의료영상 데이터 라벨링, 조직·병변 구분·분석 정확도 결정
[라포르시안] 의료 인공지능(AI)이 국가 경쟁력으로 평가받고 있는 가운데 의료 AI 성장의 근간이 되는 의료 데이터 가공 기술이 주목받고 있다. 한국보건의료연구원 자료에 따르면 전 세계 AI 중심의 의료기기시장 규모는 연 42% 성장하며 오는 2027년 약 994억9,000만 달러 시장이 형성될 것으로 추산된다.
정부와 민간기업 역시 의료 AI 성장에 사활을 걸었다. 과학기술정보통신부는 ‘디지털 뉴딜’ 산업 성과물인 AI 의료 소프트웨어 ‘닥터앤서’를 출시하며 새로운 바람을 일으키기 시작했고 일부 의료 AI 솔루션기업들은 코스닥 상장에 성공하며 고공행진을 이어왔다.
의료 AI는 의료 현장에서 다양한 쓰임새를 자랑하며 코로나19 상황에서 의료 공백을 줄이고 의료진들에게 피로감을 덜어주는 역할을 했다. 특히 의료 AI의 눈부신 성장과 함께 주목받는 것이 있다. AI 경쟁력을 결정하는 ‘데이터 가공 기술’이다.
의료 데이터 라벨링은 AI에게 명도, 대조도, 공간주파수, 균질성, 곡률, 길이 등 정상 조직과 병변을 구분하는 노하우를 일일이 알려주는 작업으로 해당 가공 기술을 통해 얼마나 섬세하게 이뤄지느냐에 따라 AI 분석 정확도가 달라지기 때문이다.
국내에서는 ▲인그래디언트 ▲코어라인소프트 ▲메디컬아이피 등이 의료 AI 솔루션의 기반인 데이터 가공에 집중하며 각 기업만의 특화된 전문성을 내세우고 있다.
‘세그멘테이션’ 기술로 “복잡한 병변도 빠르고 정확하게 라벨링”
의료영상 데이터 라벨링 핵심 기술은 크게 두 가지로 구분된다. 염증 및 결절 등을 인식하는 ‘디텍션’(Detection)과 우리 몸의 장기와 각종 병변 등을 세분화하고 아웃 라인을 정확하게 잡아내는 ‘세그멘테이션’(Segmentation)이다.
AI 스타트업 인그래디언트(대표 이준호)는 ‘인터렉티브 세그멘테이션’에 특화된 소프트웨어 ‘메디라벨’을 개발해 유수 대형병원 및 의료진에게 제공한다.
메디라벨은 라벨링 클릭 위치 정보, 클릭 순서 정보, 데이터 종류에 따른 클릭패턴 변화 등의 ‘사용자 행동로그’와 상호작용 시간정보, 도구별 사용시간 정보, 도구별 로딩 시간정보 등 ‘시간로그’를 분석해 데이터를 축적한다. 행동로그와 시간로그 데이터 값은 인터렉티브 세그멘테이션 알고리즘을 적용한 이후부터 축적이 가능해 데이터 진입장벽을 만들 수 있다.
특히 메디라벨은 딥러닝 AI를 활용해 AI 학습에 필요한 의료 데이터를 빠르고 정확하게 가공할 수 있는 데이터 전처리 솔루션으로 기존 대비 라벨링 속도 10배·정확도 2배 수준을 보이는 것이 특징이다.
인그래디언트는 올해 하반기 중 메디라벨 클라우드 버전 개발을 통해 데이터 유출 걱정 없이 데이터 학습이 가능한 연합학습 기술을 탑재해 의료 및 반도체 등 내부 영상데이터 보안이 중요한 분야에서 활약하는 것은 물론 사용자패턴 학습 기능을 통해 사용할수록 성능이 향상되는 솔루션을 선보이는 등 다양한 분야로의 시장 확대를 적극 추진할 계획이다.
이준호 인그래디언트 대표는 “국내 의료 AI 기술이 글로벌 표준으로 적용돼 의학기술 발전에 이바지하고 있는 가운데 AI 개발 근간이 되는 의료 데이터 가공 기술에 더욱 집중해 고품질 데이터 확보를 통한 연구 성과를 내기 위해 노력할 것”이라고 전했다.
데이터 가공 기술로 폐암 검진 대표 솔루션 자리매김
코어라인소프트(공동대표 김진국 최정필)는 대표 제품 ‘AVIEW LCS PLUS’를 통해 흉부 CT 촬영으로 폐암·만성폐쇄성폐질환·심혈관질환 등을 동시에 자동 검사하는 기술을 보유하고 있다.
이 회사가 개발한 솔루션은 AI를 활용한 질환 분석 및 진단, 치료 계획, 상세 리포트 등 다양한 영역에서 업무 신속성 및 정확도를 높인다.
특히 국가폐암검진에 사용되는 의료 AI 솔루션 공급기업에 선정되며 기술력을 인정받았고 유럽 5개국이 참가하는 다국적 폐암 검진 프로젝트와 독일 폐암 검진 임상사업을 연이어 수주하며 글로벌 AI 폐암 진단 솔루션기업으로 성장했다.
현재 국내에서는 국립암센터 서울대병원 국립중앙의료원 등에서도 사용 중이며, 중국 최대 종합 병원 닝샤를 비롯해 대만 국립대 병원, 가오슝 창궁 메모리얼 병원 등에 AI 폐 질환 진단솔루션 ‘aview:COPD’를 공급하고 있다.
데이터 가공부터 메타버스 구현까지 인체 내부 ‘디지털 트윈화’
AI를 활용해 의료 영상에서 장기·병변 등 해부학 구조물 분할 및 분석기술을 보유한 메디컬아이피(대표이사 박상준)는 분할된 구조물을 3D 모델링하고 가공함으로써 3D 프린팅 모델을 출력하거나 이를 메타버스 상에 구현하는 XR(확장현실) 기술을 자랑한다.
메디컬아이피는 이러한 기술을 토대로 환자의 정확한 인체 내부를 디지털 트윈화해 수술 계획, 수술 내비게이션, 의료 교육 등에 활용할 수 있는 의료 플랫폼을 개발하고 있다.
특히 ▲환자의 디지털 트윈을 3D 프린팅 기술로 연계한 의료용 3D 프린팅 솔루션 ‘아낫델’(ANATDEL) ▲수술 내비게이션용 의료 증강현실(AR) 소프트웨어 ‘MEDIP PRO AR’ ▲의료 메타버스 구현에 특화된 디지털 아나토미 테이블 ‘MDBOX’ 등 의료 AI 구축의 가장 기본인 데이터 가공부터 메타버스를 적용한 메디컬 제품 라인업까지 선보이며 의료 AI시장에서 주목받고 있다.