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[의료 영상과 AI의 결합: 라디오지노믹스(Radiogenomics)의 현재와 미래]-[Ep. 13: How AI Can Improve Brain Tumor Treatment]

NVIDIA AI Podcast · B2 · 2017-03-16

Technology
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📋 Summary

의료 영상과 AI의 결합: 라디오지노믹스(Radiogenomics)의 현재와 미래

메이요 클리닉(Mayo Clinic)의 영상의학과 교수이자 연구 부의장인 브래들리 에릭슨(Dr. Bradley Erickson) 박사는 본 팟캐스트를 통해 인공지능이 의료 영상 분야에서 어떻게 혁신을 일으키고 있는지, 그리고 그가 개척 중인 '라디오지노믹스(Radiogenomics)'가 환자의 치료 방식에 어떤 변화를 가져오고 있는지에 대해 설명합니다.

1. 80년대의 꿈에서 현실로: AI의 진화

에릭슨 박사는 1980년대부터 영상 처리에 머신러닝과 신경망(neural networks)을 도입하려 시도했으나, 당시의 기술적 한계로 인해 성과를 거두지 못했다고 회고합니다. 그는 이를 "pipe dream(허황된 꿈)"이라고 표현했습니다. 그러나 최근 5년 사이 컴퓨팅 파워의 비약적인 발전, 딥러닝 기술의 성숙, 그리고 대규모 데이터셋(dataset)의 확보가 가능해지면서, 과거에는 불가능했던 의료 영상 분석이 현실화되었습니다. 그는 의료 데이터가 "Moore’s Law(무어의 법칙)"처럼 18~24개월마다 두 배씩 증가하고 있으며, 이러한 데이터의 폭발적인 증가가 AI 성능 향상의 핵심 동력이라고 강조합니다.

2. 라디오지노믹스(Radiogenomics)란 무엇인가?

라디오지노믹스는 영상(Radiology)과 유전체학(Genomics)의 합성어로, 의료 영상 내의 미세한 패턴과 질감(texture)을 분석하여 종양의 유전적 특성을 파악하는 기술입니다. 에릭슨 박사는 CT나 MRI 영상이 단순한 형태 인식을 넘어, 인간의 눈으로는 감지할 수 없는 복잡한 생물학적 정보를 담고 있다고 설명합니다. 예를 들어, 뇌종양 환자의 경우 조직 검사 없이도 '1p19q 염색체 결손'이나 'MGMT 메틸화'와 같은 중요한 유전적 지표를 영상 분석만으로 추론할 수 있게 되었습니다. 이는 환자에게 침습적인 검사 부담을 줄이고, 보다 정밀한 치료 계획을 수립할 수 있게 함을 의미합니다.

3. 다차원 데이터와 인간 인식의 한계

에릭슨 박사는 MRI가 T1, T2, 확산(diffusion), 관류(perfusion) 등 다양한 대비 영상을 생성한다는 점에 주목합니다. 인간의 눈과 뇌는 이러한 다차원 데이터를 통합하는 데 한계가 있지만, 컴퓨터는 이를 효과적으로 종합하여 종양의 공격성이나 치료 반응을 예측할 수 있습니다. 그는 이러한 정보가 "better reflection of biology(생물학을 더 잘 반영하는 도구)"가 되어, 기존의 유전적 검사만으로는 설명되지 않는 환자 간의 차이를 밝혀낼 수 있을 것이라고 주장합니다.

4. 예방적 의료와 일상 데이터의 활용

팟캐스트에서 에릭슨 박사는 의료 데이터의 범위가 병원 내 영상에만 국한되지 않는다고 강조합니다. 그는 스마트폰과 웨어러블 기기를 통해 수집되는 음성, 온도, 신체 활동량 등 '저해상도 데이터(lower resolution data)'가 지속적으로 축적된다면, 질병의 조기 징후를 감지하는 강력한 도구가 될 수 있다고 설명합니다. 그는 "more pervasive information(더 보편적인 정보)"을 활용하면 예방 중심의 의료 체계로 전환할 수 있으며, 이는 비용 절감과 삶의 질 향상이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 길이라고 덧붙입니다.

5. 결론 및 향후 과제

현재 라디오지노믹스 분야는 규제 당국인 FDA의 안전성 검증이라는 중요한 관문을 지나고 있습니다. 에릭슨 박사는 딥러닝의 '블랙박스(black box)' 특성, 즉 컴퓨터가 왜 그런 결론을 내렸는지 설명하기 어려운 점이 승인의 걸림돌이 될 수 있다고 인정하면서도, 정부와 학계, 산업계의 협력을 통해 해결책을 찾을 수 있을 것이라며 낙관적인 태도를 보였습니다. 그는 기술의 발전 속도가 "exponentials(지수적)"임을 명시하며, 환자로서도 이러한 기술이 하루빨리 정착되어 불필요한 고통을 줄일 수 있기를 기대한다고 밝혔습니다.

🎯Key Sentences

1
I'm having a hard time wrapping my head around that right now.
지금 그걸 이해하기가 너무 어렵네요.
2
I guess, yeah. But seriously, undoubtedly what's found that reflect the genomic properties in most cases is a textural type of thing
글쎄, 그런 것 같아. 하지만 정말 중요한 건, 대부분의 경우 유전체 특성을 반영하는 것은 의심할 여지 없이 텍스처와 같은 유형의 것이라는 점이야.
3
The answer is probably, and since I'm a radiologist, I'm allowed to use those sort of indefinite terms, right?
정답은 아마도 그럴 겁니다. 그리고 저는 영상의학과 전문의니까, 저런 불확실한 표현을 써도 괜찮겠죠, 그렇죠?
4
I think that's still unbelievable to many people in medicine that there is that information present in an image.
의학계에서는 여전히 많은 사람들이 이미지에 그러한 정보가 담겨 있다는 것을 믿기 어려워하는 것 같습니다.
5
I think it had always been a pipe dream to use computers to help with image interpretation, but the technology just wasn't there.
컴퓨터로 이미지 해석을 돕는다는 건 늘 실현 불가능한 꿈같은 이야기였지만, 당시 기술로는 역부족이었던 것 같다.
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📝Key Phrases

1
brought to bear
발휘되다
2
play around with
가지고 놀다
3
pipe dream
몽상
4
come into place
시행되다
5
wrapping my head around
이해하려고 애쓰는 중
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📖 Transcript

Welcome to Nvidia's AI podcast, where we explore the expanding world of artificial intelligence with the people who are developing and applying AI to the problems and opportunities that cut across our lives.
And living healthier lives is certainly one of the areas where AI is increasingly brought to bear, which is where our guest, Dr. Bradley Erickson, comes in.
Dr. Erickson is a professor of radiology and the associate chair of research in radiology at the Mayo Clinic in freezing Minnesota.
Brad, Dr. Erickson, welcome. Thank you. You focus your research on the use of computer technologies, like AI, I guess, but to extract information from medical images. is.
I know AI is a relatively new user, correct me if I'm wrong for radiology and looking at medical images, but what's been the progression and how did you get to AI as a as a tool and an approach?
Sure, so radiology has had access to digital imaging really when CT scanning became available and the first CT scanner was actually installed here at Mayo Clinic in 1973.

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