인공지능... 유방암 진단에서 의사를 이기다
인공지능... 유방암 진단에서 의사를 이기다
  • 권현주 기자
  • 승인 2020.01.02 17:00
  • 댓글 0
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구글 헬스케어 AI는 미국 의료 시스템과 비교할 때 오 탐지율을 5.7 % 감소시키고 오 탐지가 9.4 % 감소했다. 또 영국의 비교적 양호한 기존 의료 시스템의 오 탐지율을 1.2 %, 오 탐지를 2.7 % 줄였다.
노란색 상자는 AI 시스템이 유방 조직 내부에 숨어있는 암을 발견한 위치를 나타낸다. 이 화면에서 이전 방사선 전문의 6 명이 일상적인 유방 촬영 사진에서 암을 찾지 못했다(사진:노스 웨스턴대)
노란색 상자는 AI 시스템이 유방 조직 내부에 숨어있는 암을 발견한 위치를 나타낸다. 이 화면에서 이전 방사선 전문의 6 명이 일상적인 유방 촬영 사진에서 암을 찾지 못했다(사진:노스 웨스턴대)

전문 방사선 전문의 보다 유방 촬영에서 유방암을 발견하는데 더 나은 인공지능이 개발되었다.

구글 헬스(Google Health) 영국에서 개발한 이 AI 소프트웨어는 유방암 검진을 보다 효과적으로 하고 방사선 전문의가 부족한 NHS(영국 국민 건강 서비스, National Health Service)와 같은 건강 서비스에서 혁신적으로 부담을 덜어줄 수 있다.

유방암의 디지털 유방 조영술 또는 X- 선 촬영은 유방암을 선별하는 가장 일반적인 방법이며, 8 명의 여성 중 약 1 명이 유방암 진단을 받는다고 한다. 영국에서만 매년 18,000 건 이상의 사례를 포착하지만 식별하는 것은 전문가에게도 어려운 작업이며 종종 오탐(false positive)과 오진(false negative)을 초래할 수 있다.

일부 여성은 암이 의심되는 오탐으로 불필요한 불안과 침습적 생검으로 이어지며, 결과적으로 이러한 부정확성은 부정적인 결과를 초래하며 탐지 및 치료 지연, 환자에 대한 불필요한 스트레스 및 부족한 방사선 전문의의 업무량을 가중시킨다.

미국과 영국에서 매년 2,400 만 건이 넘는 검사를 수행한다. 그러나 디지털 유방 조영술의 광범위한 사용에도 불구하고 유방암을 조기에 발견하고 진단하는 것은 여전히 ​​어려운 과제이다.

이 AI 모델은 암 위험 점수를 산출하기 위해 3 가지 방법으로 유방 촬영 사진을 분석했다. 과학자들은 영국에서 76,000 명 이상의 여성과 미국에서 15,000 명의 여성으로부터 각각의 유방 촬영 사진 데이터셋을 학습했다. 또 그것이 얼마나 잘 작동하는지 확인하기 위해 생검으로 확인된 암을 앓거나 적어도 1 년 후 추적 기간 동안 암의 징후가 없는 영국에서 25,000 명과 미국 여성들로부터 약 30,000 개의 새로운 유방 촬영 사진을 학습했다.

미국에서는 유방암 검진을 받는 여성들이 1 년 또는 2 년마다 진료를 받는 경향이 있으며 유방 방사선 사진은 한 명의 방사선 전문의가 검사한다. 이번 구글의 AI는 미국 시스템과 비교할 때 오 탐지율을 5.7 % 감소시키고 오 탐지가 9.4 % 감소했다.

영국에서는 여성이 일반적으로 3 년에 한 번씩 검진을 받지만 유방 조영술은 두 명의 방사선 전문의가 검토하고 때로는 불일치의 경우 세 명이 검토한다. 구글의 AI는 영국의 비교적 양호한 기존 시스템의 오 탐지율을 1.2 %, 오 탐지를 2.7 % 줄였다.

결과적으로 AI가 미국의 유방암 검진의 질을 높이고 영국에서 동일한 수준을 유지할 수 있었으며 AI가 보조 방사선과를 보조하거나 대체할 수 있음을 보여준 것이다.

영국 의사회 임상 방사선과 부사장인 캐롤라인 루빈(Caroline Rubin) 박사는 “또 다른 의료 서비스 AI는 유방 영상 및 영국 방사선과에 더 광범위하게 도움이 절실하다”며, "AI 프로그램은 방사선 전문의와 이미징 팀이 단순히 스캔을 보는 것 이상을 수행하기 때문에 전문의 부족을 해결하지는 못하지만 의심할 여지없이 두 번째 눈과 안전망 역할을 함으로써 도움을 줄 것입니다."라고 말했다.

현재, 영국의 유방암 검진에 필요한 영국 의사회(Royal College) 방사선과 전문의는 최소 1,104 명의 방사선 전문의가 부족하다. 이는 새로운 전문의 보다 나이가 많은 방사선 전문의가 더 빨리 은퇴하기 때문에 구체적으로 유방 방사선과에서는 보통 8 % 의 전문의가 부족한 상태를 유지하고 있다.

영국 암 연구소의 미셀 미첼(Michelle Mitchell)은 “인공지능은 어떤 문제를 일으키지 않았고 아직 초기 단계의 연구이지만 AI가 유방암 검진을 개선하고 NHS의 부담을 완화시키는 방법을 보여준 것입니다”라고 말했다.

한편 구글과 딥마인드는 지난 2 년 동안 영국과 미국의 주요 임상 연구 파트너 영국 의사회, 노스웨스턴 의과대학, 케임브리지 생물의학연구소 방사선학과, 베릴리 라이프 사이언스, 영국 런던 로열 마스덴 병원 등과 협력하여 인공지능이 유방암 탐지를 개선할 수 있는지 확인했으며, 이 결과는 네이처(Nature)에 1일(현지시간) 게재됐다. 논문명: '유방암 검진을위한 AI 시스템의 국제 평가(International evaluation of an AI system for breast cancer screening)' 논문 바로보기

 


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