전민수 교수 연구팀, '범부처 전주기 의료기기연구개발사업' 수행
단일과 다기관 데이터서 '93% 이상 정확도, 민감도 특이도 갖춤' 확인
CT 영상 정보에 영향 줄 5가지 변수 유의성 없으며, '신뢰도 높은 일반화 성능' 보유
피폭 유효 선량 측정 시 단일 기관 데이터서 '약 0.02mSv', 다기관 데이터서 '0.03mSv'
전 교수 "이 기술 통해 노동 작업량 대폭 줄임과 동시에 객관적인 감사 결과 도출"
논문, SCI급 국제학술지 'PLOS ONE (2022)'에 게재
[보건타임즈] 최근 '인공지능 기반 폐암 검진용 흉부 CT 영상의 과도스캔 여부 자동 판별 기술(논문보기)'이 국내대학병원 연구진에 의해 개발됐다.
중앙대학교 광명병원(병원장 이철희) 방사선종양학과 전민수 교수(사진)는 이 기술은 각 의료기관마다 다른 흉부 CT 스캔 범위를 인공지능기술을 기반으로 해 후향적으로 규제와 감독함으로써 CT 촬영으로 발생하는 과 피폭 여부와 정도를 관리한다는 점에서 환자의 방사선 안전에 기여하게 된다며 이같이 발표했다.
전자동화 알고리즘은 방사선 안전과 의료영상 규제기관의 노동 시간의 절감과 업무 효율성 향상에 기여할 수 있다는 점에서 의미가 있다.
이 연구에 따르면 전 교수가 개발한 기술은 단일과 다기관 데이터에서 각각 0.976, 0.997의 AUROC 수치를 가지며, 93% 이상의 정확도, 민감도와 특이도를 갖춘 것으로 확인됐다.
또 알고리즘의 성능은 단변량 회귀분석의 수행 시 CT 영상 정보에 영향을 줄 수 있는 5가지 변수들(나이, 성별, 기관 출처, CT 장비, 영상두께)에 통계적 유의성이 없으며, 개발된 알고리즘이 신뢰도 높은 일반화 성능을 보유하고 있음을 시사한다.
이와 함께 과도한 스캔으로 발생하는 추가 피폭 유효 선량(Effective dose) 측정 시 단일 기관 데이터에서 약 0.02mSv, 다기관 데이터에서 0.03mSv의 수치를 나타냈다.
이 수치는 약 5mSv의 피폭선량이 DNA를 손상할 수 있다는 타 연구 결과를 참조 시 비교적 낮은 것으로 판단되나, 촬영 부위를 고려하거나 추가 방사선 검사와 치료 시 반드시 참고해야 할 사항으로 볼 수 있다는 게 연구팀의 설명이다. (아래 그림 적정 흉부CT 스캔 범위와 AI기반 랜드마크 분할의 프로세스)
전 교수는 "이 기술을 통해 CT스캔 범위 적정성 여부 검사에 요구되는 노동 작업량을 대폭 줄임과 동시에 객관적인 감사 결과를 도출할 수 있을 것으로 기대된다"며 "흉부 CT를 촬영할 시, 한국의료영상품질관리원 등의 규제기관의 안내지침을 잘 준수하면 과도 스캔으로 환자에게 가해지는 선량의 우려를 줄일 수 있다"고 말했다.
이 연구는 4개의 정부 부처(과학기술정보통신부, 산업통상자원부, 식품의약품안전처, 보건복지부)로부터 공동 추진한 범부처 전주기 의료기기연구개발사업의 재정적 지원을 받아 수행됐다.
이 연구엔 삼성서울병원 정우경 교수, 서울대학교 김종효 교수, 김시환 연구원이 공동으로 참여했다.
전 교수 연구팀이 개발한 이 기술은 현재 국내 특허 출원 상태이며, 2022년 11월 벤쿠버에서 열리는 국제방사선방어위원회(International Commission on Radiological Protection, ICRP) 2021+1 심포지엄에서 성과를 발표할 예정이다.
이 연구 결과를 상세하게 정리한 논문은 'Development of Deep Learning-Assisted Overscan DecisionAlgorithm in Low-dose Chest CT: Application to Lung Cancer Screening in Korean National CT Accreditation Program'이란 주제로 SCI급 국제학술지 'PLOS ONE (2022)'에 게재됐다.
한편 전 교수는 현재 중앙대학교 광명병원에 재직 중이다.
그는 진단과 치료 방사선 분야에서 다수의 논문을 집필하고 있으며 식품의약품안전처 IEC/TC 62B 위원회 위원, PLOS ONE Academic editor로 활동하는 등 다양한 활동을 이어가고 있다.
기사최종편집일: 2024-04-26 22:33:08
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