족부 X-ray로 평발 진단하는 인공지능 모델 개발 성공

발 진단 기준값과 평균 오차 1.37°…정형외과 전문의 보다 좁은 오차 범위 기록

딥러닝 기술 기반의 인공지능이 평발을 정확하게 진단할 수 있다는 연구 결과가 발표됐다.

서울아산병원은 융합의학과 김남국 교수·정형외과 류승민 전문의 연구팀이 성인 남성 600명의 족부 체중부하 측면 엑스레이 사진 1천 200장을 활용해 인공지능 모델을 개발했다고 31일 밝혔다.

연구팀은 2020년 6월부터 12월까지 촬영된 족부 체중부하 측면 엑스레이 사진 1050장을 학습시켜 인공지능 모델을 개발했다.

이후 인공지능이 평발을 측정할 때 사용하는 22개의 지표를 찾아내고, 체중 부하 시 종골피치각(CPA), 거골-제1중족골각(TMA), 거골종골각(TCA)를 측정할 수 있게 엑스레이 사진을 학습시킨 다음 150장의 엑스레이 사진으로 검증했다.

검증 결과, 평발 진단 기준값과 1.37°의 평균 오차 범위로 평발을 예측해내는 것에 성공했다. 정형외과 전문의가 측정한 2.35°보다 좁은 오차 범위로 평발을 예측해낸 것이다.

연구팀에 따르면 정형외과 전문의가 인공지능의 가이드에 따라 150장의 엑스레이 사진을 판독한 경우, 기준값과의 평균 오차는 2.35°에서 1.55°로 감소했고, 측정 시간 또한 195분에서 135분으로 줄어들었다. 

또한, 일반 의사의 경우 평균 오차는 1.99°에서 1.56°로 감소했고, 측정 시간은 205분에서 155분으로 줄어든 것으로 나타났다.

김남국 서울아산병원 융합의학과 교수는 “이번 연구는 평발 진단 과정에서 생기는 관찰자 간 일치도 문제 해결에 인공지능을 활용할 수 있다는 점에 의의가 있다”라며, “앞으로 인공지능으로 평발을 정확히 진단해 공정한 병역판정에 기여할 수 있을 것으로 기대된다”라고 밝혔다.

한편, 이번 연구 결과는 ‘유럽 영상의학회지(European Radiology, 피인용지수 7.034)’에 최근 게재됐다.