신장이식 거부반응 10분만에 알아내는 AI 개발

2019.04.29 13:19
서울아산병원 김남국 융합의학과 교수(왼쪽)와 고현정 병리과 교수(오른쪽) 연구팀이 신장이식 후 나타날 수 있는 거부반응을 13분 만에 90% 정확도로 찾아내는 인공지능(AI)을 개발했다. 서울아산병원 제공
서울아산병원 김남국 융합의학과 교수(왼쪽)와 고현정 병리과 교수(오른쪽) 연구팀이 신장이식 후 나타날 수 있는 거부반응을 13분 만에 90% 정확도로 찾아내는 인공지능(AI)을 개발했다. 서울아산병원 제공

서울아산병원 김남국 융합의학과 교수와 고현정 병리과 교수팀이 신장이식 후 나타날 수 있는 거부반응을 13분 만에 찾아내는 인공지능(AI)을 개발했다. 이 AI가 신장이식 거부반응을 찾아내는 정확도는 90%에 이른다. 이 연구 결과는 국제학술지 ‘사이언티픽리포트’ 3월 26일자에 발표됐다.

 

지금까지 신장이식 후 나타날 수 있는 거부반응을 진단하려면 신장에서 조직을 채취해 슬라이드로 만들어 병리과 전문의가 직접 분석해야 했다. 일부분만 검사할 수 있는 데다, 특정 면역염색 기법을 이용해 거부반응이 일어난 모세혈관을 염색한 뒤 현미경으로 수백 배 확대해 개수를 일일이 세어야 한다는 한계가 있었다.  

 

연구팀은 2009~2016년 서울아산병원에서 신장이식 수술을 받은 환자들의 신장 조직 슬라이드 200개를 면역염색한 데이터를 AI에게 학습시켰다. 이 AI에는 사람 뇌의 신경망을 흉내 내 이미지를 학습할 수 있는 기술(CNN)을 적용했다.

 

연구팀은 추가로 신장 조직 슬라이드 180개를 이용해 실제로 AI가 거부반응을 찾아낼 수 있다는 사실을 확인했다. 슬라이드를 보고 신장이식 거부반응이 나타났는지 여부를 판독하는 데에는 단 13분 정도가 걸렸다. 그 결과는 병리과 전문의가 판독한 결과와 비교했을 때 정확도가 90%에 이르렀다. 

 

연구팀은 이 AI로 신장 조직에 거부반응이 나타났는지 판독한 뒤 병리과 전문의가 추가 판독하는 방식으로, 진단 정확도를 높이고 진단 시간을 대폭 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 고현정 교수는 “AI를 이용해 신장이식 후 거부반응을 훨씬 빠르고 정확하게 진단할 수 있게 되면 재이식 수술이나 투석 가능성이 줄어 결국 신장이식 수술의 성공률이 더욱 높아질 것”이라고 밝혔다. 

 

현미경으로 400배 확대한 신장 조직 슬라이드 사진. 동그라미 친 부분이 거부반응이 일어났을 가능성이 있는 모세혈관. 서울아산병원 제공
현미경으로 400배 확대한 신장 조직 슬라이드 사진. 동그라미 친 부분이 거부반응이 일어났을 가능성이 있는 모세혈관. 서울아산병원 제공

 

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