네이처 서브 저널: AI가 질병을 정확하게 계산하고, 암의 왕인 췌장암을 요람에서 졸라 죽인다

May 11, 2023

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AI는 운세를 알려줄 수도 있고, AI를 이용해 '질병을 계산'할 수도 있다.
췌장암은 항상 "암의 왕"으로 여겨져 왔으며, 보통 "발견되면 늦다"고 합니다. 췌장암 위험을 3년 전에 예측할 수 있다면, 의심할 여지 없이 췌장암 환자에게 큰 축복이 될 것입니다.
5월 9일, 코펜하겐 대학과 하버드 의대의 과학자들은 Nature Medicine에 논문을 발표하고 CancerRiskNet이라는 딥러닝 알고리즘을 훈련시켰습니다. AI에 환자의 전자 의료 기록 데이터를 제공해야만 췌장암 위험을 계산할 수 있습니다. 이 알고리즘은 췌장암이 발생하기 3년 전에 위험을 예측할 수 있으며, 이를 AI의 "정확한 운세"라고 부를 수 있습니다.
논문의 주저자인 위안보 박사는 이 시스템은 의료 기록 시스템에 연결만 하면 되고 추가 데이터 수집이 필요 없다고 말했다. 랜딩의 난이도가 낮고 대규모 프로모션에 더 적합할 것으로 예상된다.
임상 의학에서 췌장암에 대해 이야기하면 의사와 환자 모두 늘 창백해진다.
췌장암은 특히 치명적인 암입니다. 전 세계 환자의 생존율은 1년 후 약 20%에 불과하고 5년 후에는 7%에 불과합니다. 높은 사망률 외에도 췌장암은 극도로 교활하고 매우 빠르게 퍼집니다. 더욱 교활한 것은 초기에는 일반적으로 뚜렷한 증상이 없다는 것입니다. 따라서 이런 종류의 암은 "발견될 때 늦다"는 것은 농담이 아닙니다.
2023년 5월 9일, 코펜하겐 대학, 하버드 의대 및 기타 기관의 연구자들은 췌장암의 조기 발견 및 치료 문제를 해결하기 위한 인공지능 알고리즘을 도입하여 췌장암 예방 및 치료에 새로운 희망을 가져왔습니다. 관련 논문은 Nature Medicine에 게재되었으며, 제목은 "질병 궤적에서 췌장암 위험을 예측하는 딥 러닝 알고리즘"입니다.

구체적으로, 연구진은 CancerRiskNet이라는 딥 러닝 알고리즘을 개발했는데, 이는 췌장암으로 인한 환자의 위험을 예측할 수 있습니다.

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질병 경로에서 췌장암 위험의 훈련 및 예측

 

연구진은 알고리즘의 정확성을 검증하기 위해 덴마크와 미국의 900만 명 이상의 환자에 대한 임상 데이터를 사용했는데, 여기에는 24,000건의 췌장암 사례가 포함되었습니다.

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미국과 덴마크 환자의 특성

 

연구자들은 췌장암 환자의 전자 의료 기록 데이터를 사용하여 CancerRiskNet을 훈련하고 췌장암 위험을 예측했습니다. 테스트 세트의 AUC 값은 {{0}}.86에 도달했습니다(AUC 값이 1.0에 가까울수록 감지 방법의 신뢰성이 높아짐).
기존의 스크리닝 방식과 비교했을 때, AI 도구를 사용한 후 정확도는 50-300배 향상되었습니다.
또한, 일반적으로 사용되는 영상 AI와 달리 이 연구는 CancerRiskNet만 의료 기록 시스템에 연결하면 되고, 추가 데이터 수집이 필요하지 않습니다. 영상 데이터를 사용하는 경우, 스크리닝된 대상을 CT에 사용해야 하므로, 이 방안을 대규모로 사용하면 구현의 어려움이 낮아지고 대규모 홍보에 더 적합합니다.
새로운 발견은 췌장암의 조기 발견 및 예방을 위한 새로운 아이디어와 방법을 제공합니다. 논문의 주저자인 위안 보 박사는 현재 조기 췌장암을 발견할 수 있는 신뢰할 수 있는 바이오마커나 스크리닝 도구가 없다고 말했습니다. 이 연구의 목적은 임상의가 췌장암의 고위험군을 식별하여 이러한 환자가 조기 치료의 혜택을 볼 수 있도록 돕는 인공지능 도구를 개발하는 것입니다.
코펜하겐 대학교 생물학 교수인 S ø ren Brunak은 많은 유형의 암, 특히 조기에 발견하고 치료하기 어려운 암은 환자, 가족 및 전체 의료 시스템에 비례하지 않는 손실을 초래한다고 말했습니다. 인공지능 기반 스크리닝은 췌장암의 발전 궤적을 바꿀 수 있는 기회가 될 것입니다.
하버드 의대의 수석 연구원인 크리스 샌더는 이런 종류의 AI 도구가 췌장암 위험이 가장 높은 사람들을 대상으로 할 수 있다고 말했습니다. 그들은 추가 검사를 통해 많은 이점을 얻을 수 있으며, 이는 임상적 의사 결정을 크게 개선하는 데 도움이 될 것입니다.
인공지능의 도움으로 의료진은 환자의 췌장암 발병 위험을 조기에 발견해 환자의 생존율을 높일 뿐만 아니라, 보다 빈번한 검진과 모니터링이 필요한 '고위험군'을 정확하게 타깃팅해 질병이 발생하기 전에 예방할 수 있다는 것을 알 수 있습니다.

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