디에스랩, 흉부 X-ray 이미지로 ‘폐렴’ 예측-뷰노, 비정상 소견 조합 ‘감염성’ 질환 탐지
[의학신문·일간보사=오인규 기자] 코로나19 사태를 해결하기 위해 연일 사투가 벌어지고 있는 지금 비대면 온라인 교육과 면접, 재택근무 지원, 신약 개발 효능 확인, 확진자 경로 예측 등을 돕는 첨단 인공지능(AI) 기술을 적극 활용하는 움직임도 바삐 이뤄지고 있다.
특히 의료 분야에서도 코로나19 주요 증상으로 나타나는 기침이나 호흡곤란 및 폐렴 등 흉부 질환에서부터 국내 암 사망률 1위 폐암까지, 다양한 방식으로 검진하는 보조 역할로 진단 키트 확보 어려움 극복과 판독자 경력별 정확도 격차를 해소하는 등 솔루션을 가지고 있는 국내 AI 업체들의 활약상에 대한 관심도 커지고 있어 주목된다.
먼저 디에스랩글로벌은 코로나19 초기 단계에서 시행한 흉부 X-ray가 유용하다는 연구결과를 바탕으로 자사 홈페이지를 통해 폐렴 AI 진단 서비스를 무료로 제공한다고 밝혔다. 관련 학습데이터를 확보하기 위해 질병관리본부와 코로나19 진단 병원 등에 협조 요청을 보낸 상태이다.
흉부 X-ray 검사는 기본적으로 활용되고 많이 시행되는 검사지만 촬영 시 환자 자세, 제조사 등에 따라 영상 품질 편차가 크다. 검사자 숙련도에 따라 분석에 차이가 있어 판독이 어려운 검사 중 하나인데 AI로 이를 극복하고 있는 모습이다.
흉부 X-ray 이미지를 웹사이트에 업로드하면, AI 진단 예측을 통해 폐렴 환자인지 아닌지 폐렴 예측 결과를 보여준다. 디에스랩글로벌은 폐렴 AI 진단 서비스 개발을 위해 정상인 흉부 X-ray 이미지와 폐렴 환자의 이미지 총 4000장을 토대로 폐렴 진단 정확도 97.6%의 AI 모델을 만들었다고 설명했다.
회사 측은 폐렴 예측 서비스를 만들기 위해 인공지능 개발 툴인 클릭 AI를 사용했으며, 학습데이터만 넣으면 알아서 인공지능을 자동으로 만들어주는 강력한 성능으로 빠른 예측 서비스를 만들었다고 덧붙였다. 실제로 학습데이터 확보 후 폐렴 진단 인공지능을 만드는 데 소요된 시간은 하루도 채 걸리지 않았다는 설명이다.
여승기 디에스랩글로벌 대표는 “코로나19 예측 모델을 만들고자 했으나 관련 학습 데이터(코로나19 환자의 흉부 X-ray 이미지)를 확보하기 힘들어 대신 증상 중 하나인 폐렴을 예측하는 AI를 만들게 됐다”며 “만약 코로나19 관련 학습데이터를 제공받게 되면 더 정확도가 높은 AI 예측 서비스를 빠른 시간 안에 만들 수 있다”고 말했다.
그는 “그렇게 되면 현재 진단 키트 확보에 어려움을 겪는 곳에 더 높은 정확도의 코로나19 검진 예측 AI 서비스를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, X-ray 촬영이 가능한 모든 곳에서 검진을 받고자 하는 많은 국민들의 진단 보조수단으로 활용이 가능하다”며 “이는 코로나19 전체 진단 프로세스 시간을 절감시킬 수 있어 사태 해결에 큰 도움이 될 것”이라고 덧붙였다.
뷰노의 의료 인공지능 흉부 엑스레이 영상 진단보조 의료기기 '뷰노메드 체스트 X-ray'는 세계적으로 인정받은 딥러닝 기술을 기반으로 성능을 향상했다. 무작위 교차 임상시험 결과 뷰노메드 체스트 X-ray 활용 시 의료진 평균 판독시간이 약 50% 감소했다. 병변 탐지 성능은 평균 5.8% 개선됐는데 제품 정확도를 가늠하는 민감도와 특이도 등 수준이 높다.
△폐결절 △경화 △기흉 △삼출 △간질성 음영 등 주요 5대 소견에 대한 비정상 여부를 파악할 수 있다. 특정 질환을 대상으로 하는 기존 제품에 비해 임상적 활용 범위가 넓은데 뷰노메드 체스트 X-ray는 대량 의료데이터를 분석해야 하는 건강검진 환경에서 활용 가능성이 크다.
여기에 주요 흉부 비정상 소견들의 조합을 통해, 직접적으로 학습하지 않은 결핵이나 폐렴과 같은 주요 감염성 흉부 질환을 높은 정확도로 탐지했다. 후속 진행 중인 추가 비정상 소견 학습을 통해 AI 모델이 보다 다양한 흉부 소견·질환들을 찾아낼 수 있을 것으로 전망된다.
코어라인, 유럽 최대 규모 ‘폐암’ 연구 프로젝트 동참
한편 더 나아가 흉부 질환 중 끝판왕이라고 할 수 있는 '폐암' 관련 유럽 연구진의 최대 규모 연구 프로젝트에 함께하는 국내 기업의 성과도 주목된다. EU로 부터 지원받아 진행되는 이번 연구는 치열한 경쟁률을 뚫고 선정이 된 'EU LCS Trial(4-IN THE LUNG RUN)'로 폐암 조기 검진이 수용할 수 있는 효율적 목표 집단과 검진 주기 및 방법을 밝히는 것이 목표다.
유럽 주요 6개국인 프랑스, 영국, 스페인, 이탈리아, 독일, 네덜란드에서 2만 6000명을 대상으로 1차는 2020년부터 2021년까지, 2차는 2022년에서 2024년 까지 3년에 걸쳐 진행되는 대규모 무작위대조연구(RCT)이다. 지난 1월 NEJM에 등재된 저선량 CT 폐암 검진의 효과성을 밝힌 넬슨(NELSON) 연구의 책임 연구자 오드케르크 교수를 주축으로 진행된다.
폐암 검진 연구원, 전문가 및 오피니언 리더 등으로 구성된 iDNA 등이 합류해 연구에 기대감을 높이는데, iDNA는 이번 연구를 위해 국내 AI 의료 솔루션을 최종적으로 선택했다. 솔루션을 공급하는 코어라인소프트는 한국의 폐암 검진 공식 소프트웨어를 구축했으며, 지난 12월 iDNA와 업무 협약을 완료한 바 있다.
오는 7월부터 시작되는 이번 연구에서는 코어라인의 에이뷰 엘씨에스·에이뷰 씨오피디·에이뷰 씨에이씨를 사용한다. 폐암·만성폐쇄성폐질환·심혈관질환 등의 영상 분석 진단 솔루션으로, 폐 결절을 확인할 수 있는 SW에서 나아가 발병 빈도와 중요도가 높은 흉부질환을 한 번에 판단해야 하는 진료현장의 특성을 반영한 제품군이다.