서울아산병원, 중이염 진단 정확도 높이는 AI 알고리즘 개발

놓치기 쉬운 중이염 진단 정확도를 95% 이상으로 높인 인공지능(AI) 알고리즘이 개발됐다.

서울아산병원 이비인후과 안중호·의공학연구소 권지훈 교수팀(이하 연구팀)은 6천 6백여 건의 검이경 검사 사진을 활용해 귀의 중이 질환을 진단해내는 인공지능 알고리즘을 개발하고 실제로 적용한 결과 95% 이상의 진단 정확도를 보였다고 밝혔다.

아이들에게 흔히 발생하는 중이염은 제대로 치료하지 않고 오랫동안 방치하면 청력이 떨어질 수도 있고, 심한 경우 언어발달 장애와 같은 심각한 후유증까지 발생할 수 있다. 하지만 고막 안쪽에 생기는 중이염 등 중이 질환을 검이경(귀 내시경)으로 짧은 시간 내 정확하게 진단하는 것은 생각보다 까다롭다. 한 연구 결과에 따르면, 이비인후과 전문의의 진단율은 약 73%에 머물렀다.

연구팀은 2018년 1월부터 2020년 12월까지 검이경 검사를 받은 환자의 6,630장의 검사 사진을 활용해 중이 질환을 진단하는 인공지능 알고리즘을 개발했다. 특히 인공지능 알고리즘에 다중 분류 시스템 개념을 도입해, 인공지능이 여러 개의 중이 질환을 함께 진단할 수 있도록 했다.

인공지능이 1차로 만성 중이염, 삼출성 중이염 여부를 진단하고, 2차로 중이염 환자에게서 흔히 나타날 수 있는 진주종, 고막염, 진균증을 함께 진단할 수 있게 검사 사진을 학습시킨 후 실제 진단 정확도를 측정한 결과, 중이염은 약 95%의 정확도로 진단해냈으며 다른 질환들의 진단 정확도도 96~98%인 것으로 나타났다.

이번 연구는 국제 학술지 ‘플로스 원(PLoS One, IF=3.752)’에 최근 게재됐다.

권지훈 서울아산병원 의공학연구소 교수는 “중이 질환을 정확하게 진단하기 위해 지금까지 연구된 인공지능들은 한 개의 질환에 대한 진단밖에 할 수 없었지만, 이번 연구는 발전된 학습 시스템을 통해 인공지능이 여러 질환을 한 번에 진단할 수 있어 추가 연구를 통해 실제 임상 현장에서도 활용이 가능할 것으로 기대된다”고 말했다.

안중호 서울아산병원 이비인후과 교수는 “특히 어린 아이들은 검이경으로 귀 검사를 하는 것이 쉽지 않아 아주 숙련된 귀 분야 전문의가 아니면 중이 질환을 놓칠 수가 있는데, 인공지능을 활용해 진단 정확도를 높일 수 있을 것으로 기대된다”며, “나아가 인공지능을 활용해 환자들이 스마트폰으로 중이 질환 여부를 스스로 확인하고 병원에 가야 할 필요성을 쉽게 판단할 수 있게 되는 것을 목표로 지속해서 추가 연구를 진행할 것”이라고 말했다.