"신장암 수술전 미리 본다"…비료기과로 간 AI[빠정예진]

메드에이아이, CT 기반 신장암 진단·수술 지원 AI 개발

종양 위치 3D 시각화…수술 후 신장 기능 예측도 지원

[서울=뉴시스] 14일 의료AI 업계에 따르면 메드에이아이는 컴퓨터단층촬영(CT) 영상을 분석해 신장암 진단과 수술 계획 수립을 지원하는 의료AI 플랫폼 '메드에이아이 아르나(MEDAI ARNA)'를 개발했다. (사진=유토이미지 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]송종호 기자 = 신장암 수술에서는 암을 제거하는 것뿐 아니라 정상 신장 조직을 최대한 보존하는 것도 중요하다. 특히 신장의 일부만 절제하는 수술에서는 종양의 위치와 크기, 주변 혈관의 구조 등을 정확하게 파악해야 한다. 최근에는 인공지능(AI)을 활용해 신장과 종양을 입체적으로 보여주고, 수술 후 신장 기능까지 예측하는 기술이 개발되고 있다.

14일 의료AI 업계에 따르면 메드에이아이는 컴퓨터단층촬영(CT) 영상을 분석해 신장암 진단과 수술 계획 수립을 지원하는 의료AI 플랫폼 '메드에이아이 아르나(MEDAI ARNA)'를 개발했다.

아르나는 여러 시점에서 촬영한 CT 영상을 분석해 신장과 종양, 혈관, 요관 등을 자동으로 구분하는 소프트웨어다. 영상에서 각 조직의 영역을 구분하는 영상 분할 기술을 활용해 신장과 주변 구조를 3차원(3D) 영상으로 구현한다.

기존 CT 영상에서는 여러 단면을 종합해 신장과 종양의 위치 관계를 파악해야 하지만, 3D 영상에서는 이를 입체적으로 확인할 수 있다. 의료진이 종양의 위치와 주변 혈관, 요관의 구조를 이해하고 수술 계획을 세우는 데 도움을 줄 수 있다는 것이 회사 측 설명이다.

신장암 수술은 종양의 크기와 위치, 환자의 건강 상태 등을 고려해 수술 방법을 결정한다. 신장 전체를 제거하는 근치적 신절제술과 종양이 있는 부분만 제거하는 부분 신절제술 등이 대표적이다.

특히 부분 신절제술은 종양을 제거하면서 정상 신장 조직을 최대한 남겨 신장 기능을 보존하는 것이 중요한 수술이다. 이 과정에서 종양과 주변 조직의 위치 관계를 정확하게 파악하는 것이 필요하다.

아르나에는 수술 시뮬레이션과 수술 후 신장 기능을 예측하는 기능도 포함됐다. 회사 측에 따르면 종양을 제거한 뒤 남아 있는 신장의 기능과 투석 필요 여부를 예측해 의료진의 수술 계획 수립을 지원하도록 설계됐다.

AI 모델 학습에는 약 320건의 신장암 CT 영상과 1만건 이상의 내시경 영상이 활용됐다는 것이 회사 측 설명이다.

메드에이아이는 해당 기술을 바탕으로 신장암뿐 아니라 요로결석과 신부전 등 비뇨기 질환의 분석을 지원하는 기능도 개발하고 있다. 신장암의 경우 혐색소성 신세포암(ChRCC), 유두상 신세포암(PRCC) 등 다양한 조직학적 유형을 분석 대상으로 제시했다.

다만 신장암의 조직학적 유형은 영상 소견만으로 확정하기 어려우며, 필요한 경우 병리학적 검사를 통해 진단한다. 신부전 역시 영상검사뿐 아니라 혈액검사와 소변검사 등 신장 기능 평가를 종합해 판단해야 한다.

회사는 AI가 영상 분석 과정에서 일관된 기준을 제공함으로써 영상의학과와 비뇨의학과 전문의의 진단을 보조하고, 의료진의 업무 부담을 줄이는 데 도움을 줄 수 있다고 설명했다.

의료기관에서 사용하는 영상 시스템과 연동할 수 있는 기능도 갖췄다. 의료영상 국제표준인 다이콤(DICOM)을 지원하며, 병원에서 CT 등 의료영상을 저장하고 관리하는 의료영상저장전송시스템(PACS)과 연동할 수 있다. 웹 기반 영상 뷰어를 통해 분석 결과를 확인하는 것도 가능하다.

메드에이아이는 ARNA가 0.5㎜ 수준의 영상 분할 정밀도를 갖췄다고 설명했다. 다만 해당 수치가 의미하는 구체적인 평가 지표와 임상적 정확도는 구분해서 살펴볼 필요가 있다.

회사에 따르면 ARNA는 공인 시험기관의 성능 평가에서 전 항목 적합 판정을 받았으며, 2025년 6월 보건복지부 혁신의료기술로 지정됐다.

또 서울성모병원, 서울아산병원, 삼성서울병원, 분당서울대병원, 세브란스병원 등 국내 주요 대형병원 비뇨의학과 전문의들이 기술 고도화에 참여하고 있다.

메드에이아이는 신장암 영상 분석 기술과 관련한 국제 경진대회에서도 성과를 거둔 바 있다.

서울성모병원과 메드에이아이 연구진 6명으로 구성된 공동연구팀은 2023년 캐나다 밴쿠버에서 열린 국제 의료영상 컴퓨팅 및 컴퓨터 보조 중재 학술대회(MICCAI 2023)의 신장·신장암 영상 분할 경진대회(KiTS23)에서 2위를 차지했다.

해당 대회는 복부 CT 영상에서 신장과 신장 종양, 신장 낭종을 자동으로 구분하는 AI 알고리즘의 성능을 평가하는 방식으로 진행됐다. 공동연구팀은 엔비디아(NVIDIA)에 이어 2위에 올랐다.

당시 홍성후 서울성모병원 비뇨의학과 교수는 "이번 MICCAI 수상은 서울성모병원-메드에이아이 팀의 인공지능 신장암 진단 기술이 세계 최고 수준의 경쟁력을 갖추고 있음을 입증한 것"이라며 "인공지능 기술이 실제 의료영역에 적용될 수 있도록 노력하겠다"고 말했다.


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