인공지능(AI)를 활용한 진단 기법의 효과가 국내에서 대규모 연구를 통해 입증됐다. 국내 연구진이 국내 AI 판독 보조 소프트웨어를 활용했을 때 흉부 X선 영상에서 폐 결절 검출률이 2.4배라는 연구 결과를 발표한 것이다.

서울대병원은 이 병원 영상의학과 구진모·남주강 교수 연구팀이 2020년 6월부터 2021년 12월까지 서울대병원 건강증진센터 건강검진 수검자 1만476명을 대상으로 상용화된 AI 기반 CAD(컴퓨터 보조 진단 시스템)의 흉부 X선 영상 폐 결절 검출률을 알아보기 위해 임상시험을 한 결과 이같이 확인됐다고 17일 발표했다.

연구팀은 1만476명의 수검자를 ▲AI 사용군(5,238명) ▲AI 비사용군(5,238명)으로 무작위 배정해 수검자들의 흉부 X선 영상을 판독했다. AI 사용군의 경우 루닛 인사이트를 활용해 AI가 병변을 컬러맵으로 표시해주면 영상의학과 전문의가 이 결과를 참고해 최종 판독했고, AI 비사용군의 경우 영상의학과 전문의가 AI 기반 CAD 활용 없이 흉부 X선 영상을 해석했다. 

그 결과, AI 사용군의 폐 결절 검출률은 0.59%(5,238명 중 31명)로, AI 비사용군의 0.25%(5,238명 중 13명)에 비해 약 2.4배 유의미하게 높았다.

또한 연구팀은 AI 사용 시 결절이 없는데 있다고 보고되는 가양성이 증가해 불필요한 검사를 하게 될 우려가 있을 수 있어, 가의뢰율(전체 양성으로 보고된 환자 중 CT에서 의미 있는 결절이 없는 환자의 비율)을 비교했다.

가의뢰율은 AI 사용군에서 45.9％, AI 비사용군에서 56.0%로 의미 있는 차이가 없었다. 이는 AI를 활용 시 불필요한 추가 검사를 증가시키지 않으면서 결절 검출률을 높일 수 있음을 시사한다.

연구팀은 실제 임상환경에서 시행된 이번 무작위 임상시험을 통해 흉부 X선 영상에서 암 사망의 가장 큰 원인인 폐암의 주요 소견인 폐 결절 검출률을 높였다는 점에서 AI의 유용성을 확인할 수 있었다고 강조했다.

다만 이 임상시험은 AI 결과를 참고해 영상의학과 전문의가 최종 판독한 것이며, AI 단독 판독의 경우 가양성이 증가한다는 것이 보고 됐을 뿐 아니라 불필요한 방사선 검사의 증가 등의 위험이 존재하기 때문에 해당 연구 결과의 확대 해석에 주의를 부탁했다.

영상의학과 구진모 교수는 “이번 연구는 인공지능 모델을 의료영상에 적용했을 때 유의미한 효과를 본 세계 최초의 전향적 무작위 임상시험”이라며 “또한 흉부 X선 검사에서 인공지능 사용 시 폐 결절의 검출률이 증가되면서 가의뢰율은 높아지지 않았다는 것은 인공지능을 이용해 판독자가 폐암 등 중요 소견을 보다 효과적으로 찾아낼 수 있음을 보여준 의미 있는 결과”라고 말했다.