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[현장] 뇌질환 예측 대결…AI가 의사 이겼다

뇌경색 환자 예측 정확도…AI 0.72 vs 의사 0.50 
MR 판독 시간도 의료 전문의 45분…AI 12분 불과 
제이엘케이 "향후 뇌경색 예측 가능성 AI로 정량화 목표"

최성훈 기자 (csh@medipana.com)2024-10-12 05:59

사진 = 범부처전주기의료기기연구개발사업단 제공
[메디파나뉴스 = 최성훈 기자] 뇌경색 환자의 향후 예후를 예측하는 대결에서 인공지능(AI)이 인간에게 승리를 거뒀다. 국내외 뇌졸중 석학 10명과 AI간 뇌질환 예측 가능성을 맞추는 대결이어서 의미가 깊다. 

대결을 통해 향후 뇌경색 환자의 뇌질환 발생 가능성을 AI로 정량화하는 모델 개발로까지 이어질 수 있을 거란 전망이다.  

11일 제이엘케이와 범부처전주기의료기기연구개발사업단은 서울 역삼동 인근 제이엘케이 사옥에서 '뇌졸중 AI 국제 검증 세미나'를 공동개최했다.

이번 세미나는 뇌졸중 진단에 사용되는 AI 기술의 신속성과 정확성을 관련 의료 전문가와 직접 비교해 실제 임상현장에서 AI 진단 기술력을 검증하고자 마련됐다. 

세미나는 미국 엠디 앤더슨 암센터 데이비드 쉘링거하우트 교수와 세인트 루크 메디컬 센터 제랄딘 시에나 L. 마리아나 교수 등을 비롯한 일본, 대만, 필리핀 등 5명의 해외 석학들이 참가했다.  

국내 석학으로는 동국대일산병원 김동억 교수와 정상욱, 정진용 교수, 서울 보라매병원 홍윤호 교수 등 총 5명이 참여했다.

대결은 국내외 전문가 10명과 제이엘케이 의료AI가 과거 뇌경색 진단을 받은 환자 40명의 뇌 MR 영상을 놓고 향후 뇌질환 위험을 예측하는 방식으로 진행됐다. 

뇌경색 환자 40명 중 14명은 향후 뇌경색 위험이 높은 환자, 26명은 뇌혈관이 안정되게 유지된 환자 뇌 MR 영상으로 구성됐다. 제이엘케이에 따르면 실제 리얼 월드와 똑같은 환경으로 구현했다.
사진 = 범부처전주기의료기기연구개발사업단 제공
AI 솔루션은 제이엘케이가 개발한 'JLK-DWI'을 활용했다. 또 기존 JLK-DWI 솔루션에 학습되지 않은 MR 영상 데이터를 활용해 변별력을 높였다. 전문가들과 AI는 한 시간 동안 모두 같은 MR 영상 데이터 40개를 판독한 뒤, 판독 결과에 따라 양성(향후 뇌경색 위험)과 음성(안정된 상태)으로 분류했다. 

판독이 끝난 뒤 이어진 발표 결과는 실로 놀라웠다. 발표 결과를 본 일부 인원은 현장에서 탄성을 내지르기도 했다. 뇌질환 예측 정확도에서 AI는 0.72를 전문가들은 0.50를 기록했기 때문이다. AI가 40명 중 단 7명만 틀린데 반해 전문가들은 절반(20명)을 틀린 셈이다. 

그럼에도 AI가 전체 MR을 예측하는데 걸린 시간은 12분4초밖에 걸리지 않았다. 반면 전문가들의 평균 예측시간은 45분43초였다. 

또 주목할 점은 민감도가 아닌 특이도에서 서로 엇갈렸다는 부분이다. 양성을 양성이라 판독하는 민감도에서 AI는 0.69, 전문의는 0.62를 기록해 유의미한 차이가 없었던 반면, 음성을 음성이라 판독하는 특이도에서는 AI가 0.74, 전문의들은 0.44를 기록했다. 전문가들이 AI 보다 뇌경색 발생 예측을 보수적으로 접근한 셈이다. 

대결을 마치고 기자들과 만난 데이비드 쉘링거하우트 교수는 "이미지로만 확인하기 어려운 MR 영상을 AI가 많이 맞추는 모습에 굉장히 놀랐다"며 "AI가 해답을 찾는 모습을 보면서 미래엔 다른 영역에서도 AI가 영향력을 발휘할 것 같다"고 말했다.  

제이엘케이는 이번 결과를 통해 향후 뇌경색에서 조기 신경학적 악화(END) 예측 모델 개발에 활용할 예정이다. 뇌경색은 뇌에 혈액을 공급하는 혈관이 막혀 뇌기능이 떨어지는 질환으로 뇌졸중의 한 종류다. 

하지만 뇌경색 환자들의 혈관 상태가 더욱 나빠지더라도 의료현장에서 대처할 수 있는 방법은 많지 않다. 이에 임상현장에선 관련 뇌졸중 전문가들이 뇌 영상과 환자 증상을 진단하고, 예후를 예측해 선제적으로 대응하고 있다.    

회사는 이러한 환자들의 데이터셋을 AI 모델에 최대한 많이 학습시켜 뇌경색 진단 환자들의 조기 신경학적 악화 정도를 예측하는 모델을 개발한다는 방침이다. 

또 회사는 뇌졸중 위험에 있는 환자들의 예후를 더욱 좋게 만들 수 있는 임상시험을 하기 위한 기초 연구로도 활용할 계획이다. 

김동민 제이엘케이 대표는 기자와 만난 자리에서 "AI 연구를 통해 점수로 END 예측 가능성을 정량화하는 작업을 해나갈 것"이라며 "이를 통해 우리 AI 솔루션이 국제 뇌졸중 가이드라인에 반영되는 것이 목표"라고 말했다.   

김법민 전주기의료기기사업단장은 "세계적으로 유명한 석학들을 모시고 국내 AI 솔루션의 기술력을 검증하는 행사를 마련하게 돼 뜻 깊다"라며 "우수한 기술력을 갖춘 제이엘케이 솔루션을 통해 글로벌 연구진들에게 국내 기술의 강점을 각인시키고, 해외 판로 개척 등 잠재적인 성과를 이끌어낼 수 있길 바란다"고 전했다.

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