2018년 소아 골연령 판독해 키 예측, 국내 1호 인공지능 의료기기 인허가 획득

A.I.(Artificial Intelligence, 이하 AI)는 사고하고 생각하고 학습하고 판단하는 인간의 지능을 본 따 논리적인 방식으로 작동하는 공학 기술을 뜻한다. 즉 컴퓨터가 인간의 지능을 모방할 수 있도록 하는 것이 핵심이라 할 수 있다. 초기 AI는 게임이나 체스 등 일부 분야에서만 활용됐으나 딥러닝(Deep Learning), 신경망, 패턴 인식, 자연어 인식, 이미지 처리 등 다양한 분야로 확대되고 있다.

의료 분야에서도 예외는 아니다. 의료 속 AI는 딥러닝과 이미지 처리를 활용한 의료진의 진단 보조 역할부터 빅데이터 분석을 통한 신약 발굴, 그리고 외과 수술 영역에까지 그 분야가 다양하게 확장되고 있다. 의료 분야에서 진화되고 있는 다양한 AI 기술의 현황과 미래를 매경헬스가 살펴봤다.

사진 = 뷰노
사진 = 뷰노

뷰노는 2014년 설립된 의료 인공지능(AI) 솔루션 기업이다. 딥러닝 기술 기반으로 진단 및 예측 기술‧솔루션을 개발하고 있다. 뷰노의 의료기기는 크게 의료영상, 병리, 생체신호, 의료음성 영역 등으로 구분되고, 총 10가지 이상 AI의료기기를 보유하고 있다.

특히 지난 2018년 소아의 골연령을 판독해 키를 예측하는 VUNO Med®-BoneAge™를 개발해 국내 1호 인공지능 의료기기 인허가를 획득했다. 

최근에는 흉부 X-ray에 AI를 접목시킨 인공지능 기반 흉부 X-ray 판독 보조 솔루션 뷰노메드 체스트 엑스레이™를 개발했다. 뷰노메드 체스트 엑스레이™는 흉부 엑스레이 영상의 이상소견을 탐지해 결핵, 기흉, 폐렴 등 주요 폐 질환의 병변 부위를 제시해 의료진의 진단을 돕는 솔루션이다. 해당 솔루션은 지난 2019년 8월 식품의약품안전처 허가 및 2020년 6월 유럽 CE 인증을 획득했다. 

인공지능 기반 판독 보조 소프트웨어가 등장하기 전에는 의료현장에서 의료진이 육안으로 이상 소견을 발견하고 위치를 표기하는 등 엑스레이 이미지를 판독했다. 그러나 판독의 난이도가 높고 판독량도 크게 늘어나는 등 의료현장에 여러 문제점이 있었다. 뷰노는 이러한 문제를 해결하고자 개발에 뛰어들었다.

사진 = 뷰노
사진 = 뷰노

◆ 반복된 학습과 경량화된 AI 알고리즘으로 정확성‧효율성 높여

뷰노메드 체스트 엑스레이의 핵심은 단연 정확도다. 엑스레이 판독을 얼마만큼 정확하고 신속하게 하느냐가 기술의 핵심이다. 이를 위해 뷰노는 개발 초기단계부터 협력한 국내 병원 등 다양한 의료기관으로부터 수집된 흉부 엑스레이 판독 데이터를 학습해 정확도를 높였다. 

영상의학 분야 학술지 'Radiology'에 게재된 연구결과에 따르면 숙련도가 다른 평가자들로 구성된 전문의 모두 뷰노메드 체스트 엑스레이를 활용했을 때 병변 및 영상 단위의 지표에서 진단 정확도가 유의미하게 개선됐다. 판독 시간은 평균 약 50% 감소했다. 판독 시간이 절반이나 줄어들며 의료현장의 업무 효율성은 개선됐고 의료진의 피로도도 줄어들었다. 

인공지능 알고리즘의 연산 최적화를 통한 모델의 경량화로 쓰임새가 늘어났다. 인공지능 모델이 크면 클라우드 등 대규모 연산자원이 필요한 것에 비해 경량화된 모델은 기계 내에 있는 연산자원으로도 인공지능 서비스가 가능하다. 이를 기반으로 다양한 엑스레이 시스템에 탑재할 수 있다. 

뷰노 측 관계자는 “의료현장에서 엑스레이 촬영과 인공지능으로 분석된 결과를 한 번에 확인할 수 있어 응급실과 중환자실 등 다양한 의료환경에서 유용할 것으로 기대된다”라며 "앞으로 완성도 높은 의료인공지능 솔루션 개발 및 상용화를 위해 지속적인 노력을 기울일 것"이라고 말했다. 

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