한동대학교와 에스포항병원이 척추 수술 후 촬영한 X-ray에서 금속 임플란트를 자동으로 제거하고 척추 정렬을 분석하는 AI 기술을 개발했다.
한동대 AI컴퓨터전자공학부 김인중 교수 연구팀은 에스포항병원과 공동 개발한 기술 관련 논문이 국제학술지 ‘Radiology: Artificial Intelligence’에 게재 확정됐다고 29일 밝혔다.
연구팀은 금속 나사와 케이지 등이 척추뼈를 가리는 문제를 해결하기 위해 금속이 없는 정상 X-ray를 생성형 AI에 학습시킨 뒤 수술 후 영상에서 임플란트 위치를 찾아 제거하고 주변 뼈 형태에 맞게 복원하는 기술을 적용했다.
이후 복원된 영상에서 척추뼈를 자동으로 구분해 골반 경사와 요추 전만각 등 척추 정렬 지표를 측정한다.
에스포항병원 환자 1683명의 X-ray 2486장을 활용해 개발했으며, 경북대병원 영상 217장으로 외부 검증을 진행했다. 그 결과 기존 방식으로 분석이 어려워 제외되던 영상이 내부 검증에서 64.21%, 외부 검증에서 65.45% 감소했다.
척추뼈 분할 정확도도 0.814에서 0.870으로 향상됐으며, 요추 4~5번 분절 각도 측정 오차도 크게 줄어든 것으로 나타났다.
이번 연구는 한동대 김인중 교수가 총괄하고 최진영 박사과정생 등이 기술 개발과 분석을 맡았으며, 에스포항병원 의료진은 임상 데이터 구축과 의학적 검증에 참여했다.
김인중 교수는 “임플란트가 포함된 학습 데이터를 별도로 구축하지 않고도 수술 후 영상을 AI로 자동 분석할 수 있음을 보인 것이 가장 큰 성과”라며 “지역 병원과 협력해 개발한 의료 AI 연구가 국제 학술지에서 인정받아 뜻깊다”고 말했다.
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