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의료영상의 패러다임 전환: 인공지능 기반 정밀의학·예측의학으로 진화하는 의료영상(Medical Imaging)

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http://dx.doi.org/10.31916/sjmi2025-02-7  Key word: Medical Imaging · Precision Medicine · AI Radiology · Predictive Diagnostics 서론: 의료영상은 더 이상 ‘진단 보조 수단’이 아니다 의료영상(Medical Imaging)은 지난 수십 년간 질병을 “확인(confirmatory)”하는 도구로 인식되어 왔다.  임상 증상이 발생한 이후, 병변의 위치와 범위를 시각적으로 확인하는 것이 영상의학의 핵심 역할이었다.  그러나 최근 10여 년간 정량 영상(quantitative imaging) , 분자영상(molecular imaging) , 인공지능(AI) 기반 분석 , 방사선량 최적화 기술 이 융합되면서 의료영상의 본질적 역할은 급격히 변화하고 있다. 이제 의료영상은 ▶ 질병을 예측(Predictive)하고 ▶ 개인별 위험도를 계층화(Risk Stratification)하며 ▶ 치료 반응과 예후를 정밀하게 예측(Precision Medicine)하는 임상 의사결정의 중심 인프라 로 자리 잡았다. 특히 2024–2025년 발표된 다수의 SCI급 연구들은 영상의학이 단순 판독을 넘어, 임상 지능(Clinical Intelligence)의 핵심 축으로 기능하고 있음을 명확히 보여준다. 1. 예측의학 시대의 핵심 도구, 신경영상(Neuroimaging) 알츠하이머병: 증상 이전에 진단되는 시대 알츠하이머병(Alzheimer’s disease)은 의료영상 패러다임 전환을 가장 상징적으로 보여주는 질환이다. 과거에는 기억력 저하라는 임상 증상이 나타난 후 MRI에서 해마 위축을 확인하는 방식이 주를 이루었지만, 현재는 아밀로이드 PET·타우 PET 을 통해 무증상 단계(preclinical stage)에서 병리학적 변화를 확인할 수 있다. Figure 1. PET 기반 알츠하이머병 전임상 진단 아밀로이드 PET 영상에서 대...

정밀의학과 나노메디신: 영상 기반 라디오믹스의 현재와 미래

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 http://dx.doi.org/10.31916/sjmi2023-01-05 서론 정밀의학(Precision Medicine)은 환자의 유전적·환경적·생활습관적 차이 를 고려하여 맞춤형 치료 전략을 제공하는 혁신적 접근이다.  기존의 획일적인 치료 방식에서 벗어나, 개인화된 진단과 치료를 가능하게 하는 핵심 기술이 바로 의학 영상(Medical Imaging)과 라디오믹스(Radiomics)이다.  나노메디신(Nanomedicine)은 이러한 정밀의학 구현에 필수적인 플랫폼으로 자리잡으며, 암 진단 및 치료, 약물 전달, 바이오센서 개발 등에서 급속한 발전을 이루고 있다. 1. 전통의학과 정밀의학의 차이 (1) 전통적 치료의 한계 과거의 의학은 같은 질환명을 가진 환자에게 동일한 치료법을 적용했다. 그러나 암 환자의 경우 같은 대장암이라도 분자생물학적 표지가 다르며, 반응률과 예후 또한 상이하다. Figure 1. 전통적 치료 방식 – 동일 질환명 환자에게 동일한 치료 제공. (예: 대장암 환자 모두 같은 항암제 사용 (2) 정밀의학의 도입 정밀의학은 환자의 바이오마커와 영상 데이터 를 기반으로 치료 전략을 세운다.  동일한 질환이라도 분자적·영상학적 특징에 따라 맞춤형 약제 선택이 가능하다. Figure 2. 혁신적 치료 방식 – 환자의 바이오마커와 영상 특성을 기반으로 맞춤 치료 적용 2. 의학 영상과 라디오믹스의 융합 (1) 의학 영상의 역할 MRI, CT, PET 같은 영상기법은 환자 상태를 비침습적으로 정밀 평가 할 수 있는 도구다.  단순 판독을 넘어, 정량적 데이터 추출 을 통해 진단·예후·치료 반응 예측이 가능하다. (2) 라디오믹스의 개념 라디오믹스는 영상에서 수천 개의 특징(텍스처, 형상, 강도 등)을 정량화 하여 분석하는 기술이다.  이는 영상 데이터를 가상 생검(virtual biopsy)으로 전환시켜, 종양 전체의 이질성을 반영한다. Figure 3. 라디오...

의료 혁신의 미래: 정밀의료, 3D 바이오프린팅, 초고해상도 의료영상

의료 혁신의 미래: 정밀의료, 3D 바이오프린팅, 초고해상도 의료영상 주요 키워드: 정밀의료, 3D 바이오프린팅, 고해상도 의료영상, 영상의학의 인공지능, 유전체 기반 치료 서론: 의료기술의 새로운 시대 최근 생명공학, 디지털 영상기술, 인공지능(AI)의 융합은 현대 의료를 근본적으로 변화시키고 있습니다. 이러한 진화는 더 이상 미래의 가능성이 아니라 현재 진행형입니다. 그중에서도 특히 주목할 만한 혁신은 다음과 같습니다. 정밀의료(Precision Medicine) : 환자의 고유한 유전정보에 따라 맞춤형 치료를 제공 3D 바이오프린팅 : 인체 조직 및 장기를 프린팅하여 이식 가능한 구조물 제작 초고해상도 의료영상 : 딥러닝으로 향상된 MRI, CT 영상이 진단 정확도를 비약적으로 개선 이러한 기술들은 임상 실무에 혁신을 가져올 뿐 아니라 연구자, 투자자, 디지털 헬스 창업자에게도 막대한 시장 기회를 제공하고 있습니다. 1️⃣ 정밀의료: 유전체 기반 맞춤형 치료 정밀의료란 무엇인가? 정밀의료는 유전정보, 환경, 생활습관 등 개인 간의 차이에 근거하여 맞춤형으로 건강을 관리하고 치료하는 방식입니다. 환자의 DNA를 분석함으로써 질병 위험도를 예측하고 최적의 치료 전략을 수립할 수 있습니다. 정밀의료를 뒷받침하는 핵심 기술 차세대 염기서열 분석(NGS) : 전체 유전체를 빠르게 분석 생물정보학 플랫폼 : 방대한 유전체 데이터를 해석 동반진단 기술 : 특정 유전자 마커에 따라 약물 선택 시장 동향 및 수익성 2023년 기준 세계 정밀의료 시장은 790억 달러 2030년까지 1,500억 달러 이상으로 성장 예상 (연평균 성장률: 10.5%) 주요 성장요인: 암 및 희귀질환의 증가, AI 기반 유전체 분석 도입 임상적 영향 암 : EGFR, BRCA1, KRAS와 같은 유전자 변이를 분석하여 표적 치료 선택 약물유전체학 : 부작용을 줄이고 효과를 높이기 위한 맞춤형 용량 설정 ...