"병변 위치는 이곳" 녹내장 진단·설명 인공지능 개발 
"병변 위치는 이곳" 녹내장 진단·설명 인공지능 개발 
  • 김준호 기자
  • 승인 2020.07.30 11:19
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녹내장의 진단은 물론 설명까지 해 주는 인공지능(AI)가 개발됐다.

서울대병원 안과 박기호·가정의학과 박상민 연구팀은 녹내장 진단시 임상적으로 해석할 수 있도록 설명해 주는 익스플레이너블 AI(eXplainable AI, XAI)를 개발했다고 미국안과학회저널 Ophthalmology에 발표했다.

녹내장은 특별한 증상이 없이도 진행될 수 있는데다 치료시기를 놓치면 회복이 불가능한 안과질환이다.

이번에 개발된 XAI에는 안저사진 6천장을 3회 중복해 정밀 판독하고 녹내장 진단을 위한 인공지능을 학습시켰다. 아울러 녹내장 진단을 내린 과정을 설명하기 위해 완성된 인공지능에 적대적 설명(adversarial explanation) 방법론을 적용했다. 

이 방법론은 인공지능이 안저사진을 녹내장으로 판단하도록 변형시킨 적대적 예제를 생성해 의사의 이해도를 높여주는 방법이다[사진].

원본 안저사진(왼쪽)과 적대적 설명 방법론을 적용해 생성된 안저사진(가운데, 오른쪽)
원본 안저사진(왼쪽)과 적대적 설명 방법론을 적용해 생성된 안저사진(가운데, 오른쪽)

연구팀에 따르면 적대적 설명 방법론을 적용해 설명 가능한 의료영상판독용 인공지능을 개발한 것은 이번이 세계 최초다. 실제로 연구팀은 적대적 예제를 통해 녹내장 소견이 변화된 사실도 확인했다. 

안과의사를 대상으로 설문조사한 결과, 적대적 설명을 이용하는게 기존 방식보다 인공지능을 더 잘 이해하는데 도움이 되는 것으로 나타났다. 또한 의사의 진단 결정을 지원만 해주는 기존 AI와 달리 진단내린 이유에 대해서도 설명할 수 있어 임상적 활용도도 높을 것으로 기대되고 있다.

박기호 교수(안과)는 "이번에 개발된 AI 설명 방법론은 병변의 위치만을 보여주는 기존의 히트맵(heatmap) 방식보다 더 높은 설명력을 가지며, 녹내장 진단을 내리게 된 의학적 소견을 함께 보여준다"고 강조했다.

박상민 교수(가정의학과)는 "이번 기술을 기반으로 인간과 AI의 상호 의사소통을 촉진하는 인공지능 의료기기를 개발할 예정"이라고 향후 계획을 밝혔다.



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