미국 시애틀에 Proprio Vision이라는 스타트업이 있습니다. 인간과 컴퓨터 비전을 융합하는 최첨단 기술을 보유하고 있다고 말하는데 정말인 것 같군요.
수술을 집도할 때 손 떨림 증상이 없는 것도 중요하지만, 수술 과정을 정확하게 보는 것도 굉장히 중요합니다. 그래서 외과 전문의들은 수술할 때, 루페 확대경이 달린 안경, 수술용 현미경, 내비게이션 디스플레이, 엑스레이 기계와 같은 다양한 기술의 도움을 받는 것이죠.
그런데 이렇게 독립적으로 완비된 장치들은 상호 소통을 하거나 서로 연결될 수 없습니다. 시야각도 좁지요. 그래서 외과의사들은 수술할 때 여러 장치를 번갈아 사용합니다.
Proprio Vision은 인간과 컴퓨터의 시각을 융합해 외과의사들에게 몰입감있는 HD 화질의 3D 시각자료를 포괄적으로 볼 수 있게 해줍니다. 무엇보다도 부피가 크고 값비싼 여러 개의 장치로 사용했던 일을, 명시야(light field)를 포착하고 렌더링하는 장치 한 개로 해냅니다. 모든 부품 장치의 이미지 기능도 놓치지 않습니다.
NVIDIA Quadro GPU로 구동되는 Proprio 시스템은 실시간 수술시야(surgical field)를 수술 전 이미지와 결합해 수술 집도의가 실시간으로 사용할 수 있는 인터렉티브 3D 시각자료를 생성합니다.
Proprio의 가브리엘 존스(Gabriel Jones) CEO는 “외과의사들은 더 이상 여러 개의 화면이나 다양한 기계를 사용할 필요가 없습니다. 엔비디아 GPU가 탑재된 시스템만 있으면 정확한 시각자료를 실시간으로 볼 수 있기 때문입니다”라고 말했습니다.
정밀수술을 지원하는 3D 이미지
Proprio는 최신 Quadro RTX 6000 GPU 등을 이용해 멀티 모달(multi-modal) 이미지 렌더링과 등록, 이미지 프로세싱과 수정, 3D 형상 재구성, CT 분할 등에 사용합니다.
Proprio는 Quadro의 속도와 성능을 이용해, 어디든 확대 가능하고 초점을 다시 맞출 수 있으며, 용적 측정이 가능한 고해상도 수술시야 자료를 제공하는 명시야 카메라 배열(light field camera array)과 그래픽 처리 경로를 개발했습니다.
Proprio의 맞춤형 알고리즘은 선명한 3D 이미지를 렌더링·스트리밍하고, 수술 전 CT와 MRI 스캔과 결합해, 합쳐진 이미지를 실시간으로 업데이트합니다. 또 머신 러닝 기술로 CT 분할, 명시야 배열 측정, 깊이 추정, 사용자 동작 분석을 추적합니다.
외과의사들은 이 기술을 이용해 VR 헤드셋을 쓰고 조직을 현미경으로 볼 수 있는 수준까지 줌인 해 자유롭게 움직이면서 수술할 수 있습니다.
Proprio 시스템은 미래의 외과의사들을 훈련시키는데도 도움이 됩니다. 외과의사들은 Proprio 기술을 통해 가상 환경에서 도구 사용법을 익히고 새로운 기술을 배우고 수술 절차를 시뮬레이션 할 수 있습니다.
Proprio는 실시간 시각화에 필요한 속도와 성능을 확보하기 위해 CPU기반 렌더링 사용을 중단하고 GPU기반 렌더링을 도입했습니다. 엔비디아 파스칼(Pascal)에서 튜링(Turing) 아키텍처로 업그레이드하면서, 형상 추정(geometry estimation)성능이 세 배 빨라지는 등 다양한 연산성능이 강화됐습니다.
존스 CEO는 “외과전문의들은 Proprio 시스템에 Qaudro RTX의 속도와 강력한 성능을 더해 자신이 가장 잘하는 일에 집중하고 방해 받지 않으며 아주 자연스럽게 수술할 수 있게 됐습니다”라고 말했습니다.
Proprio는 시애틀 아동병원(Seattle Children’s Hospital), 워싱턴 대학교 의과대학(University of Washington School of Medicine) 등의 신경 및 외과 전문의들과 함께 관련 기술을 지속해서 개발하고 있습니다.
의료분야에서 엔비디아 GPU가 어떻게 사용되고 있는지 알아보세요
존스 CEO는 11월 4일부터 사흘간 열리는 GTC DC에서 GPU가 수술실의 워크플로우를 어떻게 혁신하고, Proprio 비전이 엔비디아 기술을 통해 외과의사들의 수술실 워크플로우를 어떻게 개선하고 있는지 발표할 예정입니다.
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