AI 기반 흉부 엑스레이 분석, 코로나19 의심 환자 진단적 가치 확인

서울대학교병원 영상의학과 연구팀 주도 하에 진행된 이번 논문은 지난 5월, 대한영상의학회가 발간하는 국제학술지(Korean Journal of Radiology)에 게재됐다.

서범석 루닛 대표는 “코로나19 환자는 대부분 폐렴을 포함한 폐질환을 동반하기 때문에, 미국을 비롯한 여러 국가에서 흉부 엑스레이를 통한 환자 선별 방법을 활용하고 있다”며 “이번 논문은 코로나19 진단 과정에서 흉부 엑스레이와 인공지능이 결합했을 때의 임상적 가치를 실제 진료현장에서 검증했다는 데에 의미가 있다”고 말했다.

특히 이번 연구는 루닛 인사이트 CXR을 활용해 코로나19 의심 환자들의 흉부 엑스레이를 판독할 경우, 코로나19 표준 진단법 대비 10배 빠른 분석으로 환자를 조기에 분류, 격리, 치료를 시작할 수 있다는 점에서 눈길을 끈다.

연구를 주도한 서울대학교병원 영상의학과 박창민 교수는 논문을 통해 “일반적으로 흉부 엑스레이(CXR) 검사는 비용이 저렴하고 많은 환자를 신속하게 검사할 수 있으며, 소독에도 유리해 코로나19의 일차적인 영상검사로 사용되지만, 오진 가능성이 높다는 단점이 있다”며 “이런 단점을 극복하고자 우리 병원에서는 2020년 1월 31일부터 코로나19 확진 혹은 의심되는 모든 환자에 루닛 인사이트 CXR을 이용해 영상판독을 시행하고 있다. 

이번 연구는 실제 진료 환경에서 루닛 인사이트 CXR과 같은 인공지능을 활용할 경우 얼마큼의 효과와 유용성을 보이는지 조사했다”고 이번 연구의 목적을 설명했다. 

루닛 인사이트 CXR은 인공지능이 환자의 흉부 엑스레이 사진을 수 초 내로 분석해, 각 질환 의심 부위와 의심 정도를 색상 등으로 자동 표기하는 방식이다. 환자의 양쪽 폐에 존재하는 병변을 정확하게 나타냈음을 확인할 수 있다.

루닛 인사이트 CXR의 진단적 유용성을 확인하기 위해 연구에서는 두 가지 방법으로 진단 효과를 조사했다. 코로나19의 표준 검사법인 ‘PCR 검사’와, 폐렴여부를 확진할 수 있는 흉부 CT를 기준으로 비교분석을 진행했다.

그 결과, 루닛 인사이트 CXR을 활용해 판독한 경우 폐렴을 동반한 코로나19 양성 환자의 81.5%를 정확히 진단해 냈다. 

폐렴이 없는 경우까지 포함할 때 그 정확도는 68.8% 였다. 일반적으로 시행하는 PCR 검사와 비교하면 환자가 진단 결과를 받는 소요시간도 10배 이상 단축됐다.

이는 다수의 코로나19 감염 의심자를 빠르게 진단해 우선적으로 검사할 대상을 선별해 적절히 격리하고, 환자의 중증도를 분류하는 작업에서 루닛 인사이트 CXR이 유용하게 활용될 수 있다는 점을 시사한다.

루닛 인사이트 CXR 보조로 코로나19 의심 환자들의 흉부 엑스레이를 판독할 경우, (위쪽부터) PCR 검사를 통해 코로나19 확진을 받은 환자는 68.8%의 검출율을, 폐렴을 동반한 양성 데이터 환자는 81.5%의 검출율을 보였다.

루닛의 사업개발을 총괄하는 장민홍 이사는 “최근 코로나19 사태가 다시 심각해지면서, 의료진들을 도와 진료 효율을 극대화 할 수 있는 AI의 필요성이 더욱 커지고 있는 가운데 코로나19 검출에 있어 루닛의 기술력을 학술적으로 인정 받아 기쁘다”며 “루닛 인사이트 CXR의 활용이 보다 많은 사람들에게 도움이 돼 이 어려운 시기를 함께 극복할 수 있도록 끊임없는 연구와 성능 개선을 할 예정”이라고 밝혔다.

실제로 최근 루닛 인사이트 CXR은 보다 정확한 코로나19의 검출과 선별을 할 수 있도록 수 천 개의 코로나19 확진 데이터를 학습시켜 업데이트를 완료했다. 현재 전 세계 10개 이상의 국가에서 코로나19 진단에 사용되며 의료진들을 돕고 있다.

국내 식약처 및 유럽 CE 인증을 받은 루닛 인사이트 CXR은 의료인들이 활용할 수 있도록 데모 웹페이지를 운영하고 있다. 

루닛 인사이트 CXR은 현재까지 80개국 이상에서 300만장 이상의 영상을 분석하며 폐 결절, 폐 경화, 기흉 등 주요 흉부 질환 검출에서 97~99%의 정확도를 보이고 있다.