과거와 현재 촬영된 흉부 엑스레이(X-ray) 사진을 비교해 보고 그 차이를 전공의 만큼이나 정확히 찾아내는 인공지능(AI)이 개발됐다.

서울아산병원 서준범 영상의학과 교수와 김남국 융합의학과 교수팀은 "흉부 엑스레이 사진 20만여 쌍을 학습한 AI 모델을 개발, 약 80% 정확도로 질환의 변화를 진단했다"고 31일 밝혔다.

흉부 엑스레이 검사는 폐나 심장 질환을 진단하기 위해 시행되는 기초적인 검사법이다. 엑스레이 사진은 질환의 변화나 치료 효과를 확인하기 위한 추적검사로도 활용된다.

다만 환자 자세나 호흡 정도가 촬영 시점마다 달라서 과거와 현재를 정확히 비교하기에 어려운 점이 있었다. 

이에 연구팀은 2011~2018년 흉부 엑스레이 검사를 받은 환자들의 검사 사진 20만3056쌍을 활용해서 질환 변화를 진단하는 AI를 개발했다. 

AI는 영상의학과 전문의의 판독 과정을 분석해 이를 따라 하는 방식으로 검사 사진을 학습했다. 연구팀은 해부학적 구조 일치 모듈을 도입해 AI가 과거와 현재 엑스레이 사진에서도 유사한 영역에 집중, 판독할 수 있도록 했다. 

또 다중작업학습 기법을 이용해 AI가 질환을 이해하고 질환 변화를 평가할 수 있게 했다.

연구팀이 1620쌍의 엑스레이 사진으로 내부 타당성 검증과 각각 215쌍, 267쌍의 자료로 진행한 외부 타당성 검증으로 AI의 정확성을 평가한 결과, 내외부 검증 결과 모두 약 80%로 나타났다. 이는 영상의학과 2~3년차 전공의와 비슷한 수준이다.

서준범 교수는 “기존 AI 연구는 주로 1장의 엑스레이 사진에서 질환을 찾는 진단보조 기술이었지만 이번 연구는 추적검사에서 질환의 변화를 찾아낼 수 있어 향후 실제 임상현장에서도 활용이 가능할 것”이라고 말했다.

서동준 기자 (bios@dailymedi.com) 기자의 다른기사보기