업무량을 33% 줄이고 유방암 발견율을 높인 AI 유도 유방조영술

최근 Radiology 저널 에 발표된 연구에 따르면, 덴마크와 네덜란드의 연구자들은 인공지능(AI) 시스템을 도입하기 전과 후의 검진 효과와 전반적인 유방조영술 검진 부담에 대한 후향적 분석을 실시했습니다.

정기적인 유방암 유방촬영술 검진은 유방암으로 인한 사망률을 크게 감소시킵니다. 그러나 대량 유방촬영술 검진은 많은 유방촬영술을 분석해야 하는 영상의학과 전문의의 업무 부담을 가중시키며, 대부분의 유방촬영술에는 의심스러운 병변이 없습니다.

또한, 위양성을 줄이고 검출률을 높이기 위해 사용되는 이중 검사는 영상의학과 전문의의 업무 부담을 더욱 가중시킵니다. 유방촬영술을 판독할 수 있는 전문 영상의학과 전문의의 부족은 이러한 상황을 더욱 악화시킵니다.

최근 연구에서는 AI를 활용하여 높은 검진 기준을 유지하면서 방사선과 보고서를 효율적으로 분석하는 방안을 광범위하게 연구했습니다. AI가 플래그가 지정된 병변이 있는 유방촬영술을 영상의학과 전문의가 강조할 수 있도록 돕는 복합적인 접근법은 검진 민감도를 유지하면서도 영상의학과 전문의의 업무 부담을 줄일 수 있을 것으로 예상됩니다.

본 연구에서는 덴마크 국가 유방암 검진 프로그램의 일환으로 유방 조영술 검진을 받는 두 여성 집단의 예비 성과 측정을 사용하여 AI 도구를 도입한 후 검진 부담과 성과의 변화를 비교했습니다.

이 프로그램에서는 50~69세 여성을 대상으로 79세가 될 때까지 2년마다 검진을 받도록 했습니다. BRCA 유전자 등 유방암 위험 증가를 나타내는 지표가 있는 여성은 다양한 프로토콜에 따라 검진을 받았습니다.

연구진은 두 개의 여성 코호트를 사용했습니다. 하나는 AI 시스템 도입 전, 다른 하나는 도입 후였습니다. 분석에는 고위험군에 속하는 여성을 제외하기 위해 70세 미만 여성만 포함되었습니다.

모든 참가자는 두정측 및 내측측 사시도를 이용한 디지털 유방촬영술을 사용하여 표준화된 프로토콜을 시행받았습니다. 본 연구에서 양성 판정을 받은 모든 환자는 유관암 또는 침윤성 암 선별 검사를 통해 확인되었으며, 이는 바늘 생검을 통해 확진되었습니다. 병리 보고서, 병변 크기, 림프절 전이 및 진단에 대한 자료는 국가 건강 등록부에서 수집되었습니다.

유방촬영술 분석에 사용된 AI 시스템은 딥러닝 모델을 사용하여 유방촬영술에서 의심스러운 석회화나 혹을 감지, 강조, 평가하도록 훈련되었습니다. AI는 검진 결과를 1점에서 10점까지의 점수로 분류하여 유방암 가능성을 나타냈습니다.

경험이 풍부한 영상의학과 전문의들로 구성된 팀이 두 집단 모두의 유방촬영술을 검토했습니다. AI 시스템 도입 이전에는 각 검진을 두 명의 영상의학과 전문의가 검토했으며, 두 명의 영상의학과 전문의가 추가 평가가 필요하다고 판단한 경우에만 환자에게 임상 검사와 바늘 생검을 권고했습니다.

AI 시스템 도입 후, 5점 이하의 유방 촬영 영상은 선임 영상의학과 전문의가 검토했습니다. 판독은 한 번만 받을 수 있다는 것을 알고 있었기 때문입니다. 추가 검사가 필요한 유방 촬영 영상은 다른 영상의학과 전문의와 논의했습니다.

연구 결과, AI 시스템을 도입함으로써 대량 유방암 검진의 일환으로 유방조영술을 분석하는 방사선과 의사의 업무량이 크게 줄어들고 검진 효과도 향상된 것으로 나타났습니다.

AI 시스템 도입 전 검진을 받은 코호트에는 6만 명이 넘는 여성이 포함되었고, AI를 도입한 코호트에는 약 5만 8천 명의 여성이 포함되었습니다. AI를 도입한 검진은 유방암 진단율을 증가시켰고(AI 도입 전 0.70%, AI 도입 후 0.82%), 위양성률(2.39%, AI 도입 후 1.63%)을 감소시켰습니다.

AI 기반 검진은 양성 예측도가 더 높았고, 침습성 암 발생률은 AI 기반 검진에서 더 낮았습니다. 림프절 음성 암 발생률은 변화가 없었지만, 다른 성과 지표에서는 AI 기반 검진이 결과를 크게 개선했음을 보여주었습니다. 판독 부하도 33.5% 감소했습니다.

요약하자면, 이 연구는 덴마크에서 대량 유방암 검진의 일환으로 유방조영술 분석에서 AI 기반 검진 시스템이 방사선과 의사의 업무 부담을 줄이고 검진율을 개선하는 데 있어 얼마나 효과적인지 평가했습니다.

연구 결과에 따르면 AI 기반 시스템은 방사선과 의사의 업무 부담을 크게 줄이는 동시에 검진율을 개선했으며, 유방암 진단 건수가 크게 증가하고 위양성 판정이 크게 감소한 것으로 나타났습니다.