'수학'과 만나니 진단 정확도 높아지네

수리연, '소아 엉덩이 관절 탈구' 조기진단기술 개발
알고리즘과 딥러닝 기술을 X선 영상 기반으로 확보

수리연은 서울대병원과 함께 수학적 알고리즘과 딥러닝 기술을 접목해 X선 영상을 바탕으로 다양한 연령대의 소아 고관절 이형성증을 조기 진단하는 기술을 개발했다. 수리연 제공

국가수리과학연구소는 박형석 박사 연구팀이 서울대병원 소아영상의학과와 공동으로 소아 발달성 고관절 이형성증 조기 진단 기술을 개발했다고 12일 밝혔다.

소아 고관절 이형성증은 일명 '소아 엉덩이 관절 탈구'로 불리며, 1000명당 2∼3명에서 발생할 정도로 흔한 질환이다. 소아의 나이별 진단 방법이 다르고, 전문의 숙련도에 따라 진단 정확도에 영향을 미친다. 이 때문에 소아 나이별 정확도를 보장할 수 있는 진단기술이 요구되고 있다.

연구팀은 누운 자세로 촬영한 하복부 X선 영상에서 대퇴골두 영상조각을 수학적 알고리즘으로 추출하고, 추출된 영상조각에서 질환 유무를 진단하도록 인공 신경망을 학습시킨 알고리즘을 개발했다. 이를 기반으로 진단 정확도를 높였고, X선 영상에서 질환 유무를 자동 판별할 수 있게 됐다고 연구팀은 설명했다.

특히 이 알고리즘은 숙련된 전문의의 진단 능력과 비교한 결과, 통계적으로 유의미한 차이가 없는 등 높은 진단 정확도를 확보했다.

이 기술은 소아 전체 연령대를 대상으로 진단이 가능하고, X선 영상을 사용하기에 검사 비용이 저렴하다.

조연진 서울대병원 소아영상의학과 교수는 "소아영상의학과가 턱없이 부족한 지방의 의료환경에서 의료 질을 획기적으로 높이는 진단 소프트웨어로 널리 쓰일 것으로 기대한다"고 말했다.

이 연구결과는 '대한영상의학회지(4월호)'에 실렸다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr