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결핵 진단을 혁신하는 휴대용 흉부 X-ray 기술: Portable Chest X-ray 기반 글로벌 TB 스크리닝 패러다임 변화

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키워드:  Portable Chest X-ray · 결핵 진단 · TB 스크리닝 · 디지털 흉부 X선 · 모바일 의료영상 · 공중보건 혁신 서론: 결핵(Tuberculosis)과 영상의학 기반 진단 패러다임의 변화 결핵(Tuberculosis, TB)은 여전히 전 세계적으로 가장 치명적인 감염성 질환 중 하나로 남아 있으며, 특히 저개발국·농촌 지역·의료 접근성이 낮은 지역에서 조기 진단 실패가 치명적인 전파 확산의 주요 원인이 되고 있다.  WHO(World Health Organization)에 따르면 매년 수백만 명이 결핵에 감염되며, 이 중 상당수는 조기 영상 진단 접근성 부족 으로 인해 적절한 치료 시기를 놓친다. 전통적으로 흉부 X-ray(Chest X-ray)는 폐결핵 진단의 핵심 1차 스크리닝 도구로 사용되어 왔다.  그러나 고정형 디지털 X-ray 시스템은 설치 비용, 유지보수, 전력 인프라, 전문 인력, 공간 제약 등으로 인해 의료 인프라가 취약한 지역에서는 활용이 어렵다.  이러한 구조적 한계를 해결하기 위한 대안으로 등장한 기술이 바로 휴대용 흉부 X-ray(Portable Chest X-ray) 시스템이다. 본 컬럼에서는 인도 National Jalma Institute 연구진(Indian Journal of Medical Research, 2024년 4월 15일 발표)의 임상 검증 연구를 중심으로, 휴대용 X-ray 기반 결핵 스크리닝 시스템의 기술적 신뢰성, 임상적 유효성, 공중보건적 파급효과, 그리고 글로벌 TB 진단 패러다임 변화 를 심층 분석한다.  Portable Chest X-ray 기술 개요 및 구조적 특성 휴대용 흉부 X-ray 시스템은 일반적인 고정형 디지털 방사선 장비와 달리, 소형화·경량화·배터리 기반 구동·무선 전송 을 핵심 기술 축으로 설계된다. 본 연구에 사용된 장비는 Mine 2 (LabIndia Healthcare) 모델로, 무게 약 1.8kg의 핸드헬드(han...

흉부 X선 영상 기반 인공지능(AI)을 이용한 관상동맥 석회화 및 심혈관질환 위험 예측: 딥러닝 영상의학적 고찰

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  서론: 흉부 X선과 인공지능의 만남이 여는 심혈관 영상의학의 새로운 지평 심혈관질환(Cardiovascular disease, CVD)은 전 세계적으로 사망 원인 1위를 차지하는 질환군으로, 조기 진단과 위험도 예측이 환자의 예후를 결정하는 핵심 요소이다.  전통적으로 관상동맥질환(Coronary artery disease, CAD)의 위험도 평가는 임상 위험 인자(흡연, 고혈압, 당뇨, 고지혈증 등)와 더불어 관상동맥 석회화(Coronary artery calcium, CAC) 평가를 통해 이루어져 왔다.  특히 Agatston score 는 심장 CT를 이용한 표준 지표로 널리 사용되고 있다. 그러나 심장 CT는 상대적으로 높은 비용과 방사선 피폭이라는 한계를 지니며, 모든 환자에게 일상적으로 적용하기에는 현실적인 제약이 있다.  반면 흉부 X선 검사(chest radiography) 는 응급실, 외래, 입원 환경에서 가장 빈번하게 시행되는 영상 검사 중 하나로, 저비용·저선량이라는 장점을 지닌다. 최근 인공지능(AI), 특히 딥 컨볼루션 신경망(Deep Convolutional Neural Network, DCNN) 의 발전은 기존 영상 판독의 한계를 뛰어넘어, 인간 판독자가 직관적으로 인지하기 어려운 미세한 영상 패턴을 추출하고 임상적 의미를 도출하는 단계에 이르렀다.  본 컬럼에서는 흉부 X선 영상 기반 AI를 이용한 관상동맥 석회화 예측 및 심혈관질환 위험도 평가 에 관한 Johns Hopkins University 연구를 중심으로, 그 영상의학적 의미와 임상적 파급효과를 심층적으로 고찰하고자 한다. 관상동맥 석회화(Coronary Artery Calcium)의 병태생리와 임상적 의의 관상동맥 석회화는 죽상동맥경화(atherosclerosis)의 진행 과정에서 나타나는 비가역적 변화로, 혈관 내막의 만성 염증과 지질 침착 이후 칼슘이 침착되며 형성된다.  이러한 석회화는 단순한 ...

흉부 후전방향 검사의 미래: 인공지능 기반 실시간 자세 평가 및 자동화 시스템 구축 전략

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http://dx.doi.org/10.9718/JBER.2023.44.3.167 1. 서론 : 흉부 방사선 검사의 중요성과 현대적 과제 흉부 방사선 검사 (Chest Radiography) 는 폐결핵 , 폐렴 , 기흉 등 주요 호흡기 질환뿐만 아니라 심혈관 질환을 진단하는 데 있어 가장 기초적이면서도 필수적인 검사법입니다 . 특히 방사선이 등에서 앞쪽으로 투과하는 흉부 후전방향 검사 (Chest PA) 는 폐와 심장의 정면 이미지를 선명하게 얻을 수 있어 임상적 가치가 매우 높습니다 . 그러나 최근 호흡기계 질병의 증가로 검사 수요가 폭증하면서 의료 현장에서는 몇 가지 심각한 문제에 직면해 있습니다 : 방사선사 인력 부족 및 업무 피로도 : 검사 수요에 비해 숙련된 방사선사의 공급이 부족하여 , 업무 피로도 상승과 이로 인한 재검사율 증가 ( 환자 피폭 선량 증가 유발 ) 문제가 발생하고 있습니다 . 신체 접촉 및 성적 수치심 : 최적의 영상을 위해 방사선사가 환자의 자세를 직접 교정하는 과정에서 발생하는 신체 접촉은 환자에게 성적 불쾌감을 줄 수 있는 리스크가 존재합니다 . 감염병 전파 리스크 : COVID-19 와 같은 고위험 감염병 확산 시기에는 대면 검사 과정에서 의료진과 환자 간의 교차 감염 우려가 매우 큽니다 . 이러한 문제들을 근본적으로 해결하기 위해 , 최근 인공지능 (AI) 을 활용한 비대면 자동 검사 시스템 연구가 활발히 진행되고 있습니다 . 2. 인공지능 기반 흉부 후전방향 검사 자세 평가 프로세스 인공지능을 통해 환자의 자세를 자동으로 평가하기 위해서는 크게 두 가지 핵심 알고리즘의 결합이 필요합니다 : 자세 추정 (...