한국인 연구자가 종양 위치를 정확히 찾아 고강도집속초음파를 안전하고 효과적으로 사용할 수 있도록 돕는 인공지능(AI) 기술을 개발했다.

캐나다 워털루대 기계및메카트로닉스공학과 권혁주 교수팀은 집속초음파를 정밀히 모니터링하고 조정하는 AI 기술을 개발했다고 지난 20일 밝혔다.

집속초음파 치료는 초음파를 인체 내부에 집속해 국부적으로 열과 기계적 에너지를 발생시켜 종양을 괴사시킨다.

1970년대부터 전립선암, 유방암, 간암 등을 절개 없이 비침습 또는 최소침습으로 치료하는 데 널리 사용되고 있다.

다만 초음파의 초점을 종양에 정확히 위치시키는데 어려움이 따른다. 초음파가 자칫 종양에서 벗어날 경우 건강한 조직을 손상시키거나 종양 일부가 남아 치료가 완결되지 못할 수 있다.

캐나다 워털루대 권혁주 교수팀은 초음파 치료 중 종양의 위치를 모니터링하고 초음파 치료기기를 정렬하는 AI 기반 기술을 개발했다.

연구팀은 초음파 영상 탐지기를 사용해 집속초음파가 향하는 영역을 관찰하는 동시에 로봇팔을 이용해 초음파 에너지가 목표 영역에 정확히 전달될 수 있도록 기기를 정렬했다. 

더불어 소프트웨어의 경우 초음파 치료 전후를 매우 빠르게 비교하는 AI 모델을 개발했다.

초음파 치료 중 초당 45프레임의 영상을 촬영하면 AI는 22밀리초(1밀리초는 1000분의 1초) 이내에 치료 부위에서 일어나는 변화를 실시간으로 분석해낸다.

이를 통해 AI는 93%의 정확도로 종양이 얼마나 파괴됐는지 감지해냈다.

연구팀은 “마이크로미터(1000분의 1mm) 범위의 절제 영역을 정확히 감지할 수 있는 수준”이라며 “종양을 제거하고 건강한 조직의 손상을 피하는게 큰 도움이 될 것”이라고 밝혔다.

한편, 이 연구결과는 최근 국제학술지 ‘고열학회지’에 게재됐다.

서동준 기자 (bios@dailymedi.com) 기자의 다른기사보기