실시간 AI가 대장 용종 진단율을 높일 수 있을까?

 

(Researchers found that colonoscopy assisted by AI improved the detection of polyps by inexperienced doctors. Credit: CUHK/CU Medicine)

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대장 내시경 검사을 통해 대장 용종을 조기에 진단하고 제거하면 대장암의 위험도를 낮출 수 있습니다. 따라서 광범위하게 대장 내시경이 시행되고 있지만, 어떤 검사든 100%의 진단율을 보일 순 없습니다. 대장 내시경의 경우 장 정결 불량이나 사각 지대에 숨어 있는 용종이 있을 수 있으며 아직 숙련도가 떨어지는 내시경 시행의의 경우 놓치는 비율이 상대적으로 높다고 알려져 있습니다. 따라서 선종 (adenoma)의 최대 26%, 1cm 이상 큰 크기의 진행성 선종 (advanced adenoma)의 9%가 충분한 조건에서 대장 내시경을 시행해도 발견하지 못하고 있습니다.

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최근 내시경 병변 진단율을 높일 수 있는 방법으로 인공지능이 주목받고 있는데, 인공지능 이미지 판독 기술을 이용해 사람이 놓칠 수 있는 병변을 실시간으로 찾아내고 의사에게 알려주는 방식입니다. 홍콩 중국 대학 (Chinese University of Hong Kong’s (CUHK))의 연구팀은 숙련도가 낮은 내시경 시행의에서 AI 이미지 판독 기술이 선종 진단율을 높이는데 도움이 되는지 조사했습니다.

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연구팀은 2021년 4월부터 2022년 7월까지 대장 내시경 시행 건수가 500회 미만이고 내시경 경력이 3년 미만인 내시경 의사 22명을 대상으로 실시간 딥러닝 기반 인공지능 판독 기술인 computer-aided polyp detection (CADe)이 대장 선종 발견율 (adenoma detection rate, ADR)에 미치는 영향을 조사했습니다.

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총 766명의 환자를 CADe 적용군과 대조 두 그룹을 나눈 후 ADR을 비교하고 다시 5mm 이하, 5mm 이상 10mm 이하, 10mm 이상 선종 발견율을 비교한 결과 주로 CADe는 작은 선종을 발견하는 데 도움을 주는 것으로 나타났습니다.

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전체 선종을 대상으로 봤을 때 ADR은 CADe 그룹에서 57.5%, 대조군에서 44.5%로 CADe 그룹에서 의미 있게 높았고 5mm 이하 작은 선종에서는 40.4% 대 25.0%, 5mm 이상 10mm 중간 크기 선종에서는 36.8% 대 29.2%로 CADe가 여전히 높았으나 10mm 이상 진행성 선종에서는 두 그룹간 차이가 없었습니다. 쉽게 말해 숙련도가 낮은 내시경 의사를 대상으로 했을 때도 암으로 진행할 가능성이 높은 큰 선종 발견율은 별 차이가 없다는 것입니다.

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상대적으로 위험도가 낮은 작은 용종 발견율이라도 높였으니 아주 의미가 없지는 않지만, 추가적인 비용을 투입해야 한다는 점을 생각하면 의료 현장에서 적극 활용하기에는 다소 무리가 있는 결과입니다. 기본적으로 큰 용종일수록 모르고 지나갈 확률이 인간이나 AI나 낮다는 점을 생각하면 예상할 수 있는 결과이기도 합니다. 숙련된 내시경 의사가 많은 우리 나라의 경우에 더 의미가 떨어지는 결과로 해석할 수 있습니다.

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다만 여전히 진단이 다소 애매한 병변이 있을 수 있는 만큼 AI 이미지 판독 기술이 발전하면 어느 정도 도움을 줄 수 있는 시대가 올 것으로 생각합니다. AI가 의사를 돕는 똑똑한 보조가 될 수 있을지 주목됩니다.

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참고

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https://newatlas.com/medical/ai-colonoscopy-inexperienced-doctors/

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https://www.cghjournal.org/article/S1542-3565(23)00862-5/fulltext