닥터AI 종양 진단, 전문의 뛰어넘었다.

■ 닥터AI 종양 진단, 전문의 뛰어넘었다.

● AI 정확도 94.6%, 전문의 93.9%, 병리학자가 활용땐 사실상 100%

인공지능(AI)이 빠른 속도로 의료 분야를 파고들고 있다. 뇌종양 진단에서 AI가 의사를 앞질렀다는 연구 결과가 나왔다. 국내에서 의료 인공지능(AI) 솔루션 개발 기업 ‘뷰노’(Vuno)가 2018년 국내 최초로 의료 진단용 인공지능(AI) 기기 허가를 받았다. ‘뷰노’(Vuno)의 인공지능(AI) 기기는 뼈 X선 영상으로 소아의 성장 상태를 분석한다.

인공지능(AI) 업체 ‘루닛’(Lunit)은 폐질환과 유방암을 진단하는 인공지능(AI) 기기를 각각 2018년 2019년 잇따라 허가받았다. 연세대 의대 김휘영 교수는 "2019년 구글 인공지능(AI) 기기의 유방암 진단 결과는 기술적으로는 ‘루닛’(Lunit)이 세브란스병원과 함께 진행한 유방암 연구와 비슷하다"고 말했다. ‘루닛’(Lunit)의 진단 인공지능(AI) 기기는 앞서 2016년 국제 대회에서 구글, IBM을 꺾고 1위를 차지했었다. ‘루닛’(Lunit)은 2020년 01월 06일 국내외 7개 투자 기관으로부터 300억원 규모의 투자를 유치했다고 밝혔다.

세계 최대 인터넷기업 구글은 유방암과 폐암 진단에서 잇따라 인공지능(AI)이 실제 의사의 진단 보다 정확도에서 나았다고 2020년 발표했다. 전문가들은 AI가 의사의 진단 보조 수단으로 확산되면, 오진(誤診)이 줄고 반대로 조기 진단은 늘어나서 환자 치료 효과가 크게 높아질 것으로 기대한다. 덩달아 시장도 급성장하고 있다. 글로벌 투자 은행 모건 스탠리는 의료 분야의 AI가 2019년 13억 달러 (1조5000억원) 시장에서 2024년 100억 달러 (11조7000억원) 규모로 급성장할 것이라고 예측했다.

● 20-30분 걸리는 진단을 인공지능(AI)은 150초만에 뇌종양 완벽 진단

미국 뉴욕대 의대의 대니얼 오린거 교수 연구진은 2020년 01월 06일 국제 학술지 '네이처 메디신'에 "AI로 암수술을 받은 환자 278명의 뇌조직을 검사한 결과, 뇌종양 진단에서 94.6%의 정확도를 보였다"고 밝혔다. 같은 진단에서 병리학 전문의들은 93.9%의 정확도를 보였다. AI는 이른바 딥러닝(deep learning. 심층학습)이라는 기계 학습법을 통해 스스로 뇌종양 진단법을 익혔다. 오린거 교수 연구진은 뇌종양 환자 415명으로부터 얻은 암세포의 현미경 사진 250만장을 AI에 입력해서 암세포의 특성을 스스로 터득하게 했다.
 
AI는 뇌종양 진단에서 정확도뿐 아니라 속도에서도 의사를 앞섰다. 수술에서 얻은 뇌조직은 염료 등 다양한 화학 약품으로 처리하고, 박막으로 잘라낸 후에야 의사가 현미경으로 검사를 할 수 있다. 보통 20-30분이 걸린다. 이번 AI는 150초 만에 진단이 끝났다. 연구진은 레이저를 뇌조직에 쏘아 암세포에서만 특이하게 반사되는 형태를 포착하는 방법을 적용해서 진단 시간을 획기적으로 줄였다고 밝혔다.

암조직 검사는 미국에서만 매년 110만건이 이뤄지고 있다. 그만큼 조직 검사를 할 의료진이 부족하다. AI는 병리학자의 조직 검사 부담을 크게 덜어줄 수 있을 것으로 기대했다. 특히 AI와 의사의 진단 방법이 다르다는 점도 긍정적인 요인이라고 연구진은 밝혔다. 이번 연구에서 AI와 병리학자가 오진한 소수 환자는 서로 달랐다. 연구진은 AI가 병리학자의 보조 수단으로 도입되면, 사실상 100% 정확한 진단이 가능하다고 기대했다.

● 폐암. 유방암. 뇌종양부터 정신 질환까지 진단한다.

과거 AI는 환자 진단에 적용할 만큼 충분한 의학적 근거를 확보하지 못하는 경우가 많았다. 영국 국민건강보험 산하 버밍엄 대학병원의 알라스테어 데니스톤 교수는 2019년 09월 국제 학술지 '랜싯 디지털 헬스'에 2012년 이후 발표된 AI의 질병 진단 관련 논문 2만여편을 분석한 결과를 발표했다. 그중 기계 학습과 검증에 별도의 환자 데이터를 이용해서 과학적으로 진단 능력을 인증 받은 논문은 14편에 그쳤다. 하지만, 최근엔 공학자와 의사들의 공동 연구가 늘어나면서 철저한 임상 시험을 거쳐 진단 능력을 입증한 AI들이 늘고 있다.

구글은 2020년 01월 01일 국제 학술지 네이처에 X선 영상을 이용한 유방암 진단에서 AI가 방사선 전문의들을 능가했다고 발표했다. 구글의 유방암 진단용 AI 개발에는 바둑 AI 알파고를 개발했던 ‘딥 마인드’(Deep Mind)와 함께 영국 임페리얼 칼리지, 미국 노스웨스턴 대학 의대 교수들도 참여했다. 2020년 05월에는 구글의 AI가 환자의 흉부 컴퓨터 단층 촬영(CT) 영상으로 폐암을 진단하는 실험에서 역시 의사 6명 보다 정확도가 높게 나왔다.

AI가 질병을 진단하는 방법도 다양하게 진화하고 있다. ‘딥 마인드’(Deep Mind)는 카메라로 찍은 안구(眼球) 영상으로 안과 질환을 진단하는 AI를 개발해 상용화했다. 2019년 미국 하버드대학 의대 연구진은 AI가 대화 문장을 분석해 조현병에 걸릴 환자를 90% 이상 정확도로 알아내는 데 성공했다고 발표했다. 미국 AI 업체 FDNA는 아기의 얼굴 사진을 AI로 분석해서 희소 유전 질환을 90% 이상 진단했다.