수리연, 딥러닝 이용한 뇌 단층 촬영 이미지 복원 기술 민간이전

- 치매 판독 위한 PET 영상 촬영 시간 기존 대비 10배 단축 가능 -

- 민간기업과의 협력 통해 AI 기반 PET 영상 복원 알고리즘 솔루션 상용화 추진 -

□ 국가수리과학연구소(소장 김현민, 이하 수리연)는 딥러닝을 이용한 짧은 시간 촬영된 뇌 단층 촬영 이미지 복원 기술을 이전하기 위한 협약을 의료 AI 플랫폼 전문 기업 ㈜딥노이드(대표 최우식)와 5월 26일 체결했다.

□ 치매 판독을 위해서는 방사선 의약품을 체내에 투입 후 20분간 PET 촬영*을 진행해야 한다. 그러나 치매 환자의 경우 대부분 고령이고, 인지 기능이 감소되어 장시간 촬영 중 움직이는 경우가 빈번히 발생한다. 이러한 움직임으로 인한 영상 왜곡으로 판독에 어려움이 발생하거나 심한 경우 재촬영을 진행하기도 한다.
     *Positron Emission Tomography(양전자 단층촬영)

□ 이에 수리연 의료영상연구팀 연구진은 동아대학교병원과의 공동연구를 통해 딥러닝을 활용하여 짧은 시간 촬영된 PET 영상에서 발생하는 잡음을 제거하는 기술을 개발하는데 성공했다. 

 ◎ 연구진은 생성적 적대 신경망(Generative adversarial network)과 평균제곱오차를 결합한 손실 함수를 훈련에 사용하여, 복원 영상에서 발생하는 영상 뭉개짐 현상을 극복했다.

□ 해당 기술 방식을 적용하면 환자의 촬영 시간을 기존 20분에서 2분으로 10배 단축시키는 반면, 진단 성능을 20분 수준으로 유지할 수 있다. 연구진은 이 기술을 통해 촬영 시간을 대폭 줄여 환자의 불편을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 의료 비용 절감에 크게 기여 할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

□ 기술을 이전받은 ㈜딥노이드 측은 AI 기반 PET 영상 복원 알고리즘을 솔루션화한 뒤에 자사가 개발한 웹 기반의 마켓플레이스인 딥 스토어에 연동하는 방식으로 해당 기술을 상용화시킬 예정이다.

□ 수리연 박형석 의료영상연구팀장은 “이번 연구는 수학을 통해 의료현장의 필요한 기술을 해결한 사례로서, 기술을 이전받은 기업이 상용화에 성공할 수 있도록 지원을 아끼지 않을 예정이다”라고 밝혔다.