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GE 헬스케어, 폐 기능 저하 진단용 AI 소프트웨어로 FDA 승인 획득
등록일 : 2019-09-30 16:51 | 최종 승인 : 2019-10-25 13:31
허성환
병원에서 사용하는 엑스레이 기계에 AI 소프트웨어를 적용할 수 있을 전망이다(사진=123RF)

[메디컬리포트=허성환 기자] 엑스레이 기계는 진단 목적으로 가장 널리 사용되는 장치 중 하나이지만 질병을 탐지할 때의 정확도는 방사선과 의사의 실력에 크게 영향을 받는다. 최근 GE 헬스케어(GE Healthcare)가 인공지능(AI) 알고리즘으로 진단 장치의 잠재력을 높일 수 있는 기술을 선보였고 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받았다.

미국의 다국적 대기업인 GE는 최근 FDA로부터 이 회사의 AI 알고리즘 장치에 내장된 소프트웨어가 폐 질환의 일종인 기흉 탐지에 활용될 수 있다는 공식 승인을 받았다.

새로운 AI 기반 소프트웨어로 기흉 탐지한다

국립 보건원(National Institutes of Health) 산하 기관인 국립 바이오메디컬 영상 바이오엔지니어링 연구소(National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering)에 따르면, 의료 기관에서 사용하는 엑스레이는 육안으로 확인할 수 없는 신체 이상을 탐지하는 데 쓰인다. 가시광선과 유사한 전자기 방사선이 신체를 통과하며 신체 내부의 세부 정보를 사진으로 나타내는 것이다. 이렇게 만들어진 엑스레이 사진을 방사선 전문의 등이 판별한다.

그러나 엑스레이 기계만으로는 환자의 신체에서 어떤 부분이 잘못됐는지 정확하게 알 수 없다. 또 엑스레이 사진을 판독하는 의사의 경력과 실력이 진단 결과에 영향을 미치기도 한다.

이 제품군의 목표는 임상의와 방사선 전문의가 환자의 엑스레이 데이터 평가 속도를 높이도록 돕는 것이다(사진=123RF)

GE에 따르면 일부 의료 엑스레이 사진은 전문의에게 무시될 가능성이 높았다. 그래서 이 회사는 엑스레이 기기의 잠재력을 활용하기 위해 AI 기반 소프트웨어와 알고리즘을 개발했다. 이 소프트웨어는 크리티컬 케어 스위트(Critical Care Suite)라고 불린다. 에디슨(Edison)으로 작동한다. 임베디드 가능한 이 제품을 사용하면 엑스레이 기기의 감도를 높여 환자의 폐 질환을 더 정확하게 탐지할 수 있다. 이 기능 전체가 FDA의 승인을 받은 것이다.

GE의 사장이자 CEO인 키에란 머피는 "엑스레이는 세계에서 가장 오래된 의료 이미징 형태다. 이 기기는 시간이 지날수록 점점 똑똑해졌다. 이제 AI를 모든 치료 측면에 통합함으로써 궁극적으로 환자에 대한 진단 결과를 개선하고 실수를 줄일 수 있다"고 말했다.

크리티컬 케어 스위트의 작동 방식

이 제품군의 목표는 임상의와 방사선 전문의가 환자의 엑스레이 데이터를 평가하는 속도를 높이도록 돕는 것이다. 일반적인 환경에서 병원에 입원하지 않은 환자는 엑스레이 검사 결과를 전달받을 때까지 며칠 기다려야 한다. 또 방사선 전문의가 엑스레이 데이터를 철저하게 검토하는 데 최대 8시간이 걸릴 수 있다. 앞으로 더 많은 환자가 빠른 시간 내에 진단을 받고 방사선 전문의의 부담을 덜기 위해서는 엑스레이 검사 시간이 단축돼야 한다.

크리티컬 케어 스위트는 환자와 의사에게 두 가지 주요 이점을 제공한다. 먼저 엑스레이 데이터를 철저하게 검토하는 데 필요한 시간을 단축한다. 이 소프트웨어는 이미지를 획득한 다음 몇 초 만에 결과를 생성할 수 있다. 이 결과는 즉시 방사선 전문의에게 전소오딘다. 두 번째는 이 소프트웨어가 병원이 기존에 사용하던 엑스레이 시스템에 통합될 수 있다는 것이다.

GE 헬스케어 공식 웹사이트에 게재된 세부 정보에 따르면, 이 제품군은 엑스레이 기계의 성능을 크게 향상시킬 수 있으며, 폐 질환이 의심되는 곳의 위치를 정확히 찾아낼 수 있다.

이 제품은 96%의 감도로 폐 기흉을 감지할 수 있다. 작은 기흉의 4가지 경우 중 3가지를 식별할 수 있을 때, 이는 75%의 감도로 해석된다. 또 기흉을 잘못 진단할 가능성을 줄인다. 알고리즘이 기흉과 같은 조건을 식별할 때 특이성 비율이 94% 가량이다. 그 뿐만 아니라 기흉의 징후를 예측할 수도 있다. 예측 값은 기흉 유병률이 4~15%인 경우 35~70%다.

또 이 알고리즘은 이미지를 지능적으로 평가할 수 있다. 크리티컬 케어 스위트의 지능형 프로토콜 검사는 이미지 상의 오류를 확인하고 감지한다. 이에 따라 기술자가 이미지를 다시 촬영하거나 재처리할 수 있다. AI는 필요한 경우 기술자에게 촬영 절차를 반복하도록 알린다.

마지막으로 이 기술은 모바일 흉부 엑스레이 검사의 80% 이상에서 최대 4개의 사용자 인터페이스 클릭을 저장할 수 있다. 이로 인해 중대형 병원의 업무 복잡성이 대폭 줄어든다.

기흉이란?

미국의 비영리 대학 의료 센터인 메이오 클리닉(Mayo Clinic)에 따르면 기흉은 폐 내부의 공기가 기관과 흉벽 사이의 공간으로 유출되는 질환이다. 대개 엑스레이 사진으로 기흉을 진단할 수 있지만, 경우에 따라 CT 촬영이 필요할 때도 있다.

기흉을 치료하려면 폐 내부의 압력을 완화해야 한다. 가장 일반적인 치료 절차는 흉강천자다. 늑막강내로 바늘을 삽입해 여분의 공기를 빼내는 치료법이다.

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