신세포암 진단, '신기술'로 생존율 증가 가능성 톡톡

분당서울대병원 연구팀 정확도 분석… VR · 3D프린팅 기술 등도

신장암 진단·치료에 있어 신기술이 도입되면서 생존율 증가에 톡톡히 영향을 줄 것으로 전망된다.

특히, 치료가 어려운 신세포암(renal cell carcinoma)의 진단 과정에서 딥러닝, VR 기술 등을 활용한 첨단 기술이 등장해 주목된다.

신세포암은 신장의 근위 신세뇨관에서 발생하는 악성 종양으로 원격 전이되면 효과적 치료법이 없어 문제가 된다. 현재까지는 암치료의 기본인 조기 발견, 적극적인 절제술이 가장 권장된다.

이와 관련, 분당서울대병원 영상의학과 황성일, 이학종 교수 연구팀은 조영제 주입 전후의 CT 영상정보와 딥러닝 기반 프로그램을 활용해 신장암의 발생 형태에 따른 진단 정확도를 분석한 결과를 발표했다.

연구팀은 신장암 수술 전 신세포암의 종류나 형태에 따라 분류하고자 딥러닝 프로그램에 CT 영상정보를 대입했고, 얼마나 정확하게 진단해 내는지 그 정확도를 분석했다.

딥러닝 프로그램의 분석결과, 평균 정확도는 약 85%인 것으로 확인됐다. 아울러 민감도는 64~98%, 특이도는 83~93%로 나타났다. 민감도는 실제로 질병이 있을 때 질병이 있다고 진단할 확률을 의미하며, 특이도는 실제로 질병이 없을 때 질병이 없다고 진단할 확률이다.

황성일 교수는 “기존까지 알려진 바로는 신세포암의 구체적 조직학적 아형에 대해 영상의학과 의사가 예측할 경우 그 정확도가 약 77-84% 사이였다”면서 “조영제 주입 전후 다양한 시기의 CT 영상을 조합해 딥러닝 프로그램을 이용하다보니 기존의 진단 정확도 보다 높아졌음을 확인할 수 있었다”고 말했다.

또한 암세포를 보다 효과적으로 관리, 제거하기 위해 3D 모델링을 활용한 가상현실(VR) 방법도 있다.

과정을 일례로 들면, 암 조직의 1mm 크기 조각을 떼어내고 이를 얇게 잘라 스캔해 낸 후 분자 구성 및 DNA 특성이 잘 드러나도록 색을 입힌다. 이후 분자 구성 및 DNA 특성이 파악되면 이를 VR을 통해 재구성하고 재구성된 암세포를 통해 VR 실험실에서 분석을 진행한다. 

이에 관련 영국 케임브리지 대학 암 연구 센터장 그레그 하논 교수는 이 “VR로 암 조직을 재구성해낸다면 전 세계 어디에서든 암 치료 시뮬레이션 및 분석이 가능해질 것이다”며 “암을 바라보는 새로운 시각을 제공할 것”이라고 밝혔다.

국내 바이오업체도 3D 프린팅 기술 개발에 성과를 보이고 있다. 

메디컬아이피의 ‘아낫델(ANATDEL; Anatomical Model) 신장 모델’은  인공지능(AI) SW 기술을 통해 의료영상으로부터 환자의 장기 그대로를 수분 내 모델링하고, 이를 토대로 장기의 다양한 촉감을 그대로 재현한 맞춤형 3D 장기 모형을 제작한다.

실제 장기와 크기, 탄력 등이 매우 유사한 아낫델은 의료 산업 내 해부용 시신을 대체할 수 있는 새로운 의료 솔루션으로 각광받고 있다. 특히 의료진의 수술 계획과 수술 시뮬레이션 등에 활용돼 의료 서비스 품질을 높이고 수술의 성공률을 높이는 데 크게 기여하고 있다.

코어라인소프트는 3D프린팅 환자 맞춤형 신장암 모형 제작을 시도, RP모델이라는 석고 모형을 국내 최초로 상용화했을 뿐 아니라 의료진과 기술자들이 정보를 교환할 수 있도록 씬-클라이언트 기반 영상 분석 기술을 적용한 커뮤니케이션 플랫폼을 제작했다.