내년 내 무릎 상태, 지금 찍은 엑스레이로 미리 알 수 있다?

영국 연구팀, 무릎 질환 예측 모습을 보여주는 AI 시스템 개발

엑스레이 사진에 현재가 아닌 미래의 모습이 나타날 수 있게 됐다. (사진은 기사와 직접적 관련 없음) 사진= 게티이미지뱅크

엑스레이 사진은 현재의 몸 상태를 볼 수 있게 한다. 앞으로 몸 상태가 어떻게 될지를 예상하는 것은 의료진의 영역이다. 하지만 앞으로는 엑스레이 사진에 미래의 모습도 담을 수 있을 것으로 전망된다.

'국제 의료 영상 컴퓨팅 및 컴퓨터 보조 중재 컨퍼런스(International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention)'에서 발표된 연구에 따르면 영국 서리대 연구진은 1년 후 무릎이 어떻게 될지 시각화하고 질병 위험을 평가하는 인공지능(AI) 시스템을 개발했다. 머신러닝을 사용하는 AI 시스템은 약 5000명의 환자로부터 얻은 약 5만 장의 엑스레이를 바탕으로 훈련됐다. 이는 세계에서 가장 큰 규모의 골관절염 데이터 세트 중 하나이다.

이 시스템은 머신러닝을 활용해 무릎 질환 진행 위험 점수와 함께 현실적인 미래의 엑스레이 사진을 생성한다. 이 두 가지 결과를 결합하면 의료진은 시간이 지남에 따라 환자의 질환이 어떻게 진행될지 명확하게 시각적으로 예측할 수 있다. 골관절염은 전 세계적으로 5억 명 이상에게 영향을 미치는 퇴행성 관절 질환으로, 노인 장애의 주요 원인이다.

이 시스템은 비슷한 AI 도구보다 약 9배 더 빠르고 훨씬 더 컴팩트한 형태로 골관절염 진행을 예측하는 것으로 나타났다. 연구진은 "이러한 속도, 규모, 정확성의 조합이 실제 임상 환경에서 도입을 가속화할 수 있을 것"것이라며 "골관절염을 앓고 있는 수백만 명의 환자를 치료하는 방식을 혁신할 수 있다"고 말했다.

연구진은 "이 시스템은 무릎이 악화될 가능성을 예측할 뿐만 아니라, 미래의 무릎이 어떻게 될지에 대한 현실적인 이미지를 보여준다"며 "오늘 찍은 사진과 내년에 찍힐 사진 두 장을 나란히 보면 강력한 동기 부여가 된다"고 설명했다. 의사가 더 빨리 조치를 취하는 데 도움이 되고, 환자에게는 치료 계획을 고수하거나 생활 방식을 바꾸는 것이 왜 중요한지 더 명확하게 보여준다는 것이다.

연구진은 또 "이 시스템이 흡연자의 폐 손상을 예측하거나 심장병을 추적하는 등 다른 만성 질환에도 유사한 도구를 사용할 수 있는 길을 열어 줄 것으로 기대한다"고 덧붙였다.

정희은 기자 (eun@kormedi.com)