전체기사

2025.09.07 (일)

  • 구름많음동두천 29.3℃
  • 맑음강릉 33.1℃
  • 구름많음서울 29.7℃
  • 구름조금대전 30.6℃
  • 구름조금대구 30.8℃
  • 맑음울산 31.3℃
  • 구름조금광주 30.5℃
  • 맑음부산 31.2℃
  • 맑음고창 31.0℃
  • 맑음제주 31.5℃
  • 구름많음강화 28.8℃
  • 구름조금보은 27.9℃
  • 맑음금산 29.4℃
  • 구름조금강진군 30.8℃
  • 맑음경주시 31.7℃
  • 구름조금거제 30.6℃
기상청 제공

사회

‘양악수술 후 내 모습’ 미리 보여주는 AI 모델 개발

URL복사

양악수술 환자 707명 수술 전후 영상 학습… 예측 정확도 높아 실제 영상과 구분 어려워

서울아산병원 융합의학과 김남국 교수 “정밀한 치료 계획 수립, 환자 신뢰도 향상에 도움 될 것”

[시사뉴스 이용만 기자] ‘양악수술을 받은 뒤의 내 모습은?’ 인공지능(AI)을 활용해 양악수술 후의 모습을 미리 보여주는 방사선 영상을 생성하는 기술이 최근 개발됐다.

 

악교정수술(양악수술)은 안면 골격 이상을 교정하거나 외상으로 인해 변형된 턱뼈를 재배열하는 수술로 미용 목적으로도 많이 시행되고 있다. 하지만 환자마다 부정교합의 정도가 다르기 때문에 수술 계획을 세우고 결과를 예측하는 데 어려움이 있었다.

 

서울아산병원 융합의학과 김남국, 치과 성상진·김윤지 교수팀은 양악수술 전 환자의 해부학적 구조 데이터를 분석하고 이를 기반으로 수술 후 모습을 예측해 고해상도의 측면 두부 방사선 영상을 생성하는 AI 모델을 개발했다고 밝혔다.

 

이번 AI 모델의 정확도를 검증한 결과, 연구에 참여한 교정 전문의와 구강악안면외과 전문의들은 AI가 생성한 예측 영상과 실제 수술 후 촬영한 영상을 구분하지 못했으며, 두 영상에 표시된 해부학적 기준점(계측점) 간의 평균 오차는 대부분 1.5mm 이하일 정도로 매우 높은 정확도를 보인 것으로 나타났다.

 

이번 연구는 향후 의료현장에서 AI를 이용해 양악수술의 결과를 미리 예측하고, 이를 근거로 개별 환자에게 적합한 수술 계획을 세우는 데 도움을 주는 가이드라인 역할을 할 수 있다는 점에서 의의가 있다.

 

이번 연구 결과는 세계적인 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션(Nature Communications, 피인용지수 14.7)’ 온라인판에 최근 게재됐다.

 

연구팀은 국내 10개 치과대학병원의 데이터를 기반으로 그래프 신경망(Graph Neural Networks, GNN)과 확산 모델(Diffusion Model)을 결합한 AI 모델을 개발했다. 이 AI 모델은 양악수술 전 환자의 해부학적 데이터 분석 결과를 토대로 수술 후 측면 두부 방사선 영상을 만들어내도록 설계됐다.

 

먼저 측면 두부 방사선 영상 3만 장을 이용해 예측 영상을 생성하는 확산 모델을 개발했고, 양악수술을 받은 환자 707명의 수술 전후 측면 두부 방사선 영상으로 안면 골격의 35개 계측점이 수술 후 얼마나 이동했는지 학습시켰다. 또한, 턱뼈의 이동량을 조정할 수 있는 모듈을 결합해 이동량에 따른 결과를 반영한 영상을 생성할 수 있도록 했다.

 

AI 모델의 예측 정확도를 검증하기 위해 교정 전문의 2명과 구강악안면외과 전문의 2명이 AI가 생성한 영상과 실제 수술 후 촬영된 영상을 구별할 수 있는지 확인했다. 전문의들이 둘 중 AI가 생성한 영상을 구분해낸 비율은 48%를 기록해 두 영상을 거의 구분하지 못한 것으로 나타났다.

 

AI가 예측한 영상과 실제 수술 후 영상의 계측점 간 평균 오차는 대부분 1.5mm 이하였다. 이는 같은 대상을 두 번 측정할 때 발생하는 오차와 유사한 수준으로, 의료 현장에서 활용될 수 있을 만큼의 정밀도를 확보한 것으로 평가된다.

 

또한, 연구팀은 AI 모델을 활용해 가상공간에서 수술 계획을 시뮬레이션하는 ‘디지털 트윈’ 테스트를 진행했다. 턱뼈의 이동량을 20~160%까지 조정한 다양한 수술 계획을 반영해 각각의 예측 영상을 생성했고, 이를 통해 전문의들은 진료와 수술 시 어느 정도의 이동량이 적절한지 미리 살펴보며 치료 계획을 세울 수 있어 높은 만족도를 보였다.

 

김남국 서울아산병원 융합의학과 교수는 “이번 연구를 통해 양악수술 후 결과를 더욱 정확하게 예측할 수 있게 됐으며, 이 기술이 향후 의료현장에 적용된다면 의료진이 정밀한 치료 계획을 세우는 데 도움이 될 것이다”라고 말했다.

 

또한 “환자에게도 양악수술 후 모습을 미리 보여줄 수 있어 치료 과정에서의 신뢰도를 높일 수 있다. 향후 더 많은 임상 데이터을 학습하고 다양한 수술 방법을 디지털 트윈화 해서 AI 모델의 정확도와 유용성을 높여 나갈 계획”이라고 말했다.

저작권자 Ⓒ시사뉴스
제보가 세상을 바꿉니다.
sisa3228@hanmail.net





커버&이슈

더보기

정치

더보기



문화

더보기
나와 타인을 이해하는 심리적 안내서
[시사뉴스 정춘옥 기자] 좋은땅출판사가 ‘에니어그램 명상상담 전략’을 펴냈다. 이 책은 현대인이 겪는 심리적 불안과 대인관계의 갈등을 다루며, 아홉 가지 성격 유형을 통해 자기 이해와 관계 회복의 길을 안내하는 심리 지침서다. 저자는 에니어그램 이론에 명상상담을 결합해 각 유형의 특성과 패턴을 드러내고, 이를 극복할 수 있는 구체적인 전략을 제시한다. 단순히 성격을 분류하는 데 그치지 않고, 어린 시절의 경험과 현재의 관계 문제를 연결해 설명함으로써 독자가 자기 성찰의 깊이를 더할 수 있도록 돕는다. 저자 김문자는 동방문화대학원대학교 명상심리상담학과에서 상담심리학 박사학위를 받았으며, 대학교 상담심리센터 객원 상담사를 역임한 바 있다. 현재는 명상에니어그램 교육원 원장으로 활동하며 명상과 심리상담을 접목한 다양한 연구와 실천을 이어가고 있다. 저자는 ‘명상상담프로그램이 여대생의 스트레스 감소에 미치는 영향’, ‘에니어그램을 활용한 영상관법이 분노 감소에 미치는 영향’, ‘에니어그램 명상상담 단일사례연구’ 등 여러 논문을 통해 그 효과를 입증해 온 학자이자 상담 전문가다. ‘에니어그램 명상상담 전략’은 명상이 내면의 불안을 직면하게 하고, 에니어그램이 그 불안

오피니언

더보기
【박성태 칼럼】 생성형 AI 활용…결국 사용자의 활용 능력과 방법에 달려 있다
지난 2022년 인공지능 전문 기업인 오픈AI에서 개발한 챗GPT를 비롯해 구글의 Gemini(제미나이), 중국의 AI기업에서 개발한 딥시크, 한국의 AI기업에서 개발한 뤼튼, 미국 캘리포니아에 본사를 두고 있는 중국계 미국기업이 개발한 젠스파크 등 생성형 AI 활용시대가 열리면서 연령층에 상관없이 생성형 AI 활용 열기가 뜨겁다. 몇 시간에서 며칠이 걸려야 할 수 있는 글쓰기, 자료정리, 자료검색, 보고서, 제안서 작성 등이 내용에 따라 10초~1시간이면 뚝딱이니 한번 사용해 본 사람들은 완전 AI 마니아가 되어 모든 것을 AI로 해결하려 한다, 이미 65세를 넘어 70세를 바라보는 필자는 아직도 대학에서 3학점 학점 수업을 진행하고 있다. 지난 2일 개강 첫날 학생들에게 한 학기 동안 글쓰기 과제물을 10회 정도 제출해야 하는데 생성형 AI를 활용해도 좋으나 그대로 퍼오는 것은 안 된다는 지침을 주었다. 그러면서 “교수님이 그대로 퍼오는지 여부를 체크 할수 있다”고 큰소리를 쳤다. 큰소리가 아니라 지난 학기에도 실제 그렇게 점검하고 체크해서 활용 정도에 따라 차등 평가를 실시했다. 이렇게 차등 평가를 할 수 있다는 것은 필자가 생성형 AI 활용 경험이 있