48세 남성이 2026년 8월 28일 진행된 수술에서 세계 최초로 인공지능(AI)이 지원하는 뇌수술을 실시간으로 받은 환자가 됐다. 의료진은 이 과정에서 뇌의 민감한 부위인 뇌하수체에 위치한 종양을 성공적으로 절제했다.

유니버시티 칼리지 런던 병원(University College London Hospital) 외과의에 따르면 영국 베드퍼드셔에 거주하는 두 아이의 아버지인 리스 히버트(Rhys Hibbert)는 수술을 하지 않으면 시력을 잃을 위험이 있다고 합니다.

수술에서는 AI 시스템이 실시간으로 수술 영상을 분석해 육안으로는 보이지 않는 뇌의 중요한 혈관과 신경을 우회할 수 있는 방향을 외과 의사에게 제공했다.

이 기술은 외과의사가 종양의 대부분을 안전하게 제거하는 데 도움이 되었습니다. Hibbert는 이 경험에 대해 다음과 같이 말했습니다. “환자 안전의 관점에서 보면 이점이 분명합니다. 우리 머리 속에는 아무런 이정표도 없습니다.”

종양이 Rhys Hibbert의 시력에 어떤 영향을 미쳤는가

약 18개월 전까지 Hibbert는 매일 점심 시간에 산책을 하면서 활동적이고 건강한 생활 방식을 유지했습니다. 그가 기절하고 거리에서 경련을 일으키기 시작한 것은 이러한 산책 중 하나였습니다.

후속 영상 검사에서는 두개골 기저부에 있는 대리석 크기의 뇌하수체에서 자라는 11mm 크기의 양성 종양이 밝혀졌습니다. 이 샘은 성장, 신진대사, 압력과 온도 조절 등 다양한 신체 기능에 필수적인 호르몬을 생성하는 역할을 합니다.

문제는 뇌에 혈액을 운반하는 경동맥과 시각에 직접 연결되는 시신경에 이 샘이 근접해 있다는 점이었습니다. 종양이 자라서 이 신경에 압력을 가하면서 히버트의 주변 시야가 점차 좁아졌습니다.

환자가 직면한 건강 문제

즉각적인 수술이 필요하지 않았음에도 불구하고 Hibbert는 극도로 피곤하고 어지러우며 물건에 걸려 넘어지기 시작했습니다. 그는 자신의 일상 생활의 중요성을 언급했습니다. “18년의 결혼 생활 동안 저는 항상 침대에서 일어나 아내에게 커피 한 잔을 만들어 주었습니다. 그리고 저는 이 종양이 제가 그렇게 하는 것을 막지 않을 것입니다.”

그에게 질병의 가장 심각한 결과는 정서적, 심리적이었습니다. Hibbert는 많은 사람들이 관대하게 도움을 주었음에도 불구하고 “다른 사람에게 부담이 되고 싶지는 않습니다”라고 덧붙였습니다.

외과 의사들이 AI 지원 수술에 참여할 수 있는 최초의 환자가 될 수 있는 기회를 그에게 제시했을 때 Hibbert는 주저 없이 이를 수락했습니다. 그는 “환자가 연구에 참여할 의사가 없다면 의사는 어떻게 배울 수 있고 의학은 어떻게 발전할 수 있습니까?”라고 물었습니다.

수술 과정에서 인공지능의 기여

수술 방법은 막대에 부착된 얇은 카메라인 내시경을 사용하여 코를 통해 두개골 바닥까지 삽입했습니다. 종양 부위에서 의사들은 심각한 장애물에 직면했습니다. 병변은 근처에 있었지만 뼈층과 단단한 막으로 인해 가려졌습니다.

제거를 시작하기에 가장 안전한 지점을 식별하는 것은 해당 부위의 섬세함과 개인 간의 해부학적 차이를 고려할 때 매우 복잡한 작업이었습니다.

합병증 통계는 상당했습니다. 종양이 완전히 제거되지 않을 확률은 25~50%였고, 주요 혈관이 손상될 위험은 0.5~2%였습니다.

이 중요한 순간에 AI 도구가 작동했습니다. 보조 화면에서는 수술 영상을 실시간으로 분석해 기구를 모니터링하고 혈관과 신경이 포함될 가능성이 가장 높은 부위를 표시했다. 이 도구는 또한 종양을 제거할 수 있는 가장 안전한 장소를 강조했습니다.

AI가 작동하는 방식은 휴대폰의 얼굴 인식 시스템과 유사합니다. 그러나 이 AI는 얼굴을 식별하는 대신 수술 중에 종종 숨겨져 있는 중요한 해부학적 구조를 인식하도록 훈련되었습니다.

영국에서는 외과 의사가 일반적으로 매년 평균 10~20회의 이러한 유형의 수술을 수행합니다. 각 시술에 대해 의사는 수술 전 검사를 통해 각 환자의 특정 해부학적 구조를 이해합니다.

연구원들은 뇌하수체 종양 제거 수술에 대한 수백 개의 비디오를 사용하여 AI 시스템을 훈련하고 검증했습니다. 각 기록에서 혈관과 신경은 시스템에 데이터를 제공하기 위해 꼼꼼하게 윤곽을 잡았으며, 이는 시스템이 가장 중요한 구조를 식별하는 방법을 학습하는 데 도움이 되었습니다. 수술에 참여한 하니 마커스(Hani Marcus) 교수는 “그는 대부분의 외과의사가 전체 경력에서 보거나 수행한 것보다 더 많은 수술에 대한 훈련을 받았으며 두 번째 전문 안과 역할을 할 수 있다”고 설명했습니다.

다른 실험용 AI 도구와의 관련 차이점은 이 시스템이 실시간으로 작동할 수 있다는 것입니다.

의학 분야 AI의 미래: “외과 의사를 위한 ChatGPT”

기술을 사용함에도 불구하고 수술을 담당하는 팀은 AI가 자율적으로 결정을 내리지 않는다는 점을 강조합니다. 이 도구는 시술에 대한 완전한 통제권을 유지하는 의사를 지원하는 역할을 합니다.

그러나 연구자들의 야심은 더 나아간다. 장기적으로 팀은 일종의 “외과 의사를 위한 ChatGPT”를 개발할 계획입니다. 이 도구는 “회의실의 또 다른 전문가” 역할을 할 수 있고 요청 시 지침을 제공할 수 있습니다.

마커스는 의사들이 수술 중에 도움을 요청하기 위해 시스템에 문의하거나 동의하지 않는 경우 권장 사항을 무시할 수 있다고 말했습니다.

이 기술은 국립보건연구소(National Institute for Health and Care Research)와 Google로부터 자금을 지원받았으며 University College London(UCL)의 연구원들이 개발했습니다.

팀은 실험실에서 도구를 테스트하고 개선하는 데 수년을 보냈습니다. 이 실제 수술에서 초기 결과를 얻은 후, 연구자들은 이제 더 큰 규모의 연구에 집중하고 있습니다.

뇌수술 후 놀라운 회복

히버트의 수술은 8주 전에 이루어졌습니다. 그 이후로 그는 시력이 점진적으로 향상되는 것을 발견했습니다. 그는 “수술 후 눈을 떴을 때 360도 시야가 돌아온 것 같았다. 지난 1년 동안 이렇게 선명하게 보이지 않았다”고 말했다.

환자에 따르면 시력은 매일 계속해서 향상되고 있습니다. “기력도 되찾았고, 수술 전 느꼈던 부작용도 모두 사라졌습니다. 제 삶을 되찾았습니다.”

영국 보건혁신부 장관 James Frith는 Hibbert가 정부 지원 연구의 일환으로 “인생을 바꾸는 수술”을 받은 것에 대해 기쁨을 표했습니다. 그는 “AI에는 적절한 보안 메커니즘이 필요하며 우리는 항상 보안이 심각하게 고려되도록 할 것입니다. 그러나 우리는 또한 그것이 제공하는 기회를 활용하도록 할 것입니다.”라고 말했습니다.