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방사선 피폭량 4분의 1로 줄인 CT 기술 개발

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방사선 피폭량 4분의 1로 줄인 CT 기술 개발

2016.08.19 09:13

‘컴퓨터단층촬영(CT)’의 방사선 피폭을 4분의 1 이하로 줄이는 방법을 국내 연구진이 찾아냈다. 예종철 KAIST 바이오및뇌공학과 교수팀은 인공지능 기술을 이용해 저선량 CT로 찍은 의료 영상을 고화질로 만드는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

 

CT는 환자의 몸속 단면을 촬영할 수 있어 의료 검사에 많이 쓰이지만 방사선 피폭이 많다는 단점이 있다. 방사선량을 줄인 ‘저선량 CT’도 있지만, 신호가 약해 조그만 노이즈에도 화질이 떨어진다.

 

이를 막으려면 노이즈만 골라 제거하는 ‘필터링’ 기술이 필요하지만 복잡하게 뒤섞인 신호 중 어떤 게 진짜 영상신호인지 구분하기는 쉽지 않았다.

 

연구진은 알파고 같은 인공지능의 특징인 ‘기계학습(머신러닝)’ 기술을 이용해 이 문제를 풀었다. 신호 성분을 여러 방향으로 나눈 뒤 어떤 방향에서 진짜 노이즈가 많이 들어오는지를 인공지능이 스스로 찾아내도록 알고리즘을 짰다. 이 결과를 적용해 촬영을 하자 2.5mSv(밀리시버트) 저선량 CT로 찍은 영상을 10mSv의 고선량 CT로 찍은 영상만큼 또렷하게 바꿀 수 있었다. 한국인의 연평균 방사선 노출량인 3.6mSv보다 낮다.

 

(a)정상 선량으로 촬영한 CT 영상. 붉은 원은 종양 부분을 나타낸다. (b) 저선량으로 촬영한 CT 영상. (c) 저선량 영상에 딥러닝을 적용한 결과 영상 왜곡을 효과적으로 제거하고 화질을 개선해 종양부분이 정확히 나타났다. - KAIST 제공
(a)정상 선량으로 촬영한 CT 영상. 붉은 원은 종양 부분을 나타낸다. (b) 저선량으로 촬영한 CT 영상. (c) 저선량 영상에 딥러닝을 적용한 결과 영상 왜곡을 효과적으로 제거하고 화질을 개선해 종양부분이 정확히 나타났다. - KAIST 제공

 

 

예 교수는 “바로 상용화할 수 있는 기술로 CT로 인한 방사선 피폭량을 크게 줄일 수 있다”고 말했다.

 

예 교수팀은 이 기술로 1일 미국 의학물리학자협회(AAPM)가 주최한 ‘국제 저선량 CT 영상 획득 그랜드 챌린지’ 대회에서 2위에 올랐다. 이 대회는 CT의 피폭량을 줄이려는 목적으로 작년 12월부터 6개월간 온라인에서 열렸으며 전 세계 103개 팀이 참가했다. 이 연구 결과는 학술지 ‘메디컬 피직스(Medical Physics)’에 실릴 예정이다.

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