▲ 왼쪽부터 서울대병원 영상의학과 장정민ㆍ김수연 교수

인공지능(AI)을 이용한 초음파검사를 통해 보다 정확하게 유방병변을 감별할 수 있는 진단 모델이 개발됐다고 서울대병원 영상의학과 장정민ㆍ김수연 교수팀이 27일 밝혔다.

이 진단 모델은 초음파검사에서 우연히 발견된 양성 종양이 유방암으로 오인되는 이른바 ‘위양성’ 진단을 획기적으로 줄일 수 있는 것으로 나타났다고 연구팀은 강조했다. 이 결과는 국제학술지 Scientific Reports 최신호에 게재됐다.

새로운 진단 모델의 핵심은 AI를 활용한 컴퓨터 보조진단 소프트웨어에 있다. 이 소프트웨어는 다양한 유방종양 초음파에서 보이는 형태학적 데이터를 이용하여 학습시킨 프로그램으로, 삼성메디슨이 연구용으로 제공했다.

특히 이번 연구에서 발표된 모델은 여러 기관의 데이터를 통해 개발되고 검증된 것으로 신뢰도가 그만큼 높다. 여기에는 세브란스병원과 삼성서울병원을 방문한 299명의 데이터를 활용했고, 검증은 서울대병원을 방문한 164명의 데이터를 통해 이루어졌다.

연구팀은 해당 소프트웨어에서 추출한 정량적 지표에 영상의학과 의사의 유방영상판독 및 데이터 체계(BI-RADS) 최종평가, 환자 나이 정보를 모두 통합하여 진단모델을 구축했다. ‘유방영상판독 및 데이터 체계’는 국제적으로 널리 사용되는 통일된 용어와 판정 체계를 가리킨다.

연구팀은 새로 개발한 진단모델과 기존에 사용되는 유방영상판독 및 데이터 체계의 성적을 비교했다. 검증 단계에서 비교한 결과, 새로운 진단모델의 위양성률은 약 45%(69/155)로, 기존의 97%(151/155)보다 약 52% 감소했다.

위양성률이 높다는 것은 실제로 음성이지만 양성으로 진단되는 경우가 많다는 뜻이다. 이는 환자에게 혼란과 불안감을 주고, 불필요한 추가 검사로 인한 의료비 상승을 부추긴다.

또한 새로운 진단모델을 적용할 경우 조직검사율 감소를 유도할 수 있었다. 조직검사는 진찰이나 영상학적 검사에서 의심스러운 병변이 발견되는 경우 시행된다. 기존 체계를 통해 조직검사가 필요하다고 판단된 병변은 약 98%(160/164)였으나, 새로운 모델을 이용하면 조직검사율이 48%(78/164)로 약 50% 감소했다.

서울대병원 장정민 교수는 “영상 의학 분야에서 인공지능은 전문가의 판단에 부가적이며 객관적인 의견을 제공해 줌으로써 진단의 효율과 정확성을 높일 수 있다”면서 “향후 딥러닝 기반 소프트웨어를 임상에 적용함으로써 검진 유방초음파 위양성률을 줄이는데 기여할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

이번 연구에는 서울대병원, 세브란스병원(김은경ㆍ윤정현), 삼성서울병원 (한부경ㆍ최지수)이 참여했으며, 대한유방영상의학회/대한유방검진의학회 다기관 연구지원을 받았다.