건국대병원 정형외과 정석원 교수팀과 시안솔루션(대표 서안나)이 인공지능 활용 소프트웨어로 회전근개 파열 부위를 3D로 시각화하는 프로그램을 개발, 치료를 위한 발판을 마련했다.
회전근 개는 어깨를 돌리는 관여하는 어깨와 팔을 연결하는 4개 근육과 힘줄로 회전근개 파열은 대표적인 어깨 질환이다. 파열 유무 및 파열된 위치와 크기, 모양 판단은 수술 치료에 있어 환자 예후에 영향을 미친다.
하지만 현재는 가로 단면, 세로 단면, 전면 수십장의 단면 MRI를 통해 머릿속으로 조합해 모양을 유추하는 방식으로 이뤄져 비숙련의사는 정확성과 재현성이 떨어진다는 문제가 있다.
정석원 교수팀과 시안솔루션은 회전근개 파열 환자 303명 MRI 데이터를 바탕으로 딥러닝 모델을 이용해, 회전근개 파열 병변 모양을 3D로 감지, 분할 및 3차원적으로 시각화하고 파열 정도를 정량화했다.
그 결과, 실제 병변과의 일치도를 나타내는 Dice coefficient score가 94.3%를 비롯 민감도 97.1%, 특이도 95%를 보이며 높은 정확도의 3차원 시각화를 구현했다. 해당 논문은 저명한 국제 저널 'PLOS ONE'에 게재됐다.
정석원 교수는 “이번 연구는 뼈 부분이 아닌 힘줄 부위를 3차원으로 시각화한 최초의 연구”라며 “회전근개 파열 부위를 등급화하는 지금 단계에서 더 나아가 파열 부위 세그멘테이션(segmentaion)을 통해 시각화하고 파열 정도를 정량화 한 혁신적인 연구”라고 의의를 밝혔다.
연구팀은 “이번 개발로 회전근개 파열 환자 부위를 시각적으로 명확하고 쉽게 이해할 수 있는 시스템을 구축해 의사와 환자가 원활하게 소통하면서 환자에게 보다 적합한 수술방법을 결정하고, 예후를 예측하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.
최진호 기자 (
