의료 영상 기반 의료 3D 프린팅 모델링
맞춤형 의료 장비 개발 국제 표준안 승인
AI 통해 자동으로 영상 정밀 분할 분석


한국전자통신연구원(ETRI)은 28일, 의료 영상 기반 의료 3D 프린팅 모델링에 관해 신규 제안한 국제표준화 2건이 지난달 25일에 국제표준화 기구 ISO/IEC JTC1 산하 WG12 ‘3D 프린팅과 스캐닝’ 작업 그룹회의에서 최종 승인되었다고 밝혔다.

채택된 표준화 항목에는 CT 영상과 안와(眼窩) 영상을 기반으로 의료용 3D 프린터 보형물 제작에 필요한 요구사항과 제작 과정에서 필요한 인체 조직별 분할 절차에 관한 내용이 담겼다.

의료 3D 프린팅은 환자의 의료 영상 정보를 이용하여 수술용 의료기기와 인체삽입형 의료기기, 사전 시뮬레이션 기구 등을 환자 맞춤형으로 제작하는 기술이다.

지금까지 환자 상태에 맞는 의료 장비를 마련하기 위해서는 수작업을 통해 프린팅 모델을 만들어야 했다. 영상 속 조직 부위를 명확히 구분해내는 작업이 쉽지 않아서다. 제작 시간도 오래 걸려 급한 상황에서 제약이 많았고, 표준안이 없어 타 의료진의 데이터를 활용하기도 어려웠다.

연구진은 3D프린팅 모델을 만드는 과정을 딥러닝으로 자동화하는 방안에 관한 표준 개발에 나섰다. 특히 의료 영상으로부터 특정 인체조직 모델을 만드는 데 중요한 ‘분할(Segmentation)’ 과정을 AI 기반으로 자동화하는 기술도 포함하고 있다. 표준화 작업에는 미국 FDA와 북미영상의학회(RSNA), DICOM 등의 전문가들도 참여할 예정이다.

ETRI는 2018년부터 ETRI 전종홍 책임연구원을 중심으로 연세대 심규원 교수, 서울여대 홍헬렌 교수 등과 협력하며 본 성과를 낼 수 있었다고 밝혔다. 

공동연구팀은 향후 ‘3D 재구성(Reconstruction)’, ‘3D 포맷 변환(Conversion)’ 등에도 딥러닝 기술을 적용하여 왜곡과 손실 없는 정밀 자동 모델링이 가능하도록 추가 국제표준을 만들겠다는 계획이다.

ETRI는 이번 성과를 통해 국내 의료 AI 및 의료 3D프린팅 관련 산학연의 추가 의견들을 수렴해 기술적 문제들을 해결할 방안을 반영할 예정이라고 설명했다.

한편, 이번에 본 표준화 항목을 승인한 워킹그룹(WG)12는 ETRI가 지난 2018년 8월에 신설하였으며, ETRI 이병남 박사를 의장으로 하여 국내외 전문가들과 협력하며 의료 분야 국제표준화에 나서고 있다.