'수학적 알고리즘' 활용해 소아 엉덩이 탈구 질환 조기 진단

수리연‧서울대병원과 '소아 고관절 이형성증 조기진단' 기술 개발
전체 연령대 소아에 적용..숙련된 전문의와 비교검증서 차이 없어

소아 고관절 이형성증 진단 알고리즘. 연합

 
수학적 알고리즘을 활용해 다양한 연령대의 소아 고관절 이형성증을 조기에 진단할 수 있는 기술이 개발됐다.

소아 고관절 이형성증은 소아의 엉덩이 관절이 탈구되는 질환이다. 이 질환은 소아의 나이에 따라 진단 방법이 다르고 전문의의 숙련도가 정확도에 영향을 미쳤지만, 이번에 개발된 알고리즘은 전체 연령대의 소아에 적용이 가능하고 검사 비용이 저렴한 것이 특징이다.

국가수리과학연구소는 의료영상연구팀이 서울대학교병원 소아영상의학과와의 공동연구를 통해 정확도가 높은 소아 발달성 고관절 이형성증 조기진단 기술을 개발했다고 12일 밝혔다.

소아 고관절 이형성증은 1000명당 2~3명에서 발생할 정도로 흔한 질환이다. 이 질환은 정상적인 고관절 발달을 위해서는 조기진단이 매우 중요하다.

하지만 소아의 나이별로 진단 방법이 다르고 전문의의 숙련도가 진단의 정확도에 영향을 미칠 수 있기 때문에 일관성 있고 표준화된 진단 기술이 요구되고 있다.

수리연 박형석 박사팀과 서울대병원 조연진 교수팀은 수학적 알고리즘과 딥러닝 기술을 접목해 X선 영상을 바탕으로 다양한 연령대 소아의 고관절 이형성증을 진단할 수 있는 기술을 개발했다.

연구팀은 누운 자세로 촬영한 하복부 X선 영상에서 대퇴골두를 중심으로 한 영상 조각을 수학적인 알고리즘으로 추출한 뒤 추출한 영상 조각으로부터 질환 유무를 진단하도록 인공신경망을 학습시켰다.

이를 통해 계산 효율성과 진단 정확도가 높고 X-선 영상에서 질환 유무를 자동 판별할 수 있는 기술을 개발하는데 성공했다.

특히 이 알고리즘은 숙련된 전문의의 진단 능력과 비교해도 통계적으로 유의미한 차이가 없는 것으로 확인됐다.

전체 연령대의 소아에 적용 가능하고, X선 영상으로 진단할 수 있어 검사 비용이 저렴하며, 일반 병원에서도 접근이 용이하다는 장점이 있다고 연구팀은 설명했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘대한영상의학회지’(Korean Journal of Radiology) 이달 호 표지논문으로 실렸다.

이승구 온라인 뉴스 기자 lee_owl@segye.com