MRI 한 장으로 뇌종양 유전자 예측⋯판독문 자동 생성 AI 개발

연구 이미지. /포스텍 제공

국내 연구진이 뇌 MRI(자기공명영상) 사진 한 장으로 뇌종양의 유전자 변이를 예측하고 영상 판독 소견서까지 자동으로 작성하는 인공지능(AI) 모델을 개발했다.

포항공과대학교(이하 포스텍) 컴퓨터공학과 박상현 교수 연구팀은 뇌종양 특화 비전-언어 AI 모델인 ‘글리오 라마 비전(Glio-LLaMA-Vision)’을 개발했다고 24일 밝혔다. 

악성 뇌종양의 일종인 ‘성인형 미만성 신경교종’은 IDH 유전자 변이 여부에 따라 환자의 치료 방향과 예후가 크게 달라진다. 

기존에는 이를 확인하기 위해 두개골을 열고 뇌 조직을 직접 채취하는 침습적 검사를 거쳐야 해 환자의 부담이 크고 시간과 비용이 많이 소요됐다. 최근 MRI 검사량 증가로 인한 의료진의 판독 업무 과부하도 문제로 지적돼 왔다.

연구팀은 대규모 의생명 이미지·텍스트 데이터셋으로 AI를 사전 학습시킨 뒤 뇌종양 환자의 3D MRI 영상과 실제 판독문 데이터를 추가 학습시켜 이 두 가지 문제를 동시에 해결하는 모델을 설계했다. 문장 형식을 통일하는 전처리 과정을 적용해 판독문 표현의 편차도 줄였다.

성능 평가 결과, 개발된 AI 모델은 MRI 영상만으로 IDH 변이 여부를 정확도 지표(AUC) 0.85~0.95 수준으로 예측해냈다. AI가 자동 생성한 판독문 역시 신경영상의학 전문의 평가에서 90% 이상이 실제 임상에서 사용 가능한 수준인 것으로 확인됐다.

박상현 포스텍 교수는 “의료진의 영상 판독 부담을 줄이면서도 유전자 검사 없이 빠른 치료 판단을 내리는 데 기여할 수 있을 것”이라며 “후속 연구를 통해 실제 임상 현장에서 활용 가능한 수준으로 발전시키겠다”고 말했다. 

이번 연구 성과는 헬스케어 분야 국제 학술지 ‘npj 디지털 메디신(npj Digital Medicine)’에 게재됐다.

/단정민기자 [e-mail]