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사진 한장으로 코로나 즉각 진단하는 AI 기술 개발

발행날짜: 2020-05-20 12:00:37

미국 마운트 시나이병원 연구진, 네이처에 연구 공개
영상의학과 전문의보다 진단율 높아…"사전 격리 도움"

CT 스캔 사진으로 코로나19 바이러스 감염 여부를 즉각적으로 진단하는 인공지능(AI) 기술이 개발돼 학계의 주목을 받고 있다.

특히 이러한 AI가 영상의학과 전문의보다 진단율이 높다는 점에서 향후 감염병 사태에 큰 역할을 할 수 있다는 연구진의 설명이다.

CT 사진 하나만으로 코로나를 즉각 진단하는 AI기술이 개발돼 주목된다.
미국 마운트 시나이병원 자히 파야드(Zahi Fayad)교수가 이끄는 연구진은 CT 스캔을 통해 코로나 감염을 예측할 수 있는 알고리즘을 가진 AI기술을 개발하고 현지시각으로 19일 네이쳐(NATURE)지를 통해 이를 공개했다(dx.doi.org/10.1038/s41591-020-0931-3).

이번 연구는 마운트 시나이병원에서 세계 최초로 진행한 코로나 환자의 폐에서 특징적인 질병 패턴을 규명하는 연구의 확장판이다. 이러한 특징적인 패턴을 규명할 수 있다면 알고리즘을 통해 이를 규격화할 수 있다는 가정에서 출발한 것.

이에 따라 연구진은 2020년 1월부터 3월까지 18개 의료기관에서 코로나로 확진된 905명의 환자의 임상 정보와 CT 데이터를 통합해 AI 알고리즘을 개발했다.

이 중에서 626명의 데이터를 통해 알고리즘을 훈련하고 미세 조정을 마친 뒤 나머지 279명의 환자를 대상으로 테스트를 진행한 것.

그 결과 민감도, 즉 코로나 환자를 걸러내는 진단율은 기대를 뛰어넘었다. 같은 임상 정보를 통해 영상의학과 의사를 대상으로 조사하자 75%의 민감도를 기록했지만 이 AI는 84%로 분석됐기 대문이다.

특히 영상의학과 전문의가 CT를 통해 음성으로 진단한 환자의 68%를 다시 양성 사례로 걸러내는 검증의 역할도 충분했다.

현저하게 폐 질환이 악화되지 않아 인플루엔자 등과 유사한 임상적 특징을 보이는 환자들을 최종적으로 코로나 환자로 걸러낸 셈이다.

연구진은 이러한 AI기술이 현재 PCR 등 검사의 한계를 보완해 줄 것으로 기대하고 있다. PCR 검사에 소요되는 시간은 물론 필연적으로 나올 수 밖에 없는 오류를 최종적으로 점검할 수 있다는 것이다.

자히 파야드 교수는 "PCR 검사 등에 시간이 걸리는데 반해 이 기술은 단번에 코로나 환자를 진단할 수 있다"며 "또한 혹여 있을 수 있는 위양성, 위음성을 최종적으로 걸러내는 역할도 가능하다"고 설명했다.

이어 그는 "특히 코로나를 넘어 추후 나타날 수 있는 호흡기 감염병에 대한 알고리즘 확산이 가능하다는 점에서 매우 유용한 옵션이 될 것"이라며 "나아가 유행성 인플루엔자 진단 등에도 활용이 가능할 것"이라고 밝혔다.
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