'3초'면 폐렴 징후 포착…의료현장에 온 ‘조용한 조력자’[AI침투보고서]

챗GPT, 딥시크 대란에 다들 놀라셨나요? 이처럼 세상을 떠들썩하게 만드는 기술 외에도 우리가 모르는 사이 주변에는 수많은 인공지능(AI) 기술이 침투해 있습니다. 음식도 AI가 만들고 몸 건강도 AI가 측정하는 시대입니다. ‘AI침투보고서’는 예상치 못한 곳에 들어와 있는 AI 스타트업 기술들을 소개합니다.<편집자주>

기사의 이해를 돕기 위한 사진.(사진=챗GPT)

[이데일리 김세연 기자] 오늘의 마지막 환자다. 한눈에 보기엔 특별할 것 없어 보인다. 환자는 기침이 조금 있다고 했고 열은 심하지 않다.

그래도 혹시 모를 일이라 엑스레이를 찍었다. 검은 화면 위에 드러난 엑스레이를 가만히 들여다본다. 희미하게 밝아진 부분 하나. 경계가 또렷한지도 번져 있는지도 모호하다. 그냥 지나칠 수도 있고 붙잡고 고민할 수도 있는 지점이다. 이 순간 누군가 화면 한쪽에서 ‘비정상’이라고 신호를 보내온다. 정확히 환자의 왼쪽 아래 폐가 수상하다는 정보도 준다. 바로 의료 인공지능(AI) 스타트업 뷰노의 ‘체스트 엑스레이’다.

뷰노의 ‘체스트 엑스레이’가 분석한 폐렴 환자의 엑스레이 분석 결과다.(사진=뷰노)

음영·윤곽 등 분석해 비정상 가능성 확률로 제시

체스트 엑스레이는 화면 상에서 보이는 여러 시각적 단서를 종합해 소견 가능성을 추정한다. 마치 “여기, 이 부분을 한 번 더 보라”고 조용히 짚어주는 조력자에 가깝다.

먼저 엑스레이 상의 음영은 질환을 엿보는 중요한 지표다. 폐는 공기가 많아 상대적으로 방사선 투과성이 높다. 엑스레이 상에서는 검게 보인다. 하지만 염증, 부종, 출혈, 종괴 등으로 공기 안에 다른 물질이 차올라 밀도가 증가하면 하얀색으로 보인다. 결절, 경화, 간질성 음영, 흉막삼출에서는 조금 더 하얗게 보이는 양상을 띠며 반대로 기흉이 있으면 해당 부분은 더 어두워진다.

폐포의 윤곽, 경계, 형태로 세부적인 병명을 파악할 수도 있다. 악성일 가능성이 큰지도 분석한다. 패턴과 표면 질감을 보고 간질성 음영인지 결절설 음영인지도 알아낸다.

여기에 특정 현상의 위치나 분포 정보를 더해 폐결핵 유무 가능성, 폐렴 유무 가능성 등을 판단한다. 폐 왼쪽 아랫부분에 경과 및 간질성 음영 소견이 있으면 해당 부위에 폐렴 소견이 관찰됐다고 의료진에 알리는 식이다.

15만장 데이터 학습…다인종 커버

체스트 엑스레이는 약 15만장의 흉부 엑스레이를 통해 학습됐다. 한국부터 미국, 유럽, 인도까지 다양한 국가와 인종 데이터를 포괄한다. 15개 이상의 세계적 영상 장비, 다양한 촬영 조건까지 반영됐다. 실제 의료 현장에서 마주칠 수 있는 변수를 최대한 AI 판단에 반영하겠다는 계산이다.

체스트 엑스레이는 픽셀값으로 각 데이터를 받아들이고 각종 지표를 단계적으로 학습해 질병 구조를 이해한다. 덕분에 질병의 존재 여부뿐 아니라 확률값(%) 및 히트맵(어디를 근거로 봤는지), 문제 영역도 함께 반환한다. 결과를 반환하기까지 단 3초면 된다.

뷰노 관계자는 “현재도 다양한 국가와 질환에서 외부 검증을 실시해 모델의 품질을 꾸준히 올리고 있다”는 입장이다.

그냥 지나칠 수도 있던 희미한 음영 하나. 그 작은 신호를 먼저 알아본 AI가 환자를 더 큰 병의 문턱에서 멈춰 세운다.