한국원자력의학원이 인공지능을 활용해 직장암 환자의 수술 여부를 결정할 수 있는 기술을 개발했다.
AI가 직장암 환자의 수술 여부 예측!
한국원자력의학원(KIRAMS, Korea Institute of Radiological & Medical Sciences)의 우상근·신의섭·김병일 박사 연구팀이 ‘국소 진행성 직장암’ 환자가 항암방사선치료로 종양이 완전히 제거되는 완전관해(完全寬解, Complete Remission)를 보다 정확하게 예측할 수 있는 AI(Artificial Intelligence) 모델을 개발했다고 오늘 발표했다.
사진) 한국원자력의학원
주) 왼쪽 앞줄부터 원자력병원 외과 신의섭 박사 · 핵의학과 김병일 박사, 한국원자력의학원 우상근 박사
일반적으로 암세포가 직장에서만 자라는 ‘국소 진행성 직장암’은 재발을 막고 항문을 보존하기 위해 수술 전 항암 및 방사선 치료를 병행한다.
참고로 ‘직장(直腸, Rectum)’은 대장의 최하부부터 항문까지의 부분으로 길이는 약 10~20cm 정도이다.
그런데 이 치료(항암방사선치료)만으로도 국소 진행성 직장암이 완전히 제거(즉 완전관해)되는 환자들도 있다. 즉, 이번에 개발된 기술의 핵심이 바로 이렇게 항암방사선 치료만으로 완전관해되는 환자들을 수술 전에 ‘미리’ 선별함으로써 불필요한 수술로 인한 비효율을 최소화하는 것이다.
예측 정확도는 87.5%
그래서 연구팀은 국소 진행성 직장암 환자 156명의 ‘양전자 방출 단층촬영(Positron Emission Tomography, PET)’ 영상 데이터와 치료 결과 데이터를 학습시킨 AI 모델을 개발했다.
초기 원자력병원 환자들의 데이터만을 학습시켰을 때의 예측 정확도는 76% 정도였다. 그러나 이후 순천향대학교 부속 부천병원 환자들의 데이터까지 학습시키자 예측 정확도는 87.5%까지 상승했다.
우상근 박사 연구팀은 “이번 연구 성과가 난치성 직장암 환자를 위한 맞춤형 치료법 개발에 도움이 되길 바라며, 향후 인공지능 기술 접목 등 다각적인 방사선 의학 연구 추진으로 암을 비롯한 여러 난치성 질환의 치료법 제시를 위해 노력하겠다”고 포부를 밝혔다.
참고로 위 연구 성과는 종양학 분야의 오픈 액세스 의학 저널 ‘캔서스(Cancers)’ 11월 30일자 온라인 판에 게재 됐으며, 논문명은 「Prediction of Neoadjuvant Chemoradiotherapy Response in Rectal Cancer Patients Using Harmonized Radiomics of Multcenter 18F-FDG-PET Image」, 저자는 Hye-Min Ju, Jingyu Yang, Jung-Mi Park, Joon-Ho Choi, Hyejin Song, Byung-Il Kim, Ui-Sup Shin, Sangsik Cho and Sang-Keun Woo로 등록돼 있다.
