지역 의료 현장·대형 병원의 초음파 촬영 기술 활용 범위 높여
AI로 초음파 화질 혁신, 'MICCAI 2025' 상위 9% 논문 선정

포스텍은 김철홍 교수 연구팀이 박덕호 교수 연구팀과 함께 흐릿한 초음파 영상을 고화질로 변환하는 AI 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.

 

▲ 포스텍 김철홍 교수. [포스텍 제공]

 

이번 연구는 의료영상 분야 최고 권위 학회인 'MICCAI 2025'에서 상위 9%에만 주어지는 조기 승인 논문으로 선정되었다.

 

'초음파'는 방사선 노출 위험이 없고 실시간으로 몸속을 볼 수 있어 안전하고 경제적이나 촬영 방식에 따라 장단점이 있다. '집속빔 초음파(FBUS)'는 한 점에 소리를 모아 촬영해 화질은 선명한 반면 촬영 속도가 느리고, '평면파 초음파(PWUS)'는 소리를 넓게 퍼뜨려 매우 빠르게 촬영할 수 있으나 화질이 떨어지는 한계가 있었다.

 

연구팀은 이를 해결하기 위해 두 단계의 AI 기술을 설계했다. 첫 단계에서는 '디퓨전 모델'을 활용해 흐린 '평면파 초음파' 영상을 '집속빔 초음파' 영상처럼 선명한 영상으로 변환했다. 마치 흐릿한 사진을 고화질로 보정해주는 스마트폰 앱과 같은 원리다.

 

두 번째 단계에서는 초음파 기계가 수집한 원시 신호(RF 신호) 단계부터 고품질 영상을 재구성하는 딥러닝 모델을 개발했다. 이 모델은 다양한 주파수 정보를 동시에 고려해 세밀한 조직과 혈관 구조까지 또렷하게 살려낸다.

 

무엇보다 연구팀은 에스포항병원에서 실제 환자 데이터를 사용해 검증했다는 점에서 의미가 크다. 경동맥과 갑상선, 근골격계 등 부위에서 임상용 초음파 장비를 활용해 고해상도 영상을 안정적으로 얻을 수 있음을 확인했다.

 

김철홍 교수는 "이번 연구는 초음파 기계가 만들어 내는 원시 신호 단계에서 곧바로 바로 고화질 영상을 얻을 수 있는 기술"이라며 "초음파 검사의 정확성을 높여 환자 부담을 줄이는 것은 물론, 앞으로 지역 의료 현장부터 대형 병원까지 초음파 촬영 기술의 활용 범위를 크게 넓힐 계기가 될 것"이라고 전했다.

 

KPI뉴스 / 장영태 기자 3678jyt@kpinews.kr

 

[ⓒ KPI뉴스. 무단전재-재배포 금지]