복부CT로 요추 척추관 협착 진단 가능 AI프로그램 개발

분당서울대병원 교수팀, 다른 질병 검사시 사용 가능

복부 CT만으로도 요추 척추관 협착증 진단이 가능한 AI 프로그램이 개발됐다. 진단 정확도 84% 수준으로, 영상의학과 전문의가 진단하는 수준이다.

분당서울대병원은 이준우·이영준 영상의학과 교수팀이 복부 컴퓨터단층촬영(CT)을 활용해 요추 척추관 협착증을 진단하는 AI 프로그램을 개발했다고 2일 밝혔다. 정확도가 84%에 달하는 만큼 자가공명영상(MRI) 사용이 제한되는 환자에게 도움될 것으로 교수팀은 기대했다. 이번 연구는 국제근골격학회(International Skeletal Society)가 발행하는 공식 논문집 '근골격계 방사선학(Skeletal Radiology)'에 게재됐다.

영상의학과 이준우 교수(좌), 이영준 교수(우)

요추 척추관 협착증은 요추 부분 척추관이 좁아지면서 척수나 신경근을 압박하는 질환이다. 60세 이상 중 약 30%에게서 발병되고 고령일수록 발병률이 높다. 허리 통증과 다리·엉덩이 저림이 주요 증상이다. 심하면 하반신을 조절하는 신경 기능이 손상되어 배뇨·배변문제까지 야기할 수 있다.

요추 척추관 협착증은 보존적 치료로도 호전되는 '추간판 탈출증(허리디스크)'과 유사해 증상만으로는 정확한 진단이 어렵다. 진단은 주로 MRI를 사용하지만, 신체에 '척추 신경 자극기'나 '심박 조율기' 등 금속을 이식한 환자에게는 사용이 제한돼 요추 CT를 촬영해야 했다.

교수팀은 MRI보다 저렴하고 금속 영향을 받지 않는 장점이 있는 복부CT 개발에 나섰다. 이준우 교수는 "복부 CT는 복부와 내장기관을 검사할 때 활용되는 가장 흔한 영상검사이자 척추 부위도 함께 촬영된다는 것을 착안해 개발했다"며 "이를 활용한다면 복부 CT만으로도 간단하게 요추 척추관 협착증을 진단할 수 있다"고 말했다.

AI 프로그램은 복부 CT와 요추 CT를 촬영한 109명의 환자 정보를 분석해 요추 내 경막낭이 100㎟이하라면 '협착'으로 자동 분류했다. 그 결과 복부 CT를 활용하는 알고리즘의 진단 정확도는 84%로, 영상의학과 전문의가 요추 CT를 보고 진단하는 수준과 유사했다. 특히 중증 척추관 협착의 진단 정확도는 85% 이상으로 매우 높았고 CT로 진단하기 어려운 무증상·경증 요추 척추관 협착증도 진단할 수 있었다고 교수팀은 전했다.

AI 프로그램을 임상에 적용하면 복부 CT만으로도 요추 척추관 협착증을 진단할 수 있을 뿐 아니라 건강검진 등 다른 질병 검사에서도 사용될 수 있어서 별도 검사 없이 요추 척추관 협착증 여부도 함께 확인 가능할 것으로 교수팀은 기대했다.

이영준 교수는 "이번 연구는 AI 프로그램이 영상의학과 전문의 수준에 근접한 정확도로 요추 척추관 협착증을 진단할 수 있는 것을 증명한 것"이라며 "요추 척추관 협착증 외에도 척추에서 발생하는 모든 질환을 아우르는 통합 진단 프로그램을 개발하기 위해 노력하겠다"고 말했다.