울산대병원은 "정형외과 전영대 교수[사진]의 '다중 딥러닝을 이용한 트래킹 기반 회전근개 파열 3차원 초음파 진단 시스템 개발' 연구가 2024년도 '한국연구재단 우수신진연구 사업'에 최종 선정됐다"고 4일 밝혔다.
우수신진연구 사업은 만 39세 이하이거나 박사학위 취득 후 7년 이내 또는 임용 후 5년 이내인 이공분야 연구자들을 대상으로 연구의욕 고취 및 연구역량을 극대화해 연구자의 성장을 지원하는 국가기초연구 프로젝트다.
이번 사업에 선정된 전 교수는 2차원적 회전근개 파열 영상을 3차원 진단이 가능한 시스템을 개발, 현재 사용되는 초음파 기기들과 호환할 수 있는 시스템을 연구한다.
회전근개 파열은 어깨관절 주위에 존재하는 4개 근육과 힘줄 손상으로 통증과 기능 저하를 일으키는 질환이다.
진단은 주로 초음파 및 MRI로 시행한다. 다만 MRI는 병변을 진단하는데 정확성은 높으나 촬영 시간이 오래 걸리고 비용적인 부담이 크다.
또 초음파 영상을 통한 진단은 간편하고 비용이 저렴하나 회전근개 부분 파열이나 부위에 따라서는 정확도가 MRI에 비해 낮다. 현재 상용화된 초음파 장비로는 회전근개 3차원 입체 초음파 영상을 볼 수 없고, 2차원적 진단만 가능하다.
이에 전 교수는 딥러닝 객체검출 알고리즘 기술인 'YOLO 모델'과 딥러닝 기반 의미적 분할(Semantic Segmentation) 기술을 활용해 초음파 영상으로부터 회전근개 파열 부분을 구분하고 3차원 영역으로 재구성했다.
이를 통해 MRI 수준으로 정확하게 진단할 수 있는 방안을 마련코자 한다. 또 이 기술은 특허 출원까지 받으며 시스템을 통해 회전근개를 넘어 근골격계 질환 전(全) 영역으로 발전시킬 수 있는 초석이 될 것으로 기대된다.
전 교수는 "MRI도 회전근개 파열 3차원 영상을 제공하기는 어려운 부분이 있는데, 초음파 검사를 통해 3차원 영상을 확인한다면 비교적 저렴한 비용으로 치료 및 수술 계획을 수립하기가 용이할 수 있다"고 설명했다.
이어 "특히 회전근개 부분층 파열의 경우 위치와 크기에 대한 초음파 진단 정확도를 현저히 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다"고 덧붙였다.
서동준 기자 (