‘위암’은 한국인에게 많이 발생하는 TOP5 암에 항상 들어갑니다. 2023년 발표된 국가암등록통계를 보면 위암 환자는 2021년 한 해에 2만9361명이 발생해서 국내 암 발병 순위 4위입니다. 한 때는 국내에서 가장 많이 발생하는 암이기도 했습니다.
다행히 진단받는 전체 위암 환자의 약 70%가 조기 위암이며, 이 비율은 점차 늘고 있습니다. 위암의 완치에 가까운 치료를 의미하는 5년 상대생존율이 77.9%에 이르는 이유이기도 합니다.
이 같은 위암 조기 발견과 치료에 가장 큰 기여를 하는 것이 ‘위 내시경 검사’입니다. 최근 위 내시경 검사의 정확성을 더 높이는 획기적인 시스템이 의료 현장에 도입됐습니다.
가천대 길병원이 딥러닝 기반의 인공지능(AI) 기술을 활용해서 약 3만건 이상의 위 내시경 및 유전자 빅데이터를 학습한 AI 내시경 시스템, ‘Smart Endo’의 임상 적용을 시작한 것입니다.
위 내시경 진단보조 소프트웨어인 ‘Smart Endo’는 위암 등이 의심되는 위 병변을 발견하면 의료진에게 실시간으로 알려주고, 어떤 위 질환일 가능성이 높은지도 분석해줍니다.
AI 내시경 시스템인 ‘Smart Endo’에 탑재된 똑똑한 기능 그리고 의사와 환자에게 돌아가는 이점에 대해서 자세히 알아보겠습니다.
▶위 내시경 검사 ‘획기적 전기’ 마련
가천대 길병원이 인공지능(AI) 기반 위 내시경 진단보조 소프트웨어로 위 내시경 분야의 획기적인 전기를 마련했습니다.
가천대 길병원은 과학기술정보통신부‧정보통신산업진흥원이 주관한 ‘AI정밀의료솔루션(닥터앤서2.0)’ 사업의 일환으로 개발한 인공지능(AI) 기반 위 내시경 진단보조 소프트웨어 ‘Smart Endo’의 임상 적용을 시작했습니다. 국내 의료기관 중 처음입니다.
‘Smart Endo’는 의료진의 숙련도‧컨디션 등에 따라 위의 병변을 놓칠 수 있는 간과율에 따른 영향을 최소화한 것이 특징입니다.
의료진은 AI 기반의 Smart Endo를 활용해서 내시경을 이용한 위 병변과 질환의 검색‧탐지‧진단 시 조기 검출하는데 많은 도움을 받을 수 있습니다.
Smart Endo 개발을 주도한 가천대 길병원 소화기내과 김경오 교수는 “위궤양‧위염‧위암을 발견하는 것은 의사들의 많은 경험과 집중력이 필요하다”며 “암으로 발전할 가능성이 있는 병변의 검출률(ADR)에는 숙련된 전문가와 초보자 간에 큰 차이가 존재하는데, Smart Endo를 활용하면 이 간극을 매우 좁힐 수 있다”고 강조했습니다.
▶위암 의심 시 의료진에게 '실시간 알림'
‘Smart Endo’는 실시간으로 위암을 비롯해서 여러 위 병변을 자동으로 탐지‧진단‧예측해서 의사에게 경고해주는 시스템입니다.
여기에는 딥러닝 분류 아키텍처를 이용한 병변 및 위암 자동 진단 기술이 활용됩니다. 특히 병변을 조기 진단하는데 그치지 않고 △만성위축성위염 △위점막 이형성증 △위암 등의 확률도 함께 제공합니다. 이때 환자의 과거력과 임상정보가 함께 고려됩니다.
또 Smart Endo는 위 병변을 검출하는데도 딥러닝 기반의 AI 기술을 활용한다는 것이 특징입니다. Smart Endo는 약 3만건 이상의 위내시경 및 유전자 빅데이터를 학습했습니다.
이를 통해 의료진의 위 병변 검출에 도움을 줍니다. 이 때 의료진의 움직임을 감지하는 ‘Transfer Leaning’ 기술이 적용돼, 정확도가 향상됩니다.
결과적으로 Smart Endo는 △위내시경 검사의 간과율 감소 △위 질환의 진단율 향상 △위암의 조기 진단 가능성 향상 △이형성증 미소위암 진단율 개선 △불필요한 조직검사 비용 감소 등의 장점을 가집니다.
실제 가천대 길병원에서 진행한 임상시험에서 Smart Endo를 활용할 경우 비숙련 임상의의 병변 검출 성과가 개선되는 효과가 있었습니다. 이는 위암 위험도 예측 및 높은 성능의 진단 기술을 통해 위암의 예방 및 조기 발견을 가능토록 일석이조의 효과를 내는 셈입니다.
현재 위 내시경은 검사자의 숙련도‧컨디션에 따라 미발견 위장 질환이 있을 경우 다음 검사까지 최장 5년의 대기 시간이 발생하는 구조입니다.
하지만 Smart Endo를 활용하면 검사 중 자동으로 위장 질환을 실시간으로 인식하고, 검사자에게 경고해줘서 위장 질환 발견 시까지 최대 20분 내로 단축됩니다.
▶“AI 접목해서 위 병변 검출률 획기적 개선”
Smart Endo는 글로벌 의료영상 전문기업 인피니트 헬스케어와 공동 제작한 영상 AI 소프트웨어(SW)가 적용된 ‘SmartEndo Gastro’ 모니터 2대와 ‘내시경 원본 Monitor’ 모니터 2대 그리고 본체 컴퓨터 시스템으로 구성됩니다.
의료진은 총 4 대의 모니터를 통해서 내시경 중 실시간으로 AI SW가 적용된 화면과 원본 그대로의 화면을 대조해가며, 정밀 진단이 가능합니다.
이와 관련 가천대 길병원은 닥터앤서 2.0과제에서 개발한 Smart Endo의 임상 개시에 앞서 환자의 의무기록(EMR)과 문진을 통해 위암 발생 가능성을 예측하는 소프트웨어(AI-Doctor for Gastric Cancer)를 식품의약품안전처로부터 의료기기 인증을 획득한 바 있습니다.
이 소프트웨어는 환자의 △혈액검사 결과 △헬리코박터 검사 등 건강검진 △전자의무기록 데이터 △생활습관에 대한 조사 결과를 활용해서 위암 발병 위험률을 도출합니다.
이를 통해 정량화된 위암 발병 위험률을 산출해서 환자의 내시경 순응도를 높일 수 있을 것으로 기대됩니다.
가천대 길병원 김우경 원장은 “위암은 우리나라에서 가장 흔한 암 종으로, 조기 발견 시 생존율을 매우 높일 수 있어서 조기 발견과 치료가 매우 중요한 암”이라며 “인공지능 기술을 접목해서 위 병변 검출률을 획기적으로 개선, 위암 치료에 대한 위험 요소를 감소시키고 국민의 건강 증진에 기여할 것으로 기대된다”고 말했습니다.
