세계 보건기구에 따르면, 우리 행성은 2030년까지 4,000만 명 이상의 새로운 의사, 간호사, 전방위 의료 종사자 및 기타 의료 전문가가 필요할 것으로 예상됩니다. 이는 현재 의료 인력의 두 배에 해당합니다. 1 이러한 수요는 주로 고령 인구의 증가에 의해 촉발됩니다. 개선된 의료 시스템의 영향으로 인해 사람들은 오래 살 수 있지만, 이로 인해 심혈관 질환, 당뇨병 및 암과 같은 만성 질환의 증가가 발생합니다.

COVID-19 대유행을 고려할 때, 새로운 의료 훈련 솔루션을 지금 시행하지 않으면 1,800만 명의 의료 종사자 부족이 현재의 인력 부족 상황을 악화시킬 것입니다. 2 그러나 의사가 여러 년 동안 수습생을 가르치는 150년 전통의 훈련 모델은 필요한 수준의 의료 전문가를 충족시키지 못하고 있습니다.

다른 산업에서의 경험적 증거는 가상현실 (VR) 기술이 훈련 개선에 효과적이고 효율적인 방법임을 명확히 보여주고 있습니다. 그러나 의료 산업에서 VR의 구현은 소프트웨어 개발 및 맞춤화 비용 때문에 느린 속도로 진행되었으며, 가장 필요한 곳인 의료 강사와 학습자의 손에 도달하기 어렵게 만들었습니다.

의학과 VR의 통합

ORamaVR은 공간 컴퓨팅 기술을 경제적이고 효과적인 방식으로 개발하고 적용하는 데 능숙한 회사입니다. 이 회사는 의료 훈련에서 인간 학습을 신속하게 가속화하기 위해 HTC VIVE VR 하드웨어에 성공적으로 도입된 의료용 가장 지능적인 VR 훈련 시뮬레이션을 구축하였습니다. ORamaVR은 의료 대학, 병원 체계, 수술 훈련 센터, 의료 기기 회사, 비정부 기구 및 의료 VR 콘텐츠 제작자와 협력하여 의료 인력의 재기 및 역량 개발을 위해 기술을 제공합니다. 이는 대규모 시간의 투자 없이 효율적으로 가능합니다.

이러한 효과성은 증명되었습니다. ORamaVR은 2019년에 발표한 Arthroplasty 저널의 무작위 대조 실험 결과( abstract )를 통해 의사 훈련 조직에게 VR을 이용한 20분간의 훈련 세션을 제공한 결과, 기술적 수술 능력이 8% 향상되었음을 입증했습니다.

이후의 연구에서도 VR 의료 훈련의 효과성이 입증되었습니다. (다음 페이지 참고)특히 고급 VR 소프트웨어 및 하드웨어를 활용한 경험 중심 학습 환경에서의 인지 훈련의 조합은 전통적인 2차원 화면, 키보드, 마우스와 상호작용하는 사람들이나 45분짜리 강의를 암기하는 것과 비교했을 때 성공적이었습니다.

MAGES가 줄 수 있는 도움

확실한 증거:

숫자로 보는 혜택

Accenture Consulting의 연구에 따르면 의료 학생을 위한 VR 훈련은 학습자 참여도와 지식 보존 면에서 70%의 향상을 가져왔습니다.

ORamaVR 소프트웨어를 검토한 두 가지 연구에서, 필수적인 훈련 시간이 29% 감소하였으며, 학교의 훈련 비용은 수술실 사용으로 인해 연간 30만 달러, 시체 연구소 사용으로 인해 100만 달러 감소하였습니다. 내용 작성에 필요한 시간과 비용은 10배로 줄었습니다.

대학 병원 (스위스)의 응급실 내 원격 의료 부서는 ORamaVR COVID-19 검사 및 개인 보호 장비 (PPE) 훈련 시뮬레이션을 활용하여 학교의 대규모 의료 학생 그룹을 위한 첫 번째로 공식적인 실험 연구를 진행했습니다. 예비 연구 결과는 VR 그룹의 학습자들의 감각 운동 능력의 통계적으로 유의한 개선 (~16%)과 더 높은 학습 만족도를 보여주었습니다. 완전한 시험 결과는 현재 학술 저널에 게재 중이지만, VR 시뮬레이션의 효과와 가치에 대한 중요한 증거가 있습니다.

ORamaVR은 이러한 사례 연구의 검증을 계속하고 반복하며, 스위스의 주요 생명 과학 연구소와 더 많은 파트너십을 구축하고 확립하려는 계획입니다.

ORamaVR은 현재 수술, 치과, 응급 의료 서비스, 행동 건강, 만성 질환 및 최근 COVID-19과 같은 다양한 분야를 커버하는 12개의 VR 시뮬레이션을 개발했습니다. 그러나 진정으로 회사의 가치를 구성하는 것은 MAGES라는 기술입니다. 이는 ORamaVR의 소프트웨어 개발 키트 (SDK)로서 저렴한 코드로 복잡하고 완전히 맞춤화되며 매우 상호작용적인 VR 훈련 시뮬레이션을 대규모로 개발할 수 있는 능력을 의료 기관이 가지길 원한다는 것을 ORamaVR이 알고 있습니다. 이를 위해 고가의 제3자 콘텐츠 제작자에 의존하지 않아도 되도록 낮은 코드 SDK를 사용할 수 있기를 원합니다.

MAGES는 다음과 같은 약어입니다:

• 멀티 플레이어 (Multi-player): 수십 명에서 수백 명까지 동시에 훈련할 수 있는 능력을 의미합니다.
• 고급 심층 학습에 기반한 분석: 사용자를 추적하고 그들의 프로필을 기록하여 AI 클라우드 기반 평가로 성과를 평가하고 개인 맞춤형 권장사항을 제공합니다.
• 기하 대수 (Geometric algebra): 인체의 조직을 정확하게 나타내기 위해 변형 가능한 객체를 시뮬레이션하여 인체의 조직을 정확하게 표현합니다. VR 상호 작용을 믿을 수 없을 정도로 현실적이게 만드는 3차원의 부드럽고 단단한 신체 변형 및 애니메이션을 위한 전용 수학적 프레임워크 계층입니다.

• 교육 에디터 (Educational Editor): VR 환경 내에서 훈련 모듈에 변경을 가할 수 있으며, 학습 목표에 기반한 시각적 스크립팅을 사용하여 새로운 요소, 객체 및 절차를 생성할 수 있습니다.
• 시맨틱 주석화된 연성-경성 객체 (Semantic annotated soft-rigid objects): 새로운 콘텐츠를 최소한의 변경으로 생성할 수 있는 새로운 전용 프로토타이핑 알고리즘을 통해 ORamaVR 소프트웨어가 새로운 콘텐츠를 생성할 수 있습니다. 의료 수술에서 반복적으로 수행되는 동작을 세션 동안 반복적으로 사용할 수 있도록 모델링할 수 있습니다. 이를 "Action Prototypes"라는 7가지 전용 VR 디자인 패턴으로 사용할 수 있습니다.

SDK에는 직관적인 사용자 인터페이스 (UI)가 포함되어 있으며, VIVE HTC VR 하드웨어와 결합하여 거의 모든 유형의 의료 훈련 솔루션을 배포하는 데 사용할 수 있습니다. UI는 드래그 앤 드롭 기술을 기반으로 하기 때문에 불편한 코딩이 필요 없으며, 비용을 절감할 수 있습니다. 모듈을 설계하기 위해 복잡한 코드가 필요한 전통적인 VR 의료 훈련 소프트웨어는 여러 달 동안 시뮬레이션 분당 10,000달러의 비용과 개발자 및 3D 디자이너의 대규모 팀이 필요합니다. 4 ORamaVR MAGES SDK는 이와 비교하여 훨씬 적은 시간과 비용이 소요됩니다.

최고의 협력 파트너와 함께 일하기

ORamaVR의 MAGES SDK는 가상 및 증강 현실 응용 프로그램을 위한 콘텐츠 생성을 위한 선도적인 플랫폼인 Unity를 활용합니다. Unity는 적절한 시뮬레이션 빠른 프로토타이핑 도구를 제공하여 SDK를 도구 위에 성공적으로 적용하여 ORamaVR의 고객과 파트너에게 필요한 의료용 고정밀 훈련을 제공할 수 있도록 합니다. Unity의 독특하고 다용도로 활용 가능한 가상현실 하드웨어 추상화 계층은 ORamaVR이 HTC VIVE VR 헤드셋의 전체 스펙트럼에 빠르고 효율적인 배포를 이루는 데 도움을 줍니다. ORamaVR은 HTC의 기업용 확장성과 지원을 이유로 HTC VIVE 하드웨어에 솔루션을 배치하기로 결정했습니다. VIVE Business Deployment는 기업 사용자가 조직의 독자적인 콘텐츠를 중앙에서 배포할 수 있도록 하며, 주요 MDM 서비스와 호환됩니다. ORamaVR의 의료 고객들은 데이터 프라이버시 요구사항을 가지고 있으며, VIVE Business Platform은 산업 표준을 충족하기 위해 ISO 27701 인증된 안전한 데이터 관리를 제공합니다. ORamaVR의 "Covid-19 VR Strikes Back" 무료 Covid-19 검사 및 개인 보호 장비 훈련 시뮬레이션은 이미 VIVE Business AppStore에서 이용 가능합니다.

ORamaVR은 미래의 소프트웨어 업데이트에서 HTC VIVE의 Pro Eye VR 헤드셋을 활용할 계획입니다. 이 헤드셋은 독자적인 생체계측 및 인지 부하 추적 기능을 갖추어 의사의 참여, 집중력 및 피로와 같은 요소를 감지할 수 있습니다.

또한, 그래픽 처리 장치(GPUs)는 ORamaVR의 솔루션에 중요한 역할을 합니다. 이를 위해 회사는 GPU 공급업체로서 NVIDIA와 협력합니다. ORamaVR은 안정성, 성능 및 API 제공 가능성 때문에 NVIDIA 기술을 선호합니다. 회사는 3D 에셋 생성부터 자동 학습 권장 및 평가를 위한 딥 러닝 모델 훈련에 이르기까지 RTX GPU를 전체 개발 파이프라인에 사용하고 있습니다. 또한, 시각적 충실도가 최대로 요구되는 경우 HTC VIVE 테더형 헤드 마운트 디스플레이에서 VR 훈련에 NVIDIA GPU를 사용하고 있습니다.

공간 컴퓨팅의 놀라운 힘

기억과 지식은 공간적입니다. 임상 로테이션과 실시간 교육 수업이 의료 훈련을 받는 학습자에게 특히 중요한 이유입니다. 반복적인 실전 경험은 의사, 외과 의사 또는 기타 필수 인력이 의료 과정에서 능숙해지는 데 필요합니다. VR에 대해서도 비슷한 긍정적인 영향을 주며, VR 환경에서 절차를 수행하는 훈련생은 그것을 단순히 읽거나 관찰하는 것보다 훨씬 더 기억합니다. 이를 자서전적 기억이라고 하며, 지식의 인코딩과 검색에 매우 효율적인 과정입니다.

훈련생이 HTC VIVE 헤드셋과 컨트롤러를 사용하여 시뮬레이션 된 ORamaVR 환경을 경험할 때, 그의 몸은 실제 세계에서 해당 이벤트를 수행하는 것처럼 자연스럽게 움직입니다. 이는 구체화된 인식 또는 존재감을 생산합니다. 기술적인 용어로 말하면, 이는 오래된 속담인 "경험은 최고의 학습법"의 입증입니다. 바르셀로나 대학의 명예 연구원이자 신경과학과 VR 분야에서 명성 있는 연구자인 Mel Slater는 다음과 같이 설명합니다. "VR은 단순히 관찰하는 것이 아니라 실제로 직접 체험할 수 있게 합니다. 직접 체험은 다중 감각적인 방식으로 온 몸을 참여시킵니다. 그리고 몸이 더 많이 참여할수록 학습과 기억의 기회가 커집니다."

멜 슬레이터(Mel Slater)는 바르셀로나 대학교의 우수 연구원이자 신경과학과 가상현실 분야에서 유명한 연구자로서 다음과 같이 설명합니다.

"VR은 단순히 관찰하는 것이 아니라 실제로 직접 체험할 수 있게 합니다. 직접 체험은 다중 감각적인 방식으로 온 몸을 참여시킵니다. 그리고 몸이 더 많이 참여할수록 학습과 기억의 기회가 커집니다."

ORamaVR와 HTC VIVE는 의료 전문가들이 가상 수술실에서 공동 작업을 수행할 수 있도록 합니다. 이 협력 시스템은 동일한 가상 공간 내에서 최대 7명의 직원을 동시에 훈련할 수 있어 수술 스태프의 훈련에 필요한 시간과 비용을 줄일 수 있습니다.

2018년에 ORamaVR은 첫 번째 국제 가상현실 협력 수술 훈련을 선보였습니다. 스탠포드 의과대학교, USC Keck 의과대학교, 뉴욕 대학교 랑곤 의과대학교 및 아리스토텔레스 대학교 의과대학 등의 의사와 의과대학생들이 원격에 위치한 참여 기관들과 협력하여 전체 대퇴골 골관절 전치 수술을 수행했습니다.

이 훈련 세션은 MAGES SDK와 HTC VIVE 헤드셋을 통해 진정으로 협력적이고 동기화되며 제약이 없는 다중 사용자 상호작용 공유 가상현실 경험(MUVR)을 제공하는 것을 실제로 입증한 것입니다. ORamaVR은 머신 러닝을 활용하여 각 사용자에게 맞춤형 학습 경험을 제공하며, 학습자가 숙련도를 향상시킬 수 있도록 권장과 평가, 시각적 및 음향적인 신호를 제공합니다.

NYU의 빌 맥콜리 교수는 "실감나고 몰입감 있는 가상현실이 수술 기술을 실제 수술 절차로 전달하는 데 도움이 될 것으로 예상됩니다. 이를 통해 수술실에서의 숙련도가 향상될 것입니다"라고 말했습니다.

Bern의 Inselspital의 토마스 사우터 교수는 "ORamaVR과의 협력은 베른 대학 응급 의료 원격치료의 "가상현실 Inselspital 시뮬레이션 랩" (VISL)에서 우리의 시뮬레이션 센터를 성공적으로 만들 수 있도록 큰 도움이 되었습니다"라고 덧붙였습니다.

의료 전문가의 역량 강화

MAGES SDK를 사용하여 빠른 프로토타이핑을 수행하고, 예외적으로 풍부하고 복잡하며 상호작용이 많은 시뮬레이션을 배치하는 능력은 의료 분야 전반에 걸쳐 넓은 응용 가능성을 가지고 있습니다. 이는 정형외과 일반 외과, 외상, ICU, 소아과, 산부인과, 간호 등을 포함합니다. ORama Reality Lab은 규모의 경제를 활용하여 코드 없는 소프트웨어를 개발하여 고객 요청에 신속하게 새로운 스크립트를 추가하고 기존 빌드를 통해 새로운 3D 모델을 가져올 수 있도록 했습니다.

가상현실을 통해 수술의료진이 바늘이나 메스 같은 도구를 집기 전에 현실적인 환경에서 절차에 대한 경험을 쌓을 수 있기 때문에 ORamaVR은 의료 전문가들의 실수를 최소화하는 데 도움을 줍니다. ORamaVR은 또한 수술 훈련을 위해 시체 모형을 사용하는 데서 발생하는 문제를 해결할 수 있습니다. 시체는 훈련 비용을 증가시키고 각 수술의사 당 훈련 세션의 수를 제한합니다. VR을 사용하면 원격 사용자와 최대 여러 명의 협업이 가능하기 때문에 훈련 기관은 시체 모형이 더 적게 필요하고 수술의사를 훈련하기 위해 더 적은 시간이 소요됩니다.

ORamaVR이 개발한 도구들은 VR 훈련 프로그램의 생성을 간소화하기 위해 설계되었습니다. 지금의 임무는 이 능력을 미래의 의료 전문가들을 준비하기 위해 필요한 곳에 이러한 설비를 배치할 수 있도록 대중화시키는 것입니다. 이러한 노력을 통해 2030년까지 현재 의료 인력을 두 배로 늘리는 격차를 좁히는 데 도움을 줄 수 있습니다.