美연구진, 흉부질환 14개 순식간에 찾아내는 AI개발...인간의사보다 속도 정확도 높아
미국스탠포드대 제공
미국 스탠포드대 컴퓨터과학과, 스탠포드의대, 듀크대, 콜로라도대 공동연구팀은 흉부X선 이미지만으로 폐 관련 수 십개 질환을 찾아낼 수 있는 인공지능 알고리즘 ‘체스넥스트’(CheXNeXt)를 개발했다고 밝혔다. 이번 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 ‘플로스 메디슨’ 20일자에 실렸다.
연구팀은 11만 2000장에 이르는 X선 영상을 이용해 인공지능 알고리즘을 훈련시켰다. 그 다음 14가지 질병 증후를 보이는 420장의 X선 이미지를 이용해 영상의학과 전문의 3명과 체스넥스트의 판독 결과를 비교하는 실험을 실시했다. 그 결과 AI가 영상의학과 전문의들보다 빠르고 정확하게 진단을 내린 것이 확인됐다. 특히 이미지에 나타난 10가지 질환에 대해서는 인간 의사들보다 더 정확하게 진단을 내린 것이 확인됐다.
특히 X선 이미지 420장을 읽는데 인간 의사는 평균 3시간이 걸리는데 체스넥스트는 약 90초만에 모든 이미지를 판독하고 질환을 진단했다. 정확도 뿐만 아니라 속도도 인간의사를 뛰어넘는 수준으로 나타난 것이다.
체스넥스트는 폐렴, 기흉, 폐가 쭈그러든 무기폐, 심장비대, 흉수, 폐기종, 폐섬유화증 등 14가지 폐와 심장 관련 병리적 현상에 대해서는 정확히 파악할 수 있도록 훈련받았다.
기존에 개발된 의료 진단용 AI는 뇌출혈이나 손목골절 등을 감지하는 수준이었지만 이번에 개발한 체스넥스트는 흉부 질환에 대해 X선 이미지를 빠르게 읽고 동시에 여러 질환을 한 번에 잡아낼 수 있다는 장점이 있다고 연구팀은 설명했다.
연구팀이 체스넥스트에게 학습시킨 X선 이미지는 스탠포드대 병원의 데이터 뿐이었는데 전 세계 병원에서 촬영한 X선 이미지 100만 장 이상으로 학습시킬 경우 좀 더 정확하고 빠르게 진단이 가능할 것으로 전망했다. 또 연구팀에 따르면 현재는 영상의학과 전문의의 도움을 받아 진단을 내리도록 돼 있는데 좀 더 발전하면 AI가 단독으로 X선 이미지를 판독해 질병을 정확하게 진단하도록 하겠다는 목표를 세우고 있다.
매튜 렁렌 스탠포드대 의대 영상의학과 교수는 “수 십~수 백장에 이르는 흉부 X선 영상을 빠르게 읽고 비교함으로써 14가지 병리학적 증상을 밝혀낼 수 있다는 것이 핵심”이라며 “좀 더 정확도가 높아진다면 의료기관이나 의사가 부족한 지역에서도 간단한 X선 촬영만으로도 각종 폐질환의 조기진단이 가능해질 것”이라고 설명했다.
유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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