[스타트업 투게더] 정형외과 수술의 디지털 전환을 이끄는 ‘카비랩’

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현재 투자유치 단계 : 시드
투자유치 목표 금액 : 5억원
투자유치 희망 시기 : 2022년 4분기 내

정형외과 수술은 집도의의 피로도와 개인 숙련도에 따른 편차 등의 이유로 그 어느 의료분야보다 디지털 트랜스포메이션이 요구된다. 이를 보완하기 위해 정형외과에서 로봇 수술을 도입한 사례가 늘고 있지만 대부분 관절 분야에 국한돼 있다. 의료AI와 로봇 수술 등 다양한 시도가 이뤄지는 가운데 카비랩은 4차 산업혁명 기술을 통한 정형외과의 디지털 전환을 선도한다는 목표로 창립됐다.

정형외과의 디지털트랜스포메이션을 이끄는 혁신 기업 카비랩은 수술에 소요되는 전체적인 치료 프로세스를 간소화하고 수술 시간을 줄이면서 정확도 향상에 기여할 수 있는 솔루션 ‘KAVIPLAN’을 개발했다. 카비플랜은 골절, 인공관절과 같은 골격 수술에서 수술 계획을 자동으로 수립해주는 소프트웨어 솔루션과 환자 맞춤형 치료재 및 소모품 제조/공급 솔루션이다. 소프트웨어 솔루션 4종, 환자 맞춤형 제품 4종을 현재 개발 중으로이중 소프트웨어 3종, 하드웨어 4종이 2023년 중 인허가 및 품목허가를 마치고 정식 사업화를 앞두고 있는 상태다.

카비랩은 카비플랜과 함께 환자 맞춤형 3D 프린팅 제품을 개발해 치료 후 환자의 삶의 질 향상에 기여할 수 있도록 할 계획이다. 정형외과 수술의 모든 과정을 관리하는 토탈 솔루션을 제공해 정형외과의 아날로그적 치료 방법과 시스템으로 인한 시간 부족과 의료진의 숫자가 부족한 점을 각자 가진 기술을 통해 문제를 해결한다는 목표다.

빅뱅엔젤스 ‘스타트업 네스트(Start-up NEST)’ 12기에 선정된 카비랩은 AI 기반 정형외과 치료계획 자동 수립 솔루션 을 통해 국내 뿐 아니라 북미 시장도 적극 공략한다는 계획이다.

강성빈 카비랩 대표는 “개발이 완료된 상태에서 POC를 진행해 좋은 결과를 얻었다. 내년 1,2월에는 식약처 의료기기 2등급 허가를 받아 제품 상용화를 시작할 것”이라고 밝혔다.

정형외과의 디지털 전환 선도

2022년 현재의 정형외과는 수술 도구가 약간 발전한 것 외에는 1800년대와 치료방식에 차이가 거의 없습니다. 현재는 X-ray, CT와 같은 의료영상을 이용해 기름종이를 이용하거나 의료용 CAD를 이용하는 방식으로 수술 계획을 수립하고자 하지만 긴 작업시간, 높은 도입비용, 어려운 제품 사용방법과 같은 단점이 있어 실제 수요에 비해 사용량이 매우 적습니다. 이로 인해 정형외과는 치료 전 필수 단계라 할 수 있는 치료 계획 수립을 하지 않고 지식과 경험에 의존하여 수술을 진행하고 있습니다.

이 문제를 뒷받침이라도 하듯 2010년 이후 정형외과의 의료 분쟁은 3위권 아래로 내려온적이 없고 여러 장애와 후유증 심지어 사망도 발생하고 있습니다. 카비랩은 빠르고 정확한 수술계획 수립을 통해 의사에게는 편의성과 정확도를 가진 도구를 제공하고 모든 환자들이 더 정확한 수술을 받아 치료 후 삶의 질이 향상되는 것을 목표로 합니다. 그래서 정형외과의 디지털 전환을 선도할 수 있는 KAVIPLAN을 개발했습니다.

치료 프로세스 및 수술 시간 대폭 감소

카비랩은 4차 산업혁명 기술을 이용하여 정형외과의 디지털 전환을 선도합니다. 전체적인 치료 프로세스를 간소화하고 수술 시간을 줄이며 정확도 향상에 기여할 수 있는 KAVIPLAN과 환자 맞춤형 3D 프린팅 제품을 개발하여 이러한 문제를 해결하고자 합니다. 수술 전에는 짧은 시간안에(3분내) 수술계획을 수립하여 의료진에게 제공하고 환자 상태 파악 및 치료 시뮬레이션, 더 나아가 수술 방법, 치료 재료에 대한 추천까지 받을 수 있습니다. 수술 중에는 C-arm에 수립된 치료계획을 띄워 내비게이션으로 활용이 가능하며 환자에 딱 맞는 맞춤형 3D 프린팅 제품 제작 서비스로 치료 후 환자의 삶의 질 향상에 기여할 수 있도록 합니다. 수술 이후에는 평가 기준을 제시함으로써 수술에 대한 결과를 정량적으로 분석할 수 있습니다.

경쟁사는 대략 10개사 정도로 국내에는 없으며 유럽과 미국, 일본의 기업들입니다. 모두 CT 및 MRI, X-ray 데이터를 기반으로 하는 수동 CAD/CAM 소프트웨어로 포토샵과 같이 데이터를 편집/가공하는 제품입니다. ‘편집’이 목적이기 때문에 편집 기능의 사용자 편의성을 높이는 것에 개발 초점이 맞춰져 있습니다. 카비플랜은 이러한 제품을 이용해 달성해야 하는 결과물을 AI가 수행하게 함으로써 1~4시간까지 소요될 수 있는 작업시간을 3분으로 단축하여 의료진에게 제공할 수 있다는 것이 가장 큰 차이점이자 경쟁력입니다.

그 외에도 결과물에 대한 정량적 평가가 가능하며 해당 결과물을 이용한 3D 프린팅, 내비게이션 등으로의 확장 또한 가능하다는 점에서 많은 경쟁적 우위를 가지고 있습니다.

기술적으로는 학습 데이터 가공 노하우 및 목표 결과물 도출을 위한 다양한 AI 모델을 보유하고 있다는 점이 장점입니다.

골절/인공관절 등 정형외과 수술계획 시스템을 개발하고 판매하는 회사로 전세계에 10곳 정도의 경쟁사와 메인 제품이 존재하며 대표적으로 벨기에 Materialise의 Orthoview, 스웨덴 Sectra-3D Trauma, 독일 Brainlab의 TraumaCad가 있습니다. 하지만 이들 제품에 대한 공통점은 제품에 대한 사용이 복잡할 뿐만아니라 사용자가 일일이 조작해서 결과를 도출해야 하는 수동형 소프트웨어가 대다수이고 몇몇 제품에서 부분 자동화가 되어 있지만 이 또한 가장 어려운 부분은 수동형으로 진행이 되는 형태로 되어 있습니다. 반면 KAVILAB은 의료진의 니즈에 따라 수동형 진행 과정을 완전히 없애기 위해 다수의 인공지능과 고도의 2D/3D 영상 처리 기술을 적용되었고 그 결과 시스템 전과정 자동화를 이룩 하였으며 사용자 인터페이스는 극도로 단순화하여 사용자 편의성에 많은 노력을 기울였습니다.

정형외과 수술 토탈 솔루션 ‘KAVIPLAN’

골절, 인공관절과 같은 골격 수술에서 수술 계획을 자동으로 수립해주는 소프트웨어 솔루션과 환자 맞춤형 치료재 및 소모품 제조/공급 솔루션입니다. 소프트웨어 솔루션 4종, 환자 맞춤형 제품 4종을 현재 개발 중이며, 이중 소프트웨어 3종, 하드웨어 4종이 2023년 중 인허가 및 품목허가를 마치고 정식 사업화 예정입니다.

KAVIPLAN은 4차 산업혁명 기술 기반 정형외과 수술 토탈 솔루션으로, 정형외과의 디지털 전환에 대한 콘텐츠는 상당히 많고 이를 개발함으로써 얻을 수 있는 사업성도 무척 큰 분야로 조사되었습니다. 하지만 사업의 영역에서는 수익성이 반드시 고려되어야 하기 때문에 우선 순위 선정이 필요했고, 실제 임상에 있는 의료진의 니즈를 파악하여 사업성이 좋은 모델과 구현 가능한 기술을 융합하여 제품 개발의 로드맵을 수립하였습니다.

그 결과 가장 우선적으로 개발해야 되는 방향은 Trauma(골절)과 Total Knee Replacement(TKR; 무릎관절)을 위한 수술계획 소프트웨어가 가장 니즈 대비 수익성이 크다고 판단하였고, 저희가 목표한 1단계 개발은 완료되었으며, 2023년 1분기 품목허가 완료예정입니다. 그리고 앞으로 개발된 제품들의 고도화와 Total Hip Replacement (THR: 고관절), 3D프린팅 기반 환자 맞춤형 내고정장치, Surface Anatomy(휴대폰으로 환자의 표면을 촬영하여 건강 상태를 알려 줄 수 있는 재활 관리 제품) 등으로 개발을 진행하여 점차적으로 시장을 확장해가고자 합니다.

정형외과 수술 집도 의료진 타깃

주요 타깃 시장은 국내와 북미입니다. 궁극적으로는 글로벌 전체지만 우선적인 시장은 이 두곳이라고 말씀드릴 수 있습니다. 국내 시장은 SW 최대 4.2조, HW 최대 4.8조로 추산되며 저희 제품의 사용량을 감안했을 때 산정한 수치입니다. 북미는 세계에서 가장 큰 단일 시장으로 SW는 최대 31조, HW는 최대 47.2조로 추산됩니다. 북미 시장의 장점은 단순히 시장규모가 크다가 아닌 치료 및 치료 제반 비용이 매우 비싸다 라는 점에서 저희의 이익도 더욱 크게 가져갈 수 있다는 점입니다.

핵심 타깃 고객은 명확히 수술을 집도하는 정형외과 의료진 입니다.

사업 핵심인 비지니스 모델은 우리 카비랩과 도입비용이 없는 KAVIPLAN을 도입한 의료기관이 함께 수익을 올릴 수 있습니다. KAVIPLAN은 클라우드 또는 서버 형태로 의료기관에 도입비용없이 도입될것입니다. 이때 KAVIPLAN 1회 사용에 해당하는 크레딧을 의료기관에 판매할 것이고, 의료기관은 구매한 크레딧에서 약 10% 금액을 추가하여 수술이 필요한 환자에게 판매해 카비랩과 의료기관이 동시에 수익을 올릴 수 있는 구조입니다.

각 분야 전문가 포진, 특허 4건 등록 완료

현재 연구용도로 울산대학교 병원에 제품을 납품하고 매출이 발생되었으며, 추후 긴밀한 협력을 통해 수익모델 및 시장진출에 대한 PoC를 진행할 예정입니다. 대학병원 및 연구기관과 연구협력, MOU 등을 통해 지속적으로 국내 네트워크를 쌓아가고 있고 저희 제품이 사용된 SCI급 논문이 다수 게재되었습니다. 뿐만아니라 18건 특허 출원 중 현재 4건이 등록 완료되었으며 나머지 특허도 차례로 등록될 예정입니다.

정형외과의 아날로그적 치료 방법과 시스템으로 인한 시간 부족과 의료진의 숫자가 부족한 점을 각자 가진 기술을 통해 문제를 해결하고자 합니다. 정형외과의 디지털 전환을 선도하여 국민건강증진과 더불어 사회, 경제적으로 기여하기 위하여 창업했습니다. KAVILAB의 5명 팀원은 의공학, 인공지능, 기술개발의 전문가 윤도군(의공학), 김무섭(의공학), 김효훈(인공지능), 김지수(보안, 서버) 그리고 KAVIPLAN을 정형외과 의료진과 환자에게 보다 쉽고 합리적인 가격으로 공급하기 위한 BM 설정, 사업개발, 경영을 맡고 있는 대표 강성빈(경영학)입니다.

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[빅뱅엔젤스 스타트업 네스트 12기 참가팀 인터뷰]

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