中 개발 유방암 AI 'BINDS'…불필요 생검 32% 줄인다

중국 연구진이 초음파, 유방촬영술, MRI 등 여러 의료 데이터를 통합 분석해 유방암을 비침습적으로 진단하고 불필요한 조직생검을 최대 32.4%까지 줄일 수 있는 인공지능(AI) 시스템을 개발했다.

23일(현지시간) 바이오 전문매체 바이오온에 따르면 상하이과기대, 쿤밍의대 등이 참여한 공동 연구팀은 이 같은 내용의 유방암 지능형 비침습 진단 시스템 'BINDS' 개발 연구 결과를 국제 학술지 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering)'에 지난 19일 발표했다.

BINDS는 초음파, 유방촬영술(맘모그래피), 자기공명영상(MRI), 전체 병리 슬라이드 이미지 등 다중 모드 의료 데이터를 통합 분석하도록 설계됐다. 연구팀은 중국 내 8개 병원과 7개 공공 데이터셋에 포함된 총 2만7048명의 데이터를 활용해 시스템을 훈련하고 검증했다.

특히 연구팀은 '영상-병리 특징 정렬'이라는 새로운 메커니즘을 도입했다. 이는 병리 슬라이드 이미지를 활용해 영상 데이터에서 암 진단에 더 중요한 특징을 추출하도록 AI를 유도하는 기술이다. 이를 통해 비침윤성 유관암 등 희귀 아형에 대한 민감도를 포함한 아형 분류 성능을 크게 향상시켰다.

BINDS는 임상 현장에서의 활용성을 높이기 위해 2단계 진단 방식을 채택했다. 먼저 초음파나 유방촬영술로 1차 평가를 진행한 뒤, 필요한 경우 MRI 데이터를 추가해 종합적으로 진단하는 방식이다.

성능 평가 결과, BINDS는 곡선하 면적(AUC) 0.973의 높은 진단 정확도를 보였다. 연구팀은 BINDS가 영상의학과 의사들이 양성 병변에 대한 생검률을 최대 32.4%까지 줄이는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대했다.

연구팀은 "단일 영상 장비에 의존하는 기존 AI 시스템은 각 장비의 고유한 한계점을 가졌다"며 "BINDS는 다양한 임상 환경과 자원 조건에서 정확하고 적응력 있는 의사결정을 지원함으로써 유방암 진단을 발전시킬 잠재력을 보여줬다"고 설명했다.