"2년 내 AI가 후두암 진단"…음성만 들어도 성대 이상 감지

인공지능(AI)이 후두암(성대암)의 초기 징후를 잡아낼 수 있다는 연구결과가 나왔다. 게티이미지뱅크 제공

인공지능(AI)이 후두암(성대암)의 초기 징후를 잡아낼 수 있다는 연구결과가 나왔다. 

미국 국립보건원(NIH)의 '브릿지투AI(Bridge2AI, Bridge to Artificial Intelligence)' 프로젝트 팀은 AI를 이용해 음성만으로 성대 이상을 감지할 수 있다는 연구결과를 12일(현지시간) 프런티어 인 디지털 헬스(Frontiers in Digital Health)에 발표했다. 

2021년 기준 전 세계적으로 후두암 발생 건수는 약 110만 건으로 추산된다. 약 10만 명이 후두암으로 사망했다. 현재 후두암은 코 안으로 가느다란 내시경(카메라가 달린 관)을 넣어 성대 안쪽을 직접 관찰하는 '비강 내시경'과 의심되는 조직을 잘라내 현미경으로 검사하는 '생체검사'로 진단된다. 진단 과정이 번거로워 환자에게 큰 부담이었다. 

연구팀은 AI를 이용해 북미 전역에서 참가자 306명의 음성 녹음 데이터 1만2523건을 분석했다. 참가자 중 일부는 후두암 환자, 경련성 발성 장애나 편측 성대 마비처럼 환자이거나 성대에 결절이 있는 사람이다. 

연구팀은 음성 데이터를 음높이, 음높이 변화, 음량 변화, 고주파 대 잡음비(HNR) 등에 집중해 분석했다. 음향학 지표인 HNR은 목소리 중 맑고 규칙적인 소리 대비 쉰 목소리, 거친 소리, 숨소리처럼 불규칙한 소리인 잡음이 얼마나 섞여 있는지를 보여준다. 

연구팀이 학습시킨 AI는 성대에 장애가 없는 남성, 성대에 결절이 있는 남성, 후두암이 있는 남성 사이에서 음높이와 HNR에서 눈에 띄는 차이를 발견했다. 특히 연구팀은 "HNR의 변화가 성대 병변의 임상적 진행을 파악할 수 있는 지표이며 적어도 남성의 경우 후두암을 조기에 발견하는 데 도움이 될 수 있다고 결론을 내렸다"고 말했다. 

반면 여성의 경우 유의미한 음향적 특징을 발견하지 못했다. 연구팀은 "더 많은 데이터를 모아 분석하면 차이를 찾을 수 있다"고 했다. 연구팀은 "더 큰 규모의 데이터 세트를 이용해 AI를 훈련시키고 남성과 여성의 성대 병변을 더 잘 파악할 수 있도록 시험해야 한다"고 했다. 

연구를 이끈 필립 젠킨스 미국 오리건보건과학대 연구원은 "연구결과는 목소리가 암 위험을 미리 알 수 있는 실용적인 바이오마커로 만드는 데 도움이 될 수 있다는 것을 시사한다"며 "2년 안에 후두암 초기 증상을 감지하는 도구가 시범 운영될 것이라고 예측한다"고 말했다. 

<참고자료>
-10.3389/fdgth.2025.1609811

[이채린 기자 rini113@donga.com]