[신년기획] 디지털 헬스케어, 지속가능한 의료의 미래 ②
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[신년기획] 디지털 헬스케어, 지속가능한 의료의 미래 ②
  • 병원신문
  • 승인 2023.01.02 06:00
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② 닥터앤서 2.0 : 폐암
이호석 부산대학교병원 흉부외과 교수

수년 전부터 각종 IT 기술의 발전 등으로 인해 빅데이터의 활용 가능성이 증가되고, 컴퓨팅 파워의 향상으로 빅데이터의 분석이 많은 분야에서 이뤄져왔다.

이러한 빅데이터의 수집, 활용 등은 인공지능의 발전에도 많은 기여를 해 왔으며, 4차 산업 혁명의 중요한 요소 중의 하나로 여겨지고 있다.

4차 산업 혁명은 여러 분야에서 활발하게 진행되고 있으며, 그 중 의료분야의 인공지능 분야에도 많은 성과를 보이고 있다. 

의료분야의 인공지능 적용 가능 분야에는 여러 방면이 있겠으나, 가장 먼저 적용되고 있는 분야가 의료 영상의 판독 분야라고 할 수 있다. 

의료 영상에는 수 많은 영역이 있으며, 단순 엑스레이 촬영에서부터 컴퓨터 단층 촬영, 자기공명영상, 핵의학영상, 병리영상까지 인체의 여러 부분에서 다양한 원리를 동원하여 각종 정보를 얻기 위해 시행되고 있다.

이러한 영상들은 각 분야에서 오랫동안 수련 받아온 전문의에 의해 보다 정확한 판독을 받을 수 있다.

축적된 많은 경험과 증례와 더불어 디지털화된 영상의 질이 향상됨으로써 판독의 정확도도 많이 높아져 왔으며, 더 나아가 환자의 예후를 예측하는 지표도 많이 알려지고 있다. 

폐암은 전 세계적으로 발생율 및 사망율이 높은 암종 중의 하나이다. 하지만 수년전 폐암 고위험군을 대상으로 흉부 컴퓨터 단층촬영 스크리닝 연구에서 긍정적인 결과가 발표된 후 폐암 검진 사업이 한국에서도 시행되고 있으며, 폐암 검진에 사용되는 저선량 컴퓨터 단층으로 인해 조기 폐암 발견이 많아 지고, 이는 환자의 예후 개선에 좋은 영향을 미치고 있다. 

저선량 흉부 컴퓨터 단층촬영에서 발견된 다양한 양상의 폐결절들은 각각의 형상, 크기, 내부 특징 및 성장 정도에 따라 악성 가능성이 달라지고 이에 따라 권장되는 추적 검사나 치료 방침이 달라진다.

국제적으로 공인된 기준에 맞춰 판독을 세밀하게 하는 경우 상당량의 판독 시간이 요구되고, 특히 우리나라와 같이 폐결핵의 유병률이 높은 경우에는 다양한 형태의 폐결절이 동반돼 나타나는 경우가 많아 판독에 필요한 노력이 많은 현실이다.

폐 영역에서 전산화단층촬영 외에 양전자방출단층촬영을 하게 되는 경우도 있는데, 다음과 같은 경우를 들 수 있다.

전술한 표준 방침에 따라 조직검사가 권장되는 경우 기관지내시경 등의 비교적 쉬운 방법으로 조직검사를 할 수 있는 폐결절 위치도 있으나, 환자의 상태 혹은 결절의 위치에 따라 전신마취 및 수술적 조직검사가 필요한 경우도 있다.

이호석 부산대학교병원 흉부외과 교수
이호석 부산대학교병원 흉부외과 교수

이런 경우 수술적 조직검사를 하기 전, 폐암의 가능성을 좀 더 정확하게 가늠하기 위해 양전자방출단층촬영을 하기도 하고, 폐이외의 다른 부위에서 발견된 암의 병기 설정을 위한 양전자방출단층촬영에서 폐결절이 발견되기도 한다.

양전자방출단층촬영은 양전자를 방출하는 방사성의약품을 체내에 주입하고 방출되는 정도를 측정하는 검사로서, 사용하는 방사성의약품의 특성에 따라 다양한 목적으로 사용되고 있으며, 암의 감별진단을 위해서 많이 사용되고 있다.

양전자방출단층촬영의 경우 특징적인 검출값 및 특성을 고려하여 암의 가능성을 판독하게 되지만, 좀더 객관화된 특징의 파악이 정확도를 높이기 위해 필요하다.

이상에서 살펴 본 것처럼 폐결절의 임상적 치료방침 결정에는 흉부 전산화 단층 촬영과 양전자방출단층촬영이 중요하며, 영상의학과 및 핵의학과 전문의들의 많은 노력이 요구되고 있다.

현재까지 알려진 의학적 지식 특히 영상에 관련된 특징들을 특화된 인공지능 알고리즘을 통해 학습을 시킬 수 있다면, 학습된 분야에 한해 전문의의 판독 보조 수단으로 활용될 수 있을 것이다.

아울러 지속적인 보조수단으로 사용되면서 축적된 데이터들은 여러 이유에서 육안으로 구분이 힘들었던 특징들을 추가로 발견할 수도 있고, 폐암의 생물학적 특성과 영상 촬영의 물리학적 특성을 잘 고려한 새로운 발견도 가능할 것이다.

또한 영상의학적 특징 뿐만 아니라, 환자의 임상적 특징, 혹은 유전자적 특징과 연관된 연구도 활발하게 진행될 것으로 예상된다.

부산대학교병원 컨소시엄은 폐암과 연관된 흉부외과, 영상의학과, 핵의학과와 협력하여 저선량흉부전산화단층촬영과 양전자방출단층촬영에서 폐암의 예측도를 높이기 위한 노력을 하고 있다.

기존의 인공지능 프로그램과 차별화된 기능을 준비하고 있다.

아직까지는 높은 사망률로 인해 보건 분야에서 중요한 분야인 폐암 영역에서 과학기술정보통신부, 정보통신산업진흥원에서 주관하는 AI 정밀의료 솔루션 닥터앤서 2.0 이라는 국가적 지원을 받아 딥노이드, 비주얼터미놀로지 기업 및 많은 연구자와 함께 노력하고 있어 국민들의 보건 향상에 이바지할 것으로 기대된다.

또한 의료기술 및 인력이 부족한 다른 나라에도 우리나라의 우수한 의료기술이 보급돼 세계 보건 향상에도 많은 도움이 될 수있을 것으로 전망된다.


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