한림대의료원, 위내시경 영상 자동판독 AI 모델 개발

AI가 진행성 위암부터 사소한 위장질환까지 진단

조범주 한림대의료원 의료인공지능센터 교수(왼쪽)와 방창석 한림대춘천성심병원 소화기센터 교수.[사진=한림대학교의료원 제공]

국내 의료진이 상부위장관 내시경 영상을 분석해 다양한 위 병변을 자동으로 진단하는 인공지능(AI) 모델을 세계적인 학술지에 발표했다.

한림대학교의료원 의료인공지능센터 조범주 교수와 한림대춘천성심병원 방창석 교수, 한림대 뉴프론티어리서치연구소는 다양한 단계에 있는 위 병변 내시경 영상을 자동으로 판독해주는 AI 모델을 개발해 지난 8월 국제 학술지에 발표했다고 31일 밝혔다.

병원에 따르면 기존에는 의사가 상부위장관 내시경검사 시 이상조직과 정상조직의 모양·색조·경도·이동성 등을 확인해 질환 여부를 판별했다. 육안 진단이 의사의 경험에 의존해서 이뤄지기 때문에 관찰자간에 차이가 있었던 것. 또 내시경 영상만으로 병변이 양성인지 아닌지 판단하기 쉽지 않아 추가적인 조직검사가 동반돼야 하는 경우가 많았다.

한림대의료원이 개발한 이 시스템은 위암은 물론 암 전 단계 병변부터 가벼운 양성 병변까지 광범위한 단계의 위 병변을 AI로 예측하고 분류한다.

연구팀은 2010년부터 2017년까지 상부위장관 내시경 검사를 받은 환자 1269명의 데이터를 영상분류에 특화된 합성곱신경망 모델인 ‘Inception-Resnet-v2’에 학습시켰다. 학습에는 △진행성 위암 △조기 위암 △고도이형성증 △저도이형성증 △양성병변 등 위장질환 이미지 5017장을 사용했다.

학습을 마친 인공지능 모델의 전체 위 병변 판독 정확도는 84.6%로 나타났다. 인공지능 모델의 성능을 평가하는 데 사용하는 ‘곡선하면적(AUC)’ 점수에서 위암의 경우 0.877, 위 신생물의 경우 0.927로 나타나 실제 임상에 적용할 수 있는 결과를 보였다.

현재 연구팀은 이번 연구가 실제 임상에 적용할 수 있도록 실용화 단계를 밟아가고 있다. 상부위장관 내시경 이미지의 딥러닝 관련 국내 특허를 작년에 2건, 국제 특허는 올해 2건 출원했다.

방 교수는 “이번 AI 모델은 전향적 다기관 자료를 이용한 검증을 마쳤기 때문에 바로 임상 적용이 가능하다”며 “현재 AI 모델의 판독 정확도를 높이기 위해 다양한 노력을 기울이고 있는 만큼 빠른 시일 내 상용화 될 것”고 말했다.

이번 연구는 세계적으로 손꼽히는 유럽소화기내시경학회 공식학술지 ‘Endoscopy’에 지난 8월 온라인 게재됐다.