인텔, 뇌종양 식별 AI 개발

입력 2020.05.12 12:29

인텔 랩은 펜실베니아 대학교 페럴만 의과대학과 협력해 펜 메디슨이 이끄는 29개 국제 보건 의료, 연구 기관 연합이 인공지능(AI) 모델을 훈련시킬 수 있도록 공동개발 중이라고 12일 밝혔다.

이 AI 모델은 프라이버시를 지키는 기술인 ‘연합학습(federated learning)’을 활용해 뇌종양을 식별한다.

펜 메디슨은 3년 동안 스피리돈 바카스 펜실베니아 대학교 생물학적 이미지 컴퓨팅 분석 센터(CBICA) 박사에게 120만달러(14억7000만원)의 연구보조금을 제공하는 형태로 지원된다.

지원금은 국립 보건원(NIH) 산하 국립암연구소(NCI)의 암 연구를 위한 정보 기술학(ITCR) 프로그램의 일부다.

펜 메디슨 / 헬스케어
제이슨 마틴(Jason Martin) 인텔 랩 수석 엔지니어는 "AI는 뇌종양 조기 발견에 큰 가능성을 보여주고 있지만, 잠재력을 최대한 발휘하기 위해서는 어떤 단일 의료기관보다 더 많은 데이터가 필요하다"며 "인텔은 펜실베니아 대학, 29개 공동의료센터와 협력해 민감한 환자 데이터를 보호하면서 뇌종양 식별을 앞당기고 있다"라고 밝혔다.

펜 메디슨과 미국·캐나다·영국·독일·네덜란드·스위스·인도 등 29개 의료, 연구기관들은 환자 데이터를 공유하지 않고도 딥 러닝 프로젝트에 협력할 수 있는 분산형 머신 러닝 접근법 연합 학습을 사용할 예정이다.

펜 메디슨과 인텔 랩은 의학 영상 영역에서 연합 학습에 대한 논문을 최초 발표했다. 연합 학습법이 기존 프라이버시를 지키지 않는 방식으로 훈련된 모델 정확도의 99% 이상으로 모델을 훈련시킬 수 있다는 것을 입증했다. 해당 논문은 스페인 그라나다에서 열린 2018년 의료 영상 기술 학회(MICCAI)에서 발표됐다.

새 연구는 모델과 데이터 모두에 추가적인 프라이버시 보호를 제공하는 방식으로 연합학습을 구현하기 위해 인텔 소프트웨어와 하드웨어를 활용할 계획이다.

스피리돈 바카스 박사는 "머신 러닝 훈련에 필요한 다양한 데이터는 하나의 기관이 처리하는 데 어려움이 있다. 우리는 29개의 세계적인 의료 및 연구 기관 연합체를 조직화하고 있고, 이를 통해 연합 학습을 포함한 프라이버시를 보존하는 머신 러닝 기술을 사용해 의료용 최첨단 AI 모델을 훈련시키고 있다"라고 밝혔다.

그는 또 "올해, 연합체는 크게 확장된 국제 뇌종양 분할 시험(BraTS challenge) 데이터셋에서 확장된 버전 상에서 뇌종양을 식별하는 알고리즘을 개발할 예정이다. 이 연합체는 의료 연구원들이 방대한 양의 의료 데이터에 접속하는 동시에 해당 데이터의 보안을 유지할 수 있도록 할 것이다"라고 말했다.

미국 뇌종양 협회(ABTA)는 2020년 뇌종양 진단을 받는 사람이 8만명에 육박할 것으로 전망했다. 이중 4600명 이상이 어린이로 예상했다.

최용석 기자 rpch@chosunbiz.com


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