'스타트업'을 차리고 '내시경' 기술개발에 나섰던 고려대 안암병원 소화기센터.

최근 내시경 시술에 인공지능과 딥러닝 기술을 접목한 새로운 내시경 영상 분석시스템을 개발해 그 결실을 맺고 있다.

12일 고대 안암병원에 따르면, 최근 소화기내과 최혁순 교수팀을 중심으로 내시경 시술에 인공지능과 딥러닝을 기술을 접목, 새로운 내시경 영상 분석시스템을 개발하는 등 내시경 검사 및 치료에 새로운 방향을 제시하고 있다.

특히 안암병원 소화기내과의 경우 현재 ▲대사비만 내시경 기구 ▲소화기 내시경 봉합기계 ▲대장 내시경 형상 구현 기기 ▲연성 로봇 내시경 ▲위장관 암 전기 치료기기 ▲차세대 다광자현미경 기술 등 연구개발을 통해 40여 개의 독자적인 국내‧외 특허 기술을 개발‧확보해놓은 상황.

실제로 안암병원 소화기내과는 ▲최소 침습 의료 기기 개발 과제 ▲위장관 생체신호 지도를 위한 기기 개발 ▲위장관 종양 전기 치료 기기 개발 등 의료기기 관련 국가 과제를 지속적으로 수주하고 있으며, 최근 5년간 관련 총 연구비는 100억원에 이른다.

이 가운데 소화기센터 내 스타트업을 차리고 개발에 집중한 최혁순 교수팀이 최근 한국과학기술원 주재걸 교수팀과의 공동연구를 통해 내시경 시술에 인공지능과 딥러닝을 기술을 접목해 성과를 내고 있다.

구체적으로 이번 연구들은 CNN(Convolution Neural Network, 합성곱 신경망)기법의 딥러닝과정을 활용해 이뤄졌다.

최혁순 교수팀은 위내시경 검사에서 영상에 따른 내시경 위치를 인공지능으로 분석했다. 이번에 개발된 모델에서는 상부위장관 내시경 이미지를 97.58%의 정확도로 분류했고, 97.42%의 민감도와 99.66%의 특이도를 가졌으며 양성예측도 97.5%, 음성예측도 99.6%를 나타냈다.

식도 및 위장, 십이지장의 상부 위장관에서 빈틈없고 정확한 검사가 이뤄지도록 인공지능을 응용한 분석 기술을 개발한 것이다.

더불어 연구에 함께 참여한 같은과 이재민 교수는 췌담도 특수내시경인 내시경적 역행성 담췌관 조영술에서 인공지능 기반으로 십이지장 유두부의 위치를 파악하고 시술 난이도를 예측하는 기술을 개발했다.

췌담도 내시경의 숙련도가 높은 의료진이 인공지능을 학습시킨 후 십이지장 유두부의 위치 판별 및 삽관 난이도를 예측하는 고난도 시술의 안정성과 유용성을 향상시킨 기술이다.

1cm미만의 바터팽대부를 정밀도 76.2% 재현률 78.4%로 식별하고, 시술이 용이한 경우를 70% 이상의 정확도로 예측하는 등 인공지능 기술을 특수내시경 분야로 확대할 수 있는 가능성을 확인한 것이다.

최혁순 교수는 "연구역량이 인정받았다는 점을 기쁘게 생각하며 앞으로 인공지능뿐만 아니라 내시경용 미세수술기구 등의 다양한 분야의 연구를 진행할 것"이라고 밝혔다.

소화기내과 과장으로서 센터를 이끌고 있는 진윤태 교수는 "향후 의료계 및 컴퓨터 과학자, 관련 산업계의 협력을 통해 인공지능 프로그램 개발이 의료기술향상을 더욱 촉진하고 새로운 영역의 기술 개발에 앞장설 수 있을 것"이라고 기대를 표했다.

한편, 최혁순 교수팀의 연구(Development of artificial intelligence system for quality control of photo documentation in esophagogastroduodenoscopy)와 이재민 교수팀의 연구(Artificial intelligence-assisted analysis of endoscopic retrograde cholangiopancreatography image for identifying ampulla and difficulty of selective cannulation)는 세계적 학술지인 'Surgical Endoscopy'와 'Scientific Reports'에 각각 게재되며 국제적인 주목을 받았다.