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[IT is Health 기술, 질병의 한계를 넘다] 인공지능으로 ‘중이염’을 진단한다

딥러닝 기술을 활용한 의료 진단의 가능성

글. 정재호 교수 한양대학교구리병원 이비인후과 교수

인공지능으로 ‘중이염’을 진단한다

인공지능(Artificial intelligence)

2016년 3월 인공지능 ‘알파고’는 이세돌 9단과 역사적인 대국을 펼쳤다. 이 경기에서 알파고는 바둑전문가들의 예상을 뒤엎고, 이세돌 9단을 상대로 4승 1패의 성적으로 압승을 한다. 바둑경기에서 인공지능이 인간을 이긴 것은 인공지능의 비약적인 발전을 보여주는 상징적인 사건이었으며, 이를 계기로 세간에 인공지능, 딥러닝(Deep Learning)에 대한 관심이 커지게 되었다.

인공지능 기술의 하나인 인공신경망(Artificial Neural Network)은 사람의 뇌구조를 흉내 내어 만든 데이터 분석 알고리즘이다. 인공신경망을 구축하고 데이터를 분석하는데 많은 계산이 필요하여 시간이 오래 걸렸으나, 최근 컴퓨터 기술의 비약적인 발전으로 우리 삶에 널리 활용되고 있다. 예를 들어 음성인식 기술, 안면인식 기술 등은 인공신경망을 이용한 대표적인 사례다. 이 같은 인공신경망에 빅데이터(Big Data) 기술을 접목시킨 것을 딥러닝이라 하며, 이는 현재의 데이터를 가지고 학습을 한 뒤 미래의 결과를 예측하는데 중점을 두고 있다. 최근에는 이 같은 딥러닝 기술을 의료에 접목해, 환자의 데이터로 학습하여 스스로 진단하고, 치료법을 찾아내는 연구들이 활발하다.

딥러닝 알고리즘-A Multipolar Neuron, A Neural Network

중이염

중이염은 이비인후과에서 진료하는 대표적인 질환이다. 중이와 유양동의 염증으로 고막이 뚫어지거나 귀에서 농성 분비물이 나오거나 통증이 동반될 수 있다. 질환의 형태에 따라 급성중이염, 삼출성 중이염, 만성 중이염, 진주종 중이염 등으로 구별되며, 제대로 치료를 받지 않으면 염증이 악화되어 청력이 떨어지고, 심한 경우는 어지러움, 안면신경마비, 두통 등이 발생할 수 있다.

중이염 내시경 사진

인공지능 기술을 이용한 중이염 진단

앞서 이야기한 딥러닝 기술을 바탕으로 중이염을 진단하는 연구들이 진행 중이다. 중이염은 고막의 모습을 유심히 관찰하여 진단할 수 있다. 이비인후과 병원에서 귀 내시경을 통해 고막을 들여다보며 이상여부를 판단한다. 병원에 저장되어 있는 고막사진 데이터 베이스와 최종진단 정보를 딥러닝 알고리즘을 이용하여 학습한 뒤 새로운 사진을 보고 이상 여부를 진단하는 기술이다. 최신 연구에 의하면 딥러닝 알고리즘을 이용하여 기계학습을 하였을 때 약 90%의 정확도로 고막을 진단할 수 있다고 한다. 이 같은 기술은 이비인후과 의사가 상주하지 않는 지역이나 응급실에서의 귀 질환을 진단하고 치료하는 과정에 많은 도움을 줄 수 있을 것이다. 그리고 의대생이나 전공의 교육에도 유용하게 사용 가능하다. 스마트폰 기술의 발달로 복잡한 내시경 기계가 없이 손쉽게 고막사진을 찍을 수 있어 이를 딥러닝 진단기술과 접목한다면 더 큰 시너지를 낼 수 있다. 본원은 본교 ‘인공지능 이미지 센터’라는 교책연구센터와 함께 인공지능을 이용한 의료영상 진단 기술 개발을 위해 노력하고 있다.

2019.09.19

관련의료진
이비인후과 - 정재호
태그

#중이염

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