AI가 코로나19 검사 과부하 막는다

미국 연구진, 엑스레이 영상 분석 AI '딥코로나-XR' 개발
18분만에 300개 영상 판독… 전문 의료진은 2시간 반 걸려
다른 이들도 AI 학습시켜 정확도 올리고 이용하도록 공개해

[파이낸셜뉴스] 미국의 연구진이 엑스레이 영상을 판독해 코로나19 양성을 예측할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발했다. 이 AI는 흉부 방사선 전문의보다도 빠르고 정확도도 높다. 연구진은 이 AI기술이 확진검사를 대신하는 것이 아니라 의심환자를 빨리 구분해 의료진과 다른 환자를 보호하는데 중점을 뒀다고 설명했다.

미국 노스웨스턴대학교 아그겔로스 카츠겔로스 교수는 폐의 엑스레이 영상을 분석해 코로나19를 검출하는 새로운 인공지능(AI) 플랫폼 '딥코로나-XR'을 개발했다고 25일(한국시간) 공개했다.

카츠겔로스 교수는 "엑스레이는 저렴하고 이미 일반적으로 널리 사용해 돈과 시간을 절약할 수 있으며, 특히 코로나19와 같은 경우엔 타이밍이 중요하기 때문에 적절한 방법"이라고 설명했다.

연구진은 레이크 포레스트 병원의 무작위 테스트 영상 300개를 가지고 딥코로나-XR을 숙련된 흉부 방사선 전문의 5명과 실험했다.

전문의는 이 영상을 검사하는 데 약 2시간 반에서 3시간 반이 걸렸다. 반면 AI는 18분 만에 판독해냈다. 또 방사선과 의사들의 정확도는 76~81%, 딥코로나-XR은 82%의 정확도로 약간 더 나은 성능을 보였다.

연구진은 딥코로나-XR을 훈련시키기위해 1만7002개의 흉부 엑스레이 이미지를 사용했다. 이 이미지는 5445명의 코로나19 확진자들로부터 얻었다. 연구진은 이 AI를 공개해 다른 사람들도 새로운 데이터로 계속해서 훈련시켜 정확도를 높이고 알고리즘을 이용할 수 있게 했다.

코로나19 확진자들의 흉부 엑스레이는 유사한 패턴을 보이고 있다. 맑고 건강한 폐 대신, 고르지 않고 흐릿해 보인다. 웨베는 "코로나19 확진자들의 가슴 영상에는 특징적인 증상을 가지고 있는데 폐는 액체로 가득 차 있고, 특히 하부엽과 주변부를 따라 염증이 나 있다"고 설명했다.

열화상 영상은 코로나19에 대해 음성으로 정확하게 표시된 영상(D)과 대조적으로 정확하게 코로나19 양성(A-C)으로 표시된 영상에서 폐의 이상을 적절하게 강조 표시했다. 열화상 영상에서 색의 강도는 코로나19 양성 예측에 중요한 이미지의 특징이다. 노스웨스턴대 제공

문제는 폐렴, 심부전, 폐의 다른 질병들이 엑스레이에서 비슷하게 보일 수 있다는 것이다. 코로나19와 전염성이 덜한 것을 구별하기 위해서는 훈련된 눈이 필요하다.

통상 코로나19 검사 후 결과를 받는 데 몇 시간 또는 며칠이 걸릴 수 있다. 겨울로 접어들면서 코로나19 확진자가 급증하는 추세다.

이로인해 진료소에서 확진여부 검사도 급증하고 있다. 또한 다른 질병으로 병원에 방문한 환자들의 코로나19 감염검사도 필요한 상황이다.

노스웨스턴 메디신 블루엠 심혈관 연구소의 심장병 전문의 겸 박사후연구원인 램지 웨베 박사는 "AI는 누군가가 바이러스를 가지고 있는지 아닌지 확인하지 않지만 이 알고리즘으로 환자를 표시할 수 있다면 검사 결과가 나오기 전에 분류 속도를 높일 수 있을 것"이라고 말했다.

[e-mail] 김만기 기자