의료 인공지능(AI)스타트업 에어스메디컬(대표 이진구)이 2020년 페이스북 AI연구소 (Facebook AI Research)와 뉴욕대학교 의과대학(NYU School of Medicine)이 공동 개최한 MRI가속영상 AI복원 대회(fastMRI Challenge)에서 전 부문 1위를 달성하는 성적을 거뒀다.

대회 결과는 국제전기전자공학회(IEEE) 산하 저널에 게재될 예정이며, 우승팀인 에어스메디컬은 국제 저명 인공지능 컨퍼런스인 ‘NeurIPS2020’(Neural Information Processing Systems·신경정보처리시스템학회)의 의료영상 분야 학회(‘Medical Imaging Meets NeurIPS’)에 초청되어 오는 12월 11~12일, 이번 우승을 이끈 핵심 기술에 대해 발표하게 된다.

‘fastMRI’는 페이스북과 뉴욕대학교 의과대학이 AI기술을 기반으로 MRI 영상 촬영 시간 단축을 연구하기 위해 2018년 시작한 공동 프로젝트로, 매년 MRI 가속화 대회인 ‘fastMRI Challenge’를 개최하며 작년에 이어 올해가 두번째이다. 유럽·미국을 중심으로 AI와 의료분야 연구 기관과 업체 및 MRI 제조사들이 참가한 이번 대회는 뇌 부위에 대해 각 4배·8배 가속 촬영한 MRI영상을 복원하는 과제로 경쟁을 펼쳤다.

이번 대회의 평가는 원본영상과의 구조적 유사도를 수치화한 SSIM(Structural Similarity Index Measure) 점수로 1차 실시 후, 실제 MRI 영상을 촬영·판독하는 영상의학과 전문의들이 정확성과 더불어 임상 병리학적 유용성에 대한 평가로 이뤄졌다.

에어스메디컬은 총 3개 경쟁부문에 걸친 15개 항목 중 14개 항목에서 최고 SSIM 점수를 기록했고, 미국 메이요클리닉(Mayo Clinic), 스탠퍼드대학교병원 등의 영상의학 전문의들이 실시한 평가 항목에서도 거의 대다수가 1위로 꼽아야 가능한 평균 1점대를 기록했다.

MRI는 X-Ray나 CT와 달리 피폭 위험 없이 정밀진단이 가능해 진단적 가치가 높지만 30~45분에 이르는 긴 촬영시간 때문에 MRI 가속화는 업계의 오랜 과제였다. 그 동안의 MRI 가속화 연구는 높은 시장 진입장벽으로 인해 GE, Philips 같은 글로벌 대형 제조사들에 제한돼 왔다.

하지만 최근 AI가 의료 영상 영역에의 접목이 활성화되면서 MRI 가속화 연구도, 기술력을 갖춘 전 세계의 스타트업과 연구기관으로 확대되고 있다. 특히 AI를 활용한 가속화가 획기적인 이유는 시간 단축을 위해 가속 촬영해 획득한 영상의 정보가 불충분하더라도, AI가 이미 학습한 원본영상들을 기준으로 부족분을 복원해낼 수 있기 때문이다. GE, Canon 등 주요 MRI 제조사들이 작년부터 최신 MRI 모델에 AI기반 가속화 솔루션을 탑재하여 출시하기 시작했으며 머지않아 AI기반 가속화가 기존 기법들을 대체할 것으로 예상된다.

이진구 대표는 “진단과 예방을 강조하는 헬스케어 트렌드로 빠르게 성장하는 MRI 촬영에 대한 수요만큼 가속화 기술을 통해 기대되는 효과도 크다. 하지만 MRI는 다른 의료 영상 분야보다 기술 진입장벽이 높은 어려운 영역이기도 하다. 이번 대회 결과는 우리나라의 뛰어난 AI기술을 바탕으로 선진국이 독점하고 있는 의료 영상 관련 원천기술 분야에 도전해 그 경쟁력을 인정받은 것”이라며 “에어스메디컬의 첫 뇌 MRI 가속화 제품이 내년 출시를 앞둔 시점에, 잠재 고객인 영상의학 전문의들로부터 임상적 가치와 시장성까지 증명 받은 것이라 더욱 의미가 있다”고 자부심을 표했다.

한편, 서울대학교 전기정보공학부와 의과대학 출신 공동창업진이 모여 2018년 10월에 설립한 에어스메디컬은 올해 6월 중소벤처기업부 주관 아기유니콘 200 육성 사업에, 9월에는 범부처 주관 전주기 의료기기 연구개발 사업에 선정되며 국내에서도 연달아 기술력과 성장가능성을 인정받고 있다. 
AI 기술을 기반으로 MRI 가속화 연구가 더욱 활발해지고 있어
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