AI 모델 '본콧', 뼈 전이암 진단…숙련의 뛰어넘었다

뼈 전이암을 진단하는 인공지능(AI) 모델이 숙련된 영상의학과 전문의보다 뛰어난 정확도를 보였다.

중국 상하이교통대학교 자오 후이, 리 웨화 교수와 미국 워싱턴대학교 성 왕 교수 공동 연구팀은 AI 기반 뼈 전이암 진단 모델 '본콧(BoneCoT)'을 개발했다고 국제학술지 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링'에 지난 2일(현지시간) 밝혔다.

뼈 전이암은 폐암, 유방암, 전립선암 등 다른 부위의 암세포가 뼈로 전이돼 발생한다. 암 환자의 생존 기간이 늘면서 뼈 전이 발생률도 증가하는 추세지만, 영상 판독 전문가에 따라 진단이 달라지는 경우가 많았다.

연구팀이 개발한 '본콧'은 전신 골격 기초 모델이다. 3만267명의 환자로부터 얻은 약 2930만장의 컴퓨터단층촬영(CT) 이미지를 사전 학습해 구축됐다.

특히 이 모델은 임상 다학제팀의 협력 추론 과정을 모방한 '사고 사슬(CoT·Chain of Thought)' 미세조정 전략을 적용한 것이 특징이다. 이를 통해 진단, 합병증, 종양 유형 등 뼈 전이와 관련된 26개 항목을 동시에 예측할 수 있다.

10개 병원의 다기관 검증 결과, '본콧'은 기존 최신 기술 대비 성능평가지표(AUC)가 20% 향상됐다. 특히 원발성 병변과 전이성 병변을 구분하는 능력에서는 AUC가 40%나 높아져 숙련된 영상의학과 전문의의 판독 능력을 크게 앞섰다.

연구팀은 이번 연구가 임상 의사의 추론 방식을 AI에 접목해 복잡한 질병에 대한 통합 진단 평가의 가능성을 보여준다고 설명했다.