가을의 시작을 알리는 iCRS가 2023년 9월 1일부터 3일까지 서울에서 개최되었다. 매년 봄과 가을에는 대장항문학의 열띤 토론의 장이 마련되고, 많은 연구자들은 초록 마감기한에 쫓기며 연구결과를 정리하고 초록을 제출하면서 언젠가는 best oral presentation에 선정되기를 기대하게 된다.

지난 10여년간 거의 매년 초록을 발표해오면서도 늘 먼발치에서 수상자를 축하해주었지만, 올해는 우리 기관의 연구과제가 채택되어 학회 무대에 설 수 있는 기회가 되어 그동안의 오랜 기다림이 한순간 큰 기쁨과 영광으로 다가왔다.

우리 연구팀은 2015년부터 인도시아닌 그린(indocyanine green, ICG)을 이용한 형광이미지를 수술에 활용하고자 연구를 진행해왔다. 하지만 ICG 형광영상을 얻기 위한 최적의 프로토콜이 아직 표준화되지 못하였고, 형광영상을 정확하게 해석하기 위한 명확한 기준이 아직 확립되지 않았기 때문에 수준 높은 근거를 형성할 만한 좋은 연구 결과를 얻기에는 상당한 어려움과 한계가 있었다.

우리 연구팀은 운좋게도 지지부진하던 연구의 돌파구를 우연히 맞이하게 되었다. COVID-19가 세계를 혼란에 빠뜨리기 직전인 2019년에 대한대장항문학회의 지원으로 유럽대장항문학회에 참석하면서 유럽 기관방문의 기회를 가질 수 있었다. 독일 Leipzig 대학병원을 방문하여 Ines Gockel 교수님을 만나서 Hyperspectral imaging (HSI)을 수술실에서 연구하시는 것을 참관할 수 있었고, ICG 형광영상과 HSI 영상을 비교하면 뭔가 흥미로운 결과를 얻을 수 있을 것이라는 기대가 생겼다. 감사하게도 Ines Gockel 교수님의 도움으로 2021년에 우리 기관에 HSI 장비가 도입되어 금번 연구과제가 시작될 수 있었다.

이 연구에서 HSI 영상에서 얻은 조직산소 포화도와 ICG 영상의 분석에서 얻은 정량적 수치를 비교하여 ICG 분석결과의 해석을 위한 기준을 마련하고자 하였고, 더 나아가 ICG 영상만을 이용하여 산소포화도를 예측할 수 있는 프로토콜을 개발하고자 하였다.

ICG 형광영상은 혈관에 주입하는 ICG 약물 농도와 용량에 따라 그 형광강도가 달라진다. 그리고 수술실내의 다양한 외부 광원, 특히 수술방 창문으로 들어오는 수술실 복도의 전등빛과 수술방 내의 여러 모니터들에서 나오는 광원들은 상당한 노이즈를 발생시킨다. 더구나 환자의 내장지방이 많거나, 수술중 혈압의 변화가 있거나, 혹은 동맥경화증과 관련된 인자를 가진 경우에 실시간 미세혈류의 측정에 다양한 변이를 만들게 된다. 이런 불안정한 상황에서 생성된 형광영상을 분석하여 얻은 결과치는 혼란스러운 현실을 고스란히 반영하였다. 우리는 표준화된 프로토콜을 이용하였지만, 여전히 통제할 수 없는 다양한 외부환경에서 오는 결과치의 오차가 발생하기 때문에 이를 극복하기 위하여 의학통계실 교수님의 도움을 받아 다양한 통계기법으로 분석하였다.

그 결과를 요약하여 금번 iCRS에서 “Safe margins of quantitative parameters of ICG angiography and blood perfusion based on tissue oxygenation of hyperspectral image for laparoscopic colorectal surgery” 제목으로 발표를 할 수 있었다 (그림 1). 비록 ICG 형광영상이 수술 중 실시간으로 혈류 상태를 쉽게 확인하는데 큰 도움을 주고 있지만, 정교한 정량적 분석을 통하여 미세혈류 상태를 반영하는 다양한 해석이 가능할 수 있음을 확인할 수 있었다. 그리고 이번 연구에서는 ICG 형광영상의 분석으로 대장 조직의 산소포화도를 예측할 수 있는 프로토콜을 개발할 수 있었다 (그림 2).

최근 놀라운 영상기술의 발전과 새로운 영상장비의 개발은 외과의사가 수술 현장에서 어떻게 적용할지 큰 고민을 던져주고 있다. 거의 매년 새롭게 소개되는 고가의 첨단 수술영상장비를 병원에 도입하는 것은 대부분의 병원에서 현실적으로 쉽지 않다. 더구나 새로 개발된 첨단 수술장비의 효과에 대한 임상적 근거는 더욱 부족한데, 이는 임상 연구를 추월해가는 첨단기술의 눈부신 발전을 목도하는 시대에 사는 외과의사에 던져지는 현실적 한계라고 생각한다.

이미 많은 기관에 보급된 ICG 형광영상장비를 활용하여 다양한 분석을 시도할 수 있다면, 매일 수술현장에서 최선을 다해 수술하시는 많은 외과의사에게 추가 고가장비의 도입이 되기 전까지는 조금이나마 도움이 될 수 있을 것이라는 희망이 오늘도 우리 연구팀의 열정을 지켜주는 중요한 동력이 되고 있다.

그림 1. ICG 혈관조영술의 미세혈류 분석과 HSI 영상의 산소포화도 비교  

그림 2. ICG 형광영상의 정량적 분석과 조직 산소포화도의 상관관계