국내 연구팀, 세계 최초 AI 활용 대장용종 크기 측정법 개발

국내 연구팀이 인공지능(AI)를 활용 용종 주변의 혈관을 이용해 대장 용종의 정확한 크기를 측정하는 방법을 세계 최초로 개발했다.

강동경희대병원 소화기내과 곽민섭<사진> 교수 연구팀은 대장암의 씨앗으로 불리는 대장 용종의 주관적 측정에 의한 부정확함을 확인하고, AI로 대장 용증 주변의 혈관을 분석 정확한 크기 측정법을 개발 국내외 특허 출원을 마쳤다고 3일 밝혔다.

보건복지부와 국립암센터가 지난해 말 발표한 ‘2019년 국가암등록통계’에 따르면 대장암은 갑상선암, 폐암, 위암에 이어 네 번째로 많이 발생한 암이자, 암 사망 원인 3위 질환이다. 여러 연구와 진료지침에 의하면 대장내시경 시행 시 크기가 큰 용종이 발견되면 향후 대장암을 비롯한 진행신생물 발생 위험이 증가하는 것으로 보고되고 있고, 위험성은 크기가 클수록 더 증가하는 것으로 알려져 있다.

하지만 대장 용종은 별다른 증상이 없어 대장내시경 검사를 통해 우연히 발견하는 경우가 많다. 대장 용종을 발견하면 크기를 정확히 측정하는 것이 중요하다. 이는 대장 용종의 크기가 향후 대장암 발생을 예측하고 추후 대장내시경 추적 검사 간격을 결정하는데 매우 중요한 인자중 하나이기 때문이다. 현재로서는 검사하는 의사가 주관적으로 눈으로 판단하는 경우가 대부분으로, 용종의 실제 크기와 달리 부정확하게 측정되는 경우가 많았다.

곽민섭 교수는 “해외 및 국내 진료지침들에서 10㎜ 이상의 크기의 경우보다 더 짧은 간격의 추적 검사를 권고하고 있지만, 정작 용종의 크기를 정확하게 측정하는 방법이 없어 대부분 의사들 개개인의 경험에 따라 눈으로만 크기를 측정하고 있어 정확한 추적 검사가 어려운 현실”이라고 설명했다.

연구팀에 따르면 8명의 내시경 전문의(4명의 전문가 및 4명의 연수생)가 대장내시경을 통한 폴립 추정 크기가 사용된 카메라 뷰에 따라 유의하게 일치하지 않았다.

▲대장내시경 사진(a)에서 AI가 주변 혈관을 분석해 용종 크기를 측정한 모습(b), 개방형 생검 겸자를 통해 측정한 방법(c), (d)과도 일치하는 결과를 보여준다. (사진(d) 의 길이 6mm는 직경이므로, 1/2이 용종 크기이다) (사진제공=강동경희대병원)

연구팀은 주변의 혈관을 이용해 용종 크기를 정확하게 측정할 수 있는 신규 인자 B-to-B disctance(Branch-to-Brach distance, 주위 혈관의 분지점과 분지점 사이의 거리)를 찾았다. 새로운 인자에 따라 측정하는 AI는 용종 크기를 측정하는 데 있어 시각적 추정 및 개방형 생검 겸자 방법을(CCC: 0.961, 신뢰 구간: 0.926 - 0.979)능가하는 정확도를 보였다.

대장에 발생한 용종을 제때에 정확히 제거하면 대장암이 발생할 확률을 약 70~90% 줄일 수 있다. 곽 교수는 “용종의 종류 중 선종은 크기가 클수록 암이 발생할 위험이 커지는데, 1㎝ 이하는 암 가능성이 2.5% 이하, 1~2㎝는 10% 미만, 2㎝ 이상은 20~40%로 보고되고 있다. 선종 크기가 2㎝가 넘으면 암으로 악화될 위험이 매우 높아져 반드시 잘라내야 한다. 정확한 크기 측정이 중요한 이유”라고 설명했다.

대장내시경 검사는 일반적으로 5년 간격으로 받도록 권고된다. 대장암 가족력이나 대장 용종 과거력이 있으면 더 짧은 2~3년 주기로 검사해야 한다. 만약, 대장내시경 검사를 통해 크기가 1㎝ 이하인 작은 용종 1~2개 제거했다면 5년 후 추적 대장내시경 검사를 받아야 한다. 선종을 3개 이상 제거했거나, 선종 크기가 1㎝ 이상이거나, 고위험성 선종을 절제했다면 3년 뒤 추가로 대장내시경 검사를 받아야 한다.

이번 연구 결과는 본소화기내시경학회 공식 저널 소화기내시경학(Digestive Endoscopy) 4월호에 게재됐다.