AI에 의한 유방암 검진은 발견률이 20% 상승해 방사선과 의사의 업무를 44% 줄인다

 

조기 발견 · 조기 치료로 구명할 가능성이 높은 암으로 여겨지고 있는 유방암에 있어서, 유방암 검진(유방암 스크리닝)은 조기 발견이 최고의 지름길입니다. 이 유방암 스크리닝에 인공지능(AI)을 이용함으로써 유방암의 발견율이 20% 상승하고, 또한 방사선과 의사의 업무를 약 절반이나 줄일 수 있다는 논문이 발표되었습니다.

Artificial intelligence-supported screen reading versus standard double reading in the Mammography Screening with Artificial Intelligence trial (MASAI): a clinical safety analysis of a randomised, controlled, non-inferiority, single-blinded, screening accuracy study - The Lancet Oncology
https://www.thelancet.com/journals/lanonc/article/PIIS1470-2045(23)00298-X/fulltext

AI-assisted cancer screening could cut radiologist workloads in half | Engadget

AI-assisted cancer screening could cut radiologist workloads in half | Engadget

국제암연구기관(IARC)이 2020년 12월 발표한 통계 데이터에 따르면 유방암은 폐암을 빼고 "세계에서 가장 확진자가 많은 암"입니다. 데이터에 따르면 매년 230만 명 이상의 여성이 유방암 발병을 하고 있다는 것.

유방암을 조기 발견하기 위한 효과적인 수법인 유방암 스크리닝에 있어서, AI의 유용성을 검증하기 위해, 8만 명 이상의 여성을 대상으로 한 대규모 랜덤화 비교 시험이 실시되어, 그 결과가 암 치료에 특화된 의학지 The Lancet Oncology에서 공개되었습니다. 이 연구에 따르면 AI를 이용한 유방암 스크리닝은 방사선과 의사 2명이 협력하여 유방암 스크리닝을 실시하는 것만큼 뛰어난 퍼포먼스를 발휘할 수 있는 것으로 밝혀졌습니다.

맘모그래피(유방 X선 검사) 결과를 AI로 분석하는 기존의 연구는, 임상의가 진단한 X선 사진을 나중에 AI로 평가하는 소급(遡及)적인 연구가 대부분이었습니다.

그러나 이번 연구에서는 평균 연령 54세의 스웨덴 여성만을 대상으로 AI를 이용한 유방암 스크리닝과 방사선과 의사의 유방암 스크리닝을 직접 비교하고 있습니다. 실험에서는 유방촬영 X선 사진의 절반을 방사선과의사에게 이중(더블) 체크시키고, 다른 절반을 AI와 방사선과의사(1명)에게 체크시켰습니다.

AI를 이용한 유방암 스크리닝에서는 244명(28%)이 유방암이라고 진단되었지만, 인간 방사선과 의사만의 표준적인 유방암 스크리닝에서는 203명(25%)이 유방암이라고 진단되었습니다. 즉, AI에 의한 유방암 스크리닝 쪽이 41건 많은 유방암을 검출하는 것에 성공한 것입니다. AI를 이용한 유방암 스크리닝으로 발견한 41건의 유방암 중 19건이 침윤성 암으로, 22건이 상피 내 암이었습니다. 덧붙여 AI 유방암 스크리닝이 유방암을 오 검지한 것은 없었다고 합니다.

게다가, 인간 방사선과 의사에 의한 유방암 스크리닝과 비교해, AI에 의한 유방암 스크리닝은 화면 판독 횟수가 3만 6,886회나 적다는 것이 밝혀졌습니다. 이 결과, AI 유방암 스크리닝을 실시함으로써, 방사선과 의사는 화면 판독 작업의 부하를 44%나 감소시킬 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.

또한, AI를 이용한 유방암 스크리닝이 인터벌 캔서(검진과 다음 검진 사이에서 발견되는 암)의 수를 줄일 수 있는지, 검진에 AI를 사용하는 것이 정당화되는지 여부가 밝혀질 때까지는 아직 몇 년 이상의 시간이 걸릴 것으로 보입니다.

그러나 연구에서는 "AI를 활용한 유방 조영술 스크리닝은 표준 이중 판독과 비교하여 암 검출률이 동등하면서도, 판독 작업 부하를 대폭 경감할 수 있어, AI의 사용이 안전하다는 것을 보여줍니다."라고 말하며 AI를 이용한 유방암 스크리닝의 유용성을 강조하고 있습니다. 또한 연구팀은 "현시점에서 유방암 스크리닝에 AI를 이용하는 데 있어서 최대 장점은 방사선과 의사의 과도한 판독에 대한 부담을 경감할 수 있다는 점입니다."라고 말하며, 방사선과 의사의 작업량을 줄이기 위해 AI를 활용하는 유용성을 주장했습니다.

게다가 연구팀은 "우리의 AI 지원 스크리닝 시스템은 검출을 담당하는 방사선과 의사가 적어도 한 명 필요하지만, 이로 인해 대부분의 유방 조영술의 이중 판독이 필요하지 않을 수 있습니다. 의사의 작업 부하가 크게 줄어들어 더욱 진단에 집중할 수 있습니다.

논문의 필두 저자인 룬드 대학의 크리스티나 롱 박사는 "이렇게 유망한 안전성 분석 결과는 많은 나라에서 일어나는 현저한 방사선과 의사 부족을 해결하기 위한 새로운 시험과 프로그램에 정보를 제공하는 데 사용해야 하지만, 그것만으로는 부족합니다."라고 코멘트.

퀸 메리 대학의 암 스크리닝 연구자인 스티븐 다피 교수는 이 연구의 높은 질을 칭찬하고 있습니다만, AI를 이용한 유방암 스크리닝에 대해서는 "예를 들어, 이 논문의 결과에는 과잉진단될 가능성이 있다고 생각되는 상피 내 암의 검출수가 증가하고 있습니다."라고 말하여, 유방암을 과도하게 검출해 버릴 가능성을 우려하고 있습니다.

한편, 영국의 국민보건서비스(NHS)의 홍보 담당자는 연구 결과를 「매우 든든하다」라고 칭찬, 영국 왕립방사선과의대 학장인 캐서린 해리데이 박사도 "AI는 큰 가능성을 갖고 있으며 효율성을 극대화하고 의사결정을 지원하며 가장 긴급한 사례를 파악하고 우선순위를 매기는 데 도움이 됩니다. 즉, 임상의의 시간을 절약할 수 있을 가능성이 있습니다."라고 말했습니다.