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날로 진화하는 의료AI...폐결핵·파킨슨병·치매 예측하고 MRI 촬영시간 줄이는 기술까지

GE헬스케어, KIMES서 스타트업과 협업 소개...메디컬아이피·에어스메디컬·휴런·아이메디신 등 AI기술 선봬

기사입력시간 21-03-24 10:51
최종업데이트 21-03-25 10:17

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KIMES 2021에 참관하고 있는 관람객들. 사진=한국이앤엑스 

[메디게이트뉴스 임솔 기자] 18~21일 4일간 서울 강남구 코엑스에서 개최된 ‘제36회 국제의료기기·병원설비 전시회 (KIMES 2021)’에서 의료 인공지능(AI)과 관련한 다양한 기술이 선보였다. AI기술을 중심으로 전시한 기업은 GE헬스케어, 메디컬아이피, 에어스메디컬, 휴런, 아이메디신 등이다. 다만 국내 대표적인 의료AI 기업인 루닛, 뷰노, 제이엘케이, 딥노이드 등은 이번 KIMES에 참여하진 않았다. 

식품의약품안전처에 따르면 인공지능 의료기기의 연도별 허가·인증은 2018년 4건, 2019년 10건에 이어 지난해 11월 기준 47건 등 총 61건으로 급증하고 있다. 

GE헬스케어, AI플랫폼 '에디슨'에 루닛 등 스타트업 협업  
GE헬스케어 AI플랫폼 에디슨에 탑재된 기업들 

GE헬스케어코리아는 GE의 AI플랫폼인 ‘에디슨(Edison)’기술이 탑재된 다양한 솔루션을 대거 선보였다. 우선 다양한 AI스타트업들이 일종의 앱스토어처럼 AI플랫폼에 포함돼 한 눈에 볼 수 있게 했다. 사용자가 X-레이, CT, MRI 등을 촬영한 다음 영상을 확인할 때 의 해당 기업의 AI기술 불러오기를 하면 진단에 필요한 AI기술을 접목해 볼 수 있다. 국내 기업에서는 루닛이 들어가있다.   

회사측은 “사용자가 원하는 AI기술이 있다면 이를 선택해 진단에 활용하거나 연구에 적용할 수 있다”라며 “루닛을 비롯해 세계적인 스타트업과 서로 협업하고 상생하기 위한 취지”라고 설명했다.  

심장초음파 비비드(Vivid) AI 플랫폼은 AI를 기반으로 한 심장전용 초음파 장비(Vivid Ultra Edition)를 확인할 수 있다. 모든 제품군에 적용된 딥러닝 분류 네트워크(Deep Artificial Neural Network)를 활용해 AI에 지속적으로 표준 2D 이미지를 자율학습을 시켜 설계한 알고리즘이 적용됐다. 

산부인과 전용 초음파기기인 ‘볼루손(Voluson) 시리즈’는 AI기술 에디슨(Edison)을 기반으로 개발된 중추신경검사에서 필수적인 단면과 측정값을 자동으로 제공하는 소노씨앤에스(SonoCNS)와 세계산부인과초음파학회 (ISUOG)에서 권장하는 20가지 권고 검사 영상에 대한 획득 여부를 자동 인식해주는 기능인 소노리스트(SonoLyst)기능을 탑재했다. 

베뉴(VENUE)는 팬데믹 시기의 감염 관리를 위한 장비다. 코로나19로 인한 환자의 폐에 이상 상태를 AI 기반의 자동화 기능을 토대로 측정, 치료법을 빠르게 확인할 수 있다. 무선으로도 영상 전송이 가능해 외부로 장비를 반출할 수 없는 음압병실에서도 사용 가능한 장점이 있다. 

메디컬아이피, 폐결핵 정량화와 치료모니터링 솔루셥 '티셉' 첫 공개 

메디컬아이피는 ▲AI 체성분 자동 분석 소프트웨어 'DeepCatch(딥캐치)' ▲X-레이 기반 질환 정량화 AI 플랫폼 'TiSepX(티셉)' ▲AI 의료영상 분할·분석 소프트웨어 'MEDIP PRO(메딥프로)' ▲의료용 3D프린팅 솔루션 'ANATDEL(아낫델)' 등 다양한 의료 AI 제품 라인업을 공개했다.

특히 회사측은 최근 개발이 완료된 폐결핵(TB) 정량화 및 치료 모니터링 AI 솔루션 'TiSepX TB(티셉TB)'를 처음으로 공개했다.

회사측은 “티셉은 AI, 3D모델링, 의료영상 분할 기술 등을 결합해 개발한 X-레이 기반 AI 솔루션이다. 2D 영상인 X-레이에서 단순 이상 징후를 탐지하는 데 그치지 않고 병변의 크기, 용적률 등 수치적 정보까지 얻을 수 있는 AI 플랫폼”이라고 설명했다.

회사측은 "티셉의 기술력을 바탕으로 전파력이 있는 활성 폐결핵(TB)군을 비활동성 폐결핵과 분류하고 폐결핵 활성 정도를 정량화하는 솔루션 '티셉TB'의 개발을 완료했다“라며 ”X-레이를 기반으로 약제 효과, 폐결핵 개선 추이 등을 수치 정보로 산출할 수 있어 장기 치료가 필요한 폐결핵 치료 모니터링에 특화된 제품“이라고 설명했다.

또한 회사측은 대사성질환의 예측과 예방에 최적화된 AI 솔루션 '딥캐치'를 소개했다. 딥캐치는 한 번의 클릭만으로 전신 체성분을 7개 구조물(피부, 뼈, 근육, 내장지방, 피하지방, 장기, 뇌척수)로 분석하고 각각의 정보를 수치화해주는 소프트웨어다. 

회사측은 “정확도가 97%에 달해 CT 분석 연구를 위한 체성분 지표로 활용되고 있다. 각 질환별 기회검진을 위한 표준치를 수립하고자 다수의 대학병원과 공동 연구를 진행하고 있다”고 말했다.

회사측은 자체적인 AI 의료영상 분할 기술을 활용해 3D프린팅 해부학 모델을 제작하는 '아낫델' 솔루션을 구축하고 있다. 다수의 대학병원은 물론 메드트로닉, 올림푸스 등 글로벌 대형 의료기기 기업으로 공급처를 확대해가고 있다. 회사 창업자인 박상준 대표는 공학박사 출신의 서울의대 영상의학과 교수다. 

에어스메디컬, MRI 촬영시간 줄이고 품질 향상시키는 솔루션 전시  

에어스메디컬은 식약처 인허가 MRI 가속화 제품인 ‘SwiftMR’을 전시했다. 촬영을 할 때 가속 촬영한 MRI 이미지를 딥러닝 기술을 기반으로 복원해  PACS(의료영상저장전송장치)에 전달하는 소프트웨어 솔루션이다. 

회사측은 “촬영시간은 최대 50% 단축될 뿐만 아니라 영상 품질은 기존보다 향상된다. 해당 솔루션은 클라우드 기반 단독형 소프트웨어로, 하드웨어의 추가적 설치 없이 의료기관의 PACS에 연동해 사용할 수 있다”고 설명했다. 

회사측은 “MRI 장비 교체 혹은 추가 구매가 필요하지 않고 30여 분에 이르는 기존 MRI 촬영 시간을 단축할 수 있다는 점에서 병원의 MRI 장비 운영 및 수익성, 폐소공포증이 있는 환자 경험 개선에 도움을 준다”고 소개했다.

이 제품은 서울대병원, 서울아산병원, 서울성모병원 등 의료기관들과 협력을 통해 방대한 양의 MRI 영상 데이터를 딥러닝 모델에 학습시키며 유효성을 검증해왔다. 이를 통해 지난 2월 식품의약품안전처에서 인허가를 획득했고 미국 식품의약국(FDA) 허가도 진행하고 있다. 

이 회사는 지난해 페이스북 AI 연구소 (Facebook AI Research)와 뉴욕대 의과대학이 공동 개최한 MRI 가속영상 AI복원 대회(fastMRI Challenge)에서 전 부문 1위에 오르기도 했다. 이 회사의 공동창업자는 서울대 전기정보공학부와 서울대 의대 출신이다. 

휴런, 파킨슨병 등 뇌신경질환 분석 AI 소프트웨어 소개 

휴런은 치매의 원인으로 알려진 ‘베타 아밀로이드’ 단백질을 자동으로 정량화하는 소프트웨어(Veuron-Brain-pAb)를 선보였다. 지난 1월 미국 FDA로부터 510K 승인을 받았으며, 국내에서는 지난해 7월 식품의약품안전처로부터 의료기기 2등급 허가를 받았다.

휴런은 ‘Clinical AI’를 기반으로 파킨슨병, 뇌졸중, 치매 등 뇌신경질환 파이프라인을 개발하는 스타트업 회사다. 2017년 가천의대 길병원 신경과 교수인 신동훈 대표를 중심으로 신경과, 영상의학과, 의공학과 교수진과 가천대 의료기기센터의 인공지능 박사 연구진들이 참여했다. 

대표 제품인 ‘mPDia’는 파킨슨병을 조기에 진단하는 AI 솔루션이다. 회사측은 “파킨슨병은 치매에 이어 두 번째로 흔한 만성 퇴행성 질환이지만, 지금까지 파킨슨병 진단을 위해서는 임상의의 신경학적 진단과 PET 영상 판독이 병행돼야 했다”라며 “파킨슨병의 병소 영역을 자체적인 MRI 영상 처리 기술을 통해 가시화하고, 해당 영역의 손상 여부를 인공지능 딥러닝 기술을 통해 자동 판단하여 결과를 도출한다”고 설명했다. 

회사측은 “단순히 많은 양의 데이터를 모델링 방식이 아니라 양질의 데이터로 학습시킬 수 있었다. 파킨슨병 진단 시 PET대비 비용 감소 효과가 크다. mPDia는 상대적으로 저렴한 MRI 영상을 기반으로 하는 데다, 별도의 조영제를 사용하지 않아 안전성이 보장되며 반복검사도 가능하다"고 했다.
 
회사측은 서울대병원, 서울아산병원, 서울성모병원을 비롯해 국내 10개 대학병원과의 후향 임상에 이어 전향 임상 예정이며, 영국과 네덜란드에서도 임상을 추가로 추진할 계획이다.

아이메디신 치매 조기 발견과 진행 정도 확인을 위한 AI기술 전시 

아이메디신은 알츠하이머 치매 조기 발견을 위한 뇌전도 디지털 바이오마커를 선보였다.​ 인공지능(AI)이 뇌파를 딥러닝으로 분석해 알츠하이머 치매의 전 단계인 기억장애형 경도인지장애 여부를 선별(screening)하는 기술이다. 이 회사는 의사 출신인 강승완 서울대 간호대 교수가 창업했다. 

알츠하이머 치매는 뇌의 구조적인 변화가 생겨나기 전에는 기존 영상검사로 발견하기가 어려운 한계가 있다. 이에 비해 뇌파는 뇌가 퇴화함에 따라 전반적으로 느려지는 현상이 나타나 뇌의 건강 상태를 조기에 발견, 치료적인 접근을 할 수 있는 기회를 제공하는 것에 착안했다.

해당 기술을 적용한 제품으로 시행한 임상시험에서 선별정확도(민감도 93.2%, 특이도 90.2%)를 입증해 지난해 8월 해당 제품(iSyncBrain MCI-Classifier)에 대해 의료기기 소프트웨어 허가를 받았다. 현재는 경도인지장애 정도에 따라 치매로의 진행가능성을 구분해 보여주는 기술을 개발 하고 있다.

회사측은 “AI 치매 선별기술을 이용하면 딥 러닝을 통해 분석된 결과를 통해 치매 여부를 손쉽게 판별할 수 있다. 최근 개발한 전용 헤드셋 '아이싱크웨이브(iSyncWave)'를 10분 내외 착용한 상태로 뇌파를 측정하면 AI기술이 탑재된 ‘아이싱크브레인-M(iSyncBrain MCI Classifier)’ 솔루션에 뇌파데이터를 업로드 해 치매 혹은 경도인지장애 가능성을 구별할 수 있는 결과를 확인할 수 있다”고 밝혔다.

회사측은 "상반기 출시를 목표로 개발 중에 있는 ‘아이싱크웨이브(iSyncWave)’는 기존에 젤 방식의 뇌파측정 대신 건식(gel-free) 측정으로 사용자와 환자의 편의성을 높이고, 측정된 결과에 따라 측정기에 함께 장착된 근적외선엘이디(NIR-LED)로 개인 맞춤형 광자극조절치료도 제공하는 제품"이라고 소개했다.