한동대·경북대 공동연구…임플란트 영상 간섭 완화 기술 개발
실제 의료기관 영상에서도 자동분석 제외 비율 65.45% 감소
임상의가 문제 발굴하고 AI 연구진이 구현…실제 환자 영상으로 검증
▲ 에스포항병원(대표병원장 김문철) 의료연구소 및 척추센터가 29일 한동대학교 AI컴퓨터전자공학부 김인중 교수팀, 경북대학교 신경외과와 공동으로 척추 수술 관련 인공지능 기술을 개발한 후 세계 1위 국제 학술지에 게재가 확정되는 쾌거를 거둔 후 기념촬영한 모습. 에스포항병원 제공
지역 병원이 글로컬 대학 2곳과 공동으로 연구한 척추 수술 관련 인공지능 기술이 세계 1위 국제학술지에 실려 화제를 일으켰다.
에스포항병원(대표병원장 김문철) 의료연구소 및 척추센터는 29일 한동대학교 AI컴퓨터전자공학부 김인중 교수팀, 경북대학교 신경외과와 공동으로 척추 수술 후 엑스레이 영상에서 금속 임플란트로 인한 영상 간섭을 줄이고 척추 정렬 측정의 정확도를 높이는 인공지능 기술을 개발했다고 밝혔다.
특히 개발된 이번 연구는 북미영상의학회가 발행하는 의료영상 인공지능 전문 국제학술지(Radiology: Artificial Intelligence)에 게재가 확정됐다.
이 학술지는 2025년 영향력지수 20.1을 기록했으며, 국제 학술지 평가인 Journal Citation Reports(JCR) 기준 영상의학·핵의학·의료영상 분야 217개 학술지 중 1위에 오른 세계적 수준으로 정평이 나있다.
이번 연구는 척추 수술 후 환자를 진료하는 과정에서 의료진이 실제로 겪는 문제에서 출발했다. 척추 유합술 후 엑스레이에서는 나사와 금속봉 등의 임플란트가 척추뼈의 윤곽과 주요 측정 기준점을 가려 정확한 계측을 어렵게 만들 수 있으며, 이는 인공지능 기반 자동 분석에서도 정확도를 떨어뜨리는 요인이 된다.
에스포항병원 의료진은 이러한 문제를 연구 주제로 발전시키고 한동대학교 인공지능 연구진, 경북대학교 신경외과와 협력해 해결 방안을 개발했다. 이 기술은 임플란트가 없는 영상만으로 학습한 인공지능을 활용해 금속 임플란트에 의한 시각적 간섭을 완화하고, 척추 윤곽과 측정 기준점을 보다 안정적으로 인식하도록 설계됐다.
검증 결과, 자동 분석에서 제외되던 영상 비율은 내부 시험에서 64.21%, 외부 의료기관 영상에서 65.45% 감소했다.
요추 4–5번 분절 각도의 평균 오차도 내부 시험에서 16.2도에서 4.7도로 약 70%, 외부 영상에서 14.2도에서 9.5도로 수치상 약 33% 감소했다.
기존 금속에 가려진 실제 해부학적 구조를 그대로 복원하는 것이 아니라, 임플란트로 인한 영상 간섭을 줄여 척추 윤곽과 측정 기준점을 보다 안정적으로 인식하도록 하는데 높은 가치를 나타내고 있는 셈이다.
이에 애초 인공지능 분석이 어려웠던 척추 수술 후 엑스레이의 자동 계측 정확도와 활용도를 높일 가능성을 제시한 것.
더욱이 이번 연구는 에스포항병원이 단순히 임상 데이터를 제공하는 데 그치지 않고, 진료 현장에서 연구 주제를 발굴하고 연구의 임상적 방향 설정과 검증을 주도했다는 점에서도 의미가 깊다.
병원 연구소와 척추센터 의료진이 대학의 인공지능 연구진, 대학병원 신경외과와 협력해 실제 임상 문제를 연구 성과로 발전시켰다는 점에서 에스포항병원의 임상연구 역량을 입증한 것으로 평가됐다.
연구책임자이자 제1저자인 에스포항병원 신경외과 박상진 진료과장은 “이번 연구는 척추 수술 후 환자의 엑스레이를 분석하면서 반복적으로 마주했던 실제 임상적 문제에서 시작됐다”며 “임상의가 현장에서 문제를 제시하고 인공지능 연구진이 이를 기술적으로 구현한 뒤 실제 환자 영상에서 검증한 공동연구라는 점에서 의미가 있다. 앞으로 다양한 환자와 수술 환경에서 추가 검증해 실제 임상에 활용할 수 있는 기술로 발전시키고자 한다”고 했다.
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