, 코어라인소프트 장세명 이사 등과 협력을 통해 이루어졌다.
또 공동 연구팀은 표준 개발과 검증을 위해 두개골, 안와, 하악골 영역 700개 이상의 CT 의료영상 학습/실험용 데이터셋을 개발하고 인공지능 기반의 분할과 3D 모델링 성능평가 실험 결과를 7편 이상의 국제 학회 논문으로 발표했다.
이외에도 ETRI는 3D 스캐닝 표준 개발을 위한 작업반(AHG-3)을 신설했다. 작업반은 향후 3D 스캐닝과 3D 프린팅을 연계한 국제표준 이슈를 발굴하며 기술보고서 개발 및 국제표준화 로드맵 수립에 나선다. ETRI는 이번 성과를 기반으로 의료 3D 프린팅과 3D 스캐닝 관련 산학연의 추가 의견들을 수렴하며 다양한 산업 분야를 포괄할 수 있도록 국제표준을 확장해 나갈 예정이다.
