유방촬영술 영상 분석 AI "유방암 발생 최대 6년 전부터 발생 예측"

의료 인공지능(AI) 기업 루닛(대표 서범석)이 유방촬영술 AI 영상 분석 솔루션 '루닛 인사이트 MMG'의 유방암 조기 발견 및 의료진 업무 경감 효과를 입증한 유럽 연구 2건이 세계적 권위의 의학 저널에 게재됐다고 23일 밝혔다.

미국의학협회(American Medical Association)의 'JAMA Network Open'(IF 10.5)에는 2년 간격으로 3회 실시된 유방촬영 검진 영상을 루닛 인사이트 MMG로 분석해 AI가 유방암 발생을 최대 6년 전부터 예측할 수 있는 가능성을 확인한 연구 결과가 게재됐다.

노르웨이 공중보건 연구소(Norwegian Institute of Public Health)의 솔베이그 호프빈드(Solveig Hofvind, PhD) 박사 연구팀이 주도한 해당 연구는 노르웨이 국가 유방암 검진 프로그램(BreastScreen Norway)에 참여한 50~69세 여성 11만 6,495명의 데이터를 후향적으로 분석했다.

AI는 각 유방에 0부터 100까지의 점수를 부여하는데, 점수가 높을수록 유방암 가능성이 높음을 의미하는 데, 연구 결과 나중에 암이 발견된 유방과 그렇지 않은 반대쪽 유방 사이의 평균 AI 점수 차이가 시간이 지남에 따라 증가했다. 이 차이는 첫 번째 검진에서 평균 21.3점, 두 번째 검진에서 30.7점, 세 번째 검진에서 79.0점으로 많이 증가했다. 반면, 유방암이 발생하지 않은 여성들의 경우 양쪽 유방 사이의 점수 차이가 모든 검진에서 10점 이하로 낮게 유지됐다.

또한, 연구팀은 AI 점수 91.3 이상인 상위 1%를 '고위험군'으로 분류했으며, 발견된 암 환자 중 4.5%는 4~6년 전, 8.6%는 2~4년 전, 52.9%는 2년 전에 이미 양성의 가능성을 보이는 AI 점수(10점 이상)를 확인했다.

연구팀은 이번 연구 결과가 AI를 통한 유방암 위험도 정량화로 암 고위험군을 조기에 식별하고, 이들에게 집중적인 모니터링이나 추가 검사를 제공하는 등 맞춤형 예방 및 치료 전략을 수립할 수 있음을 시사한다고 설명했다.

북미영상의학회(Radiological Society of North America)의 'Radiology: Artificial Intelligence'(IF 8.1)에는 덴마크 오덴세 대학병원(Odense University Hospital)의 모하마드 탈랄 엘하킴(Mohammad Talal Elhakim, MD, PhD) 박사 연구팀이 24만 9,402건의 유방촬영 검진 영상을 분석한 결과가 발표됐다. 현재 유럽에서 권고 중인 영상의학과 전문의 두 명에 의한 '이중 판독(Double Reading)' 시스템에 루닛 인사이트 MMG를 도입하는 세 가지 시나리오의 효과를 검증한 연구다.

연구 결과, AI가 첫 번째 의사를 대신해 판독하는 경우, 의사들의 판독량을 48.8% 줄이면서도 암 발견 정확도를 유지했다. AI가 두 번째 의사를 대신하는 경우에는 판독량이 48.7% 줄고, 소환율(Recall Rate) 도 2.2% 감소했지만, 민감도(Sensitivity) 가 다소(1.5%) 하락했다.

가장 효과적인 방법은 AI가 고위험과 저위험 환자군을 사전 분류(Triage)하는 것으로, 이 경우 판독량을 49.7% 줄이면서도 민감도, 양성예측도(PPV), 음성예측도(NPV) 모두에서 긍정적인 결과를 보였다.

연구팀은 해당 연구가 AI의 임상 적용이 의료 시스템의 효율성을 크게 높일 수 있음을 실증적으로 보여준다고 설명했다. 특히 유방암 검진에 AI를 도입함으로써 의료진의 업무 부담을 크게 줄이면서도 진단 정확도를 유지하거나 개선할 수 있다는 점이 확인됐다며, 이는 의료 인력 부족 문제를 겪는 국가에 AI 기반 의료 서비스의 실효성을 입증하는 중요한 근거가 될 것으로 기대했다.

서범석 루닛 대표는 "이번 유럽 연구를 통해 AI가 유방암 조기 진단과 의료 시스템 효율화에 중요한 역할을 할 수 있음이 다시 한번 입증됐다"며 "루닛은 이런 연구 결과를 바탕으로 AI 기술의 실제 임상 적용을 가속화하고, 더 많은 환자가 정확하고 신속한 진단의 혜택을 받을 수 있도록 노력할 것"이라고 말했다.