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Machine Learning 기반 폐암 위험 예측 모델: XGBoost를 활용한 폐암 스크리닝 정확도 혁신

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Lung Cancer Risk Prediction Model · XGBoost · 폐암 조기검진 AI 1. 서론 : 폐암 스크리닝과 머신러닝 기반 위험 예측의 필요성 폐암 (Lung Cancer) 은 전 세계적으로 암 사망률 1 위를 차지하는 질환으로 , 조기 진단 여부가 예후를 결정하는 핵심 요소이다 . 그러나 기존의 폐암 스크리닝 전략은 연령 , 흡연력 (pack-years) 등 제한된 임상 변수에 기반한 단순 기준을 적용해 왔으며 , 이로 인해 고위험군 누락 (false negative) 과 저위험군 과잉검사 (false positive) 문제가 지속적으로 제기되어 왔다 . 최근 의료 인공지능 (AI) 과 머신러닝 (Machine Learning) 기술의 발전은 이러한 한계를 극복할 수 있는 새로운 가능성을 제시하고 있다 . 특히 폐암 위험 예측 모델 (Lung Cancer Risk Prediction Model) 은 다변량 임상 데이터를 종합적으로 분석하여 , 스크리닝 단계에서 개인 맞춤형 위험도 평가 를 가능하게 한다 . 본 컬럼에서는 중국 광저우 Lung-Care Project Program 코호트 (11,708 명 ) 를 기반으로 수행된 연구를 중심으로 , ·          Logistic Regression 기반 폐암 위험 예측 모델 과 ·          XGBoost 기반 머신러닝 폐암 위험 예측 모델 의 성능을 비교 · 분석하고 , 임상적 · 영상의학적 의미를 심층적으로 고찰한다 . 2. 연구 개요 및 데이터 구성 2.1 연구 대상 및 코호트 특성 본 연구는 전향적 코호트 연구 (prospective cohort study) 로 설계되었으며 , 광저우 Lung-Care Project Program 에 등록된 총 11,708 명 의 일반...

의료 인공지능(AI)이 이끄는 영상의학의 진화 — Radiology Extender 시대의 개막

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  http://dx.doi.org/10.31916/sjmi2025-01-7 인공지능, 영상의학의 새로운 동반자 21세기 의료 혁신의 중심에는 의료 인공지능(AI)이 있다.  특히 영상의학(Radiology) 분야는 AI 기술의 발전에 따라 가장 빠르게 변화하는 영역 중 하나로 꼽힌다.  과거 인공지능은 단순히 보조 도구로 여겨졌지만, 이제는 진단의 정밀도와 효율성을 혁신적으로 높이는 ‘Radiology Extender(영상의학 확장자)’로 진화하고 있다. 최신 연구에 따르면, AI는 단순히 병변을 감지하는 수준을 넘어 영상 판독, 데이터 분석, 보고서 자동화, 그리고 임상적 의사결정 지원까지 수행한다.  이러한 변화는 단순한 기술 혁신을 넘어 의료 생태계의 근본적 전환점 으로 평가된다. AI 영상의학의 핵심 기능 4가지 첨부 연구는 AI가 영상의학에서 수행하는 역할을 네 가지 핵심 기능 으로 구분했다.  이는 임상 현장에서 AI가 Radiology Extender로 작동하는 구체적인 기술 기반을 보여준다. 1️⃣ 병변 탐지와 분류 (Lesion Detection & Classification) 딥러닝 기반의 CNN(Convolutional Neural Network) 모델은 CT, MRI, X-ray 등 다양한 영상에서 병변을 자동으로 탐지하고 분류할 수 있다.  예를 들어, 폐결절 탐지, 뇌출혈 인식, 유방암 미세석회화 감지 등에서 인간 전문가 수준의 정확도를 보인다. AI는 또한 ‘이중 판독자(second reader)’로서 방사선과 전문의가 놓칠 수 있는 병변을 보완하며, 진단 신뢰도를 높인다. 💡 AI 영상 판독은 진단 오류를 줄이고, 판독자의 피로도를 낮춰 의료 안전성을 향상시킨다. 2️⃣ 영상 트리아지(Image Triage & Prioritization) 응급실과 같이 신속한 판독이 요구되는 환경 에서는 AI의 역할이 더욱 중요하다.  예...

인공지능 딥러닝을 활용한 디지털 유방촬영술에서의 악성 종양 판독과 임상 적용

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    doi:10.31916/sjm 2020-01-03 서론 유방암은 전 세계 여성에서 가장 흔히 발생하는 암이자 주요 사망 원인으로 꼽히며 , 조기 진단이 생존율을 높이는 핵심 요인으로 알려져 있습니다 .  디지털 유방촬영술 (Digital Mammography) 은 저에너지 X 선을 사용하여 유방 내부의 미세석회화 (microcalcifications), 종괴 (masses), 구조 왜곡 (architectural distortion) 등을 탐지하는 영상의학적 방법으로 , 조기 발견을 위한 핵심 기술입니다 .  그러나 육안 판독은 주관적 오류 가능성이 있으며 , 이 한계를 보완하기 위해   인공지능 (AI) 딥러닝 기반 자동 판독 시스템 이 빠르게 발전하고 있습니다 . 본 칼럼에서는   AI 기반 디지털 유방촬영 영상 분석 기술 의 최신 연구 결과를 정리하고 , 실제 임상 적용 가능성과 향후 전망을 살펴보겠습니다 . 1. 디지털 유방촬영술의 원리와 임상적 중요성 디지털 유방촬영술은 약 30kVp 의 저에너지 X 선을 사용하여 유방 영상을 획득합니다 .  다른 뼈 X 선과 달리 , 상대적으로 낮은 에너지를 사용해 미세한 병변을 탐지할 수 있습니다 . 미세석회화 : 직경 0.05~1 mm 크기의 밝은 점 형태 병변으로 , 군집 (cluster) 형태일 경우 악성 가능성이 높습니다 . 종괴 (Mass) : 원형 , 타원형 , 엽상형 (lobulated), 불규칙형 , 방사상 (spiculated) 등 다양한 형태를 가지며 , 경계가 불명확할수록 악성 가능성이 큽니다 . 구조 왜곡 : 유방 내 조직 배열이 정상과 달리 당겨지거나 휘어진 형태로 보이는 현상으로 , 암의 주요 지표가 될 수 있습니다 . 2. 인공지능 기반 영상 판독의 필요성 영상의학 전문의는 수많은 판독 경험을 바탕으로 병...