간암 수술을 앞둔 환자에게 가상현실(VR)에 기반한 설명이 수술에 대한 환자의 이해를 높여줄 뿐 아니라 수술에 대한 불안도 줄여준다는 연구결과가 나왔다.

▲ 환자에게 VR 교육을 시행 중인 삼성서울병원 이식외과 유진수 교수

삼성서울병원은 5월 29일, 최근 이식외과 유진수 교수, 임상역학연구센터 강단비 교수 연구팀이 국제외과학저널(International Journal of Surgery, IF: 15.3) 최근호에 'Impact of virtual reality education on disease-specific knowledge and anxiety for hepatocellular carcinoma patient scheduled for liver resection: a randomized controlled study'라는 제목으로 간암 환자의 수술 전 교육에서 VR 플랫폼의 유용성과 가능성을 발표했다고 전했다.

간은 해부학적으로 복잡한 장기 중 하나로 꼽히며, 이런 복잡성은 수술 전 설명을 할 때마다 의료진이 CT나 MRI와 같은 영상검사 결과만 가지고는 환자에게의 설명이 충분치 않다고 고민하게 만드는 원인이 된다.

연구팀이 VR을 수술 전 설명 도구로 삼은 것도 환자에게 좀 더 충분한 설명을 제공하고자 하는 의도에서 시작됐다. 

유 교수팀은 의료교육 시뮬레이터 전문 기업인 ㈜브이알애드(VRAD)와 함께 간암 수술의 전 과정을 설명하는 VR 교육 플랫폼을 개발했는데 VR을 이용하면 다양한 시청각 자료를 이용할 수 있어 입체적 설명이 가능하기 때문이다. 

환자 이해도가 높으면 치료 효율이 증가하고, 환자 예후를 향상에도 보탬이 될 것으로 기대가 있었다.

▲ 가상현실 교육실. (A) 환자 맞춤형 3D 간 모델에 대한 설명 중 의사의 소견. (B) 교육 영상을 시청 중 의사의 소견. (C) 환자 맞춤형 3D 간 모델에 대한 의사의 설명을 청취 중 환자의 소견. (D) 교육 영상을 시청 중 환자의 소견.

VR 플랫폼은 실제 병원 내 교육실 모습과 동일하게 제작됐으며, 의사와 환자가 함께 접속하면 교육 영상이 방영되며 교육이 시작된다.

교육은 간의 '3D 모형'을 활용해 진행되고, 환자가 VR 기기를 이용해 투명도를 조절하면 복잡한 간 내부를 생생하게 들여다 보면서 의료진의 설명을 들을 수 있다.

의료진이 '간의 3D 모형'을 실제 수술 하듯 간을 잘라내는 모습을 보여주면 환자는 가상현실 속에서 의사가 어떤 방식으로 간암을 수술하는지 여러 각도에서 직접 볼 수 있다. 

이 밖에도 교육 영상에는 간의 역할과 간세포암이 생기는 원인부터 개복과 복강경 수술의 차이, 간절제술 중 담낭 절제, 수술 후 합병증 등 간암 수술 제반 사항 등이 모두 담겼다.

▲ 두 그룹 간 평균값 비교. (A) VR 그룹과 통제 그룹 간 사전-사후 교육 후 지식 점수의 차이. (B) VR 그룹과 통제 그룹 간의 STAI-X1 점수의 차이. (C) VR 그룹과 통제 그룹 간의 VAS 점수의 차이.

연구팀은 효과를 검증하기 위해 2022년 1월부터 2023년 2월까지 간암 수술을 앞둔 환자 88명을 모집해 VR 플랫폼을 이용해 교육한 그룹(44명)과 기존처럼 말로만 설명하는 방법으로 교육한 그룹(44명)으로 나눠 교육에 따른 차이를 비교했다.

연구에 따르면 환자의 평균 나이는 58.1세로, 75%가 남자였으며, 두 그룹의 교육 수준을 포함한 인구통계학적 차이, 병의 위중도 등을 고려한 임상적 차이는 없었다.  

연구팀이 교육 전 수술에 대한 사전 지식을 확인하였을 때 두 그룹간 차이가 없었으나 교육 이후에는 차이가 났다. 

VR 플랫폼을 통한 교육을 받은 그룹은 5.86점 증가해 17.2점으로 증가한 반면, 기존 교육을 받은 그룹은 2.63점 상승해 13.42점에 머물렀다. 

간암 수술에 대한 지식 정도를 묻는 질문은 연구팀이 개발한 13가지 문항으로 구성돼 20점이 만점이다. 

수술에 대한 불안 정도의 차이는 더욱 컸다고 연구팀은 전했다.

불안 정도를 측정한 검사(STAI-X-1)에서 VR 교육 그룹의 불안 점수는 4.14점 감소한 반면, 기존 교육 그룹은 0.84점 하락하는 데 그쳤다. 

통계적으로 보정해 두 그룹간 불안 정도 감소폭을 비교했더니, VR을 이용한 교육이 기존 교육보다 수술에 대한 불안 감소 효과가 2.9배 높은 것으로 나타났다.

유진수 교수는 "백 마디 말보다 직접 눈으로 보는 게 낫고, 직접 간을 이리저리 돌려가며 볼 수 있으면 금상첨화"라며, "환자들이 수술 전 과도한 불안을 줄이고, 본인 질환에 대하여 조금이라도 더 잘 이해했으면 하는 마음에 개발했는데 효과가 좋아 만족스럽다"라고 말했다.

유 교수는 기술 발전과 더불어 VR 플랫폼을 매개로 한 의료 교육이 태동기인 만큼 정책적 지원이 꼭 필요하다는 점을 덧붙였는데, "의료 정보의 비대칭으로 인한 환자와 의사간의 소통 문제를 풀려면, 환자가 본인 질환, 수술에 대한 정보를 제대로 알아야 한다"라며, "VR과 같은 새로운 플랫폼이 등장하면서 그에 맞는 향상된 교육이 등장하고, 효과를 내는 중이니 관련 업계의 생태계 유지를 위해서라도 재정적 지원이 동반돼야 한다. 임상적 효과는 규명한 만큼 기술발전을 뒷받침하는 정책적 지원이 뒤따라야 할 때"라고 전했다. 

또한 "국산 기술로 개발한 VR플랫폼이 확산되어야 앞으로 벌어질 전 세계 의료 메타버스 각축전에서 우리나라도 서 있을 자리가 있다. 국가 차원의 과감한 투자로 의과학자와 병원, 관련 산업계가 뛰어들 공간을 만들어줘야 한다"라고 강조했다.