엔비디아와 미국영상의학회(American College of Radiology, ACR)가 미국 내 수 천여 명의 방사선 전문의가 자체 데이터를 사용해 자체 시설에서 진단 방사선에 AI를 사용해 임상적 요구사항을 충족시킬 수 있도록 지원하는데 협력했습니다.
이와 함께 3개월간 진행한 파일럿 프로그램을 성공리에 마친 ACR은 새로 발표된 ACR 데이터 사이언스 연구소 ACR AI-LAB에 NVIDIA Clara AI 툴킷을 통합할 예정입니다. ACR-AI LAB은 3만 8천명 이상의 ACR 회원과 다른 방사선 전문가들이 AI 알고리즘을 구축, 공유하며 자체 적용하고 검증할 수 있는 한편, 환자 데이터를 자체 기관에 안전하게 보유할 수 있도록 해 주는 무료 소프트웨어 플랫폼입니다.
NVIDIA Clara AI 툴킷은 소프트웨어 정의 의료기기와 지능형 워크플로우를 구현하기 위해 설계된 것으로, NVIDIA Clara 개발자 플랫폼의 핵심적 부분입니다. 데이터와 알고리즘 파이프라인을 생성하는 플랫폼인 NVIDIA Clara는 데이터와 이미지 프로세싱, AI 모델 프로세싱, 시각화로 구성돼 있습니다. AI의 경우 이 툴킷에는 데이터 주석과 모델 트레이닝, 모델 적응, 모델 연합, 대규모 배포를 위한 라이브러리가 포함돼 있죠.
ACR AI-LAB의 비전을 현실로 만들기 위해서는 GE 헬스케어(GE Healthcare), 뉘앙스(Nuance), 엔비디아 등의 업계 리더와 방대한 헬스케어 스타트업, 주요 연구소 네트워크를 포함한 전체 생태계의 협력이 필요합니다. AI-LAB을 지원하며 방사선 워크플로우 내에 AI를 배포하기 위한 핵심 솔루션인 GE 헬스케어의 에디슨(Edison) AI 플랫폼과 뉘앙스 AI 마켓플레이스(Nuance AI Marketplace) 모두 NVIDIA Clara로 실행되죠.
빕 앨런 주니어(Bibb Allen Jr.) ACR 데이터 사이언스 연구소 FACR 겸 최고의료책임자는 “이번 협력은 ACR 데이터 사이언스 연구소의 남다른 프로젝트에 있어 중요한 이정표입니다. ACR AI-LAB 를 선보여 어느 환경에 있는 방사선 전문의든 임상적 요구사항을 충족하기 위해 자체 환자 데이터를 사용해 자체 기관에서 AI 개발에 참여할 수 있는 기회를 제공하죠”라고 말했습니다.
엔비디아 헬스케어 부사장인 킴벌리 파월(Kimberly Powell)은 “엔비디아는 AI 사용을 대중화하는 플랫폼을 구축하며, 모든 방사선 전문의가 환자와 임상 진료에 맞춤화된 AI 도구를 개발할 수 있는 기회를 제공하겠다는 목표에 맞게 Clara AI를 만듭니다. ACR과의 협력은 방사선 분야 전체가 AI를 보다 쉽게 사용할 수 있도록 만들기 위한 차원으로 진행되는 최초의 협력이죠”라고 말했습니다.
시범 프로젝트 성공으로 헬스케어 분야를 위한 AI 대중화의 길을 열어
오하이오주립대학교(OSU)와 메사추세츠 종합병원, 브리검 여성병원(Brigham and Women’s Hospital)의 임상 데이터 사이언스 센터(Center for Clinical Data Science, CCDS)는 엔비디아와 ACR이 민감한 환자 데이터를 공유하지 않고도 AI 알고리즘을 정의할 수 있도록 각 시설·업계와 협력할 수 있는 자산과 경로를 정의하는데 도움을 줬습니다. 환자 데이터를 모델로 가져오는 것이 아닌, 환자 데이터에 모델을 가져오면 알고리즘 트레이닝 다양성을 높이고, 알고리즘 검증이 용이해지며 방사선 전문가가 자체 임상 요구사항에 맞게 알고리즘을 적용하는데 필요한 단계를 학습할 수 있습니다.
OSU는 NVIDIA Clara AI 툴킷을 사용해 CCDS가 개발한 사전 학습된 모델을 신속히 가져올 수 있었습니다. 이 모델은 로컬 변수에 맞게 조정됐으며, 추가 테스트와 알고리즘 개선을 위해 성공적으로 OSU 데이터를 분류했죠. 이 모두 OSU 내에서 자체적으로 이뤄졌습니다. 그 결과 매우 정확하고 향상된 심장 컴퓨터 단층 촬영 혈관 조영술 모델이 만들어졌으며, 공유 가능한 이 방식으로 알고리즘 트레이닝, 검증, 테스트 시간을 수 일 단축할 수 있었습니다.
파트너 헬스케어 최고 데이터 사이언스 책임자 겸 하버드 의과대학 방사선과 교수인 키이스 드레이어(Keith Dreyer)는 “이 소프트웨어는 컴퓨터 프로그래밍 경험이 없는 방사선 전문의들에 자체 데이터를 공유할 필요 없이 AI 알고리즘을 구축하고 개선할 수 있는 능력을 제공합니다. 알고리즘은 보통 트레이닝이 이뤄진 사이트에서 가장 잘 작동하지만, 제한된 트레이닝 세트가 늘 전체 인구를 대변하진 않습니다. 다양한 사이트에서 나온 데이터로 AI 모델을 학습하면 복원력을 보장하고 알고리즘 편향을 줄이는데 도움이 되며, 이는 전체 인구에서 추론이 향상되는 결과로 이어집니다”라고 말했습니다.
오하이오주립대학교 웩스너 메디컬 센터 (Wexner Medical Center) 방사선과·의료 이미징 정보학과 과장인 리처드 화이트(Richard White)는 “병원 간 AI 네트워크를 구현하면 한층 강력한 알고리즘과 향상된 효율성이 생성되며, 더 나은 환자 결과로 이어질 겁니다. 우리는 헬스케어에서 딥 러닝과 머신 러닝을 가속화 하는데 도움이 되는 고품질 알고리즘을 사용할 수 있게 되죠”라고 말했습니다.
NVIDIA Clara AI 툴킷으로 실행되는 파일럿 프로그램에 사용된 아키텍처는 데이터 수집, 이미지 주석, 이미지 전처리와 변환, 알고리즘 향상을 위한 알고리즘 전송과 로컬 컴퓨팅을 지원하며, 이 모두는 AI 대중화라는 궁극적 목표를 달성하기 위한 필수 작업이랍니다.
ACR AI-LAB과 NVIDIA Clara에 대한 생태계 지원
ACR AI-LAB는 NVIDIA Clara AI 플랫폼 사용자와 업계 리더인 GE 헬스케어, 뉘앙스의 강력한 지원을 받고 있습니다.
GE 헬스케어 에디슨 포트폴리오 전략 수석 부사장인 키이스 비글로우(Keith Bigelow)는 “AI 대중화에는 최신 기술뿐 아니라 업계 리더들 간의 긴밀한 협력이 필요합니다. GE 헬스케어는 ACR 커뮤니티의 AI-LAB 노력을 지원하고, NVIDIA Clara AI 플랫폼의 힘을 활용해 알고리즘 개발을 가속화하고, 미국 전역의 병원에서 사용중인 에디슨 기반 헬스케어 장비와 애플리케이션에 원활히 배포해 비용을 절감하고 환자 결과를 개선할 수 있습니다. GE 헬스케어는 세계 유수의 의료기기와 워크플로우 애플리케이션에 ACR AI-LAB 알고리즘을 준수하며 이를 생산적으로 활용할 수 있는 가장 빠른 길을 만들어 낼 것입니다”라고 말했습니다.
뉘앙스 헬스케어 진단 부사장 겸 총괄을 맡고 있는 캐런 홀츠버거(Karen Holzberger)는 “NVIDIA Clara AI 플랫폼의 강점과 진단 이미징을 위한 뉘앙스 AI 마켓플레이스를 통합하면 ACR AI-LAB 개발자들은 연결된 의료시설 5,800여곳에 근무하는 방사선 전문의 중 70% 이상의 임상 워크플로우에 AI 알고리즘을 신속히 구축하고 원활히 배포할 수 있게 됩니다. 뿐만 아니라 어디서나 사용할 수 있는 뉘앙스 파워스크라이브(Nuance PowerScribe) 방사선 보고와 파워쉐어(PowerShare) 이미지 공유 솔루션은 AI 마켓플레이스 구독자들에 이들이 일상에서 사용하는 방사선 보고와 해석 도구에 자동으로 통합할 수 있는 이미징 AI 알고리즘을 보유한 가장 큰 규모의 시장을 바로 사용할 수 있게 해줍니다”라고 말했습니다.
ACR AI-LAB 출시 계획과 사용 안내
ACR AI-LAB 초기 버전은 오는 5월 18-22일 미국 워싱턴에서 열리는 2019 ACR 연례 회의에서 공개될 예정입니다. 참가자들은 AI 모델을 수정하는데 필요한 AI 도구를 탐색하고 실험해 볼 수 있습니다.
ACR은 곧 공개적으로 사용 가능한 환자 데이터세트의 샘플 데이터와 온라인 액세스를 제공할 계획입니다.
ACR AI-LAB은 ACR 연구, 인증, 등록 프로그램을 위한 수 천여 건의 방사선 실습을 연결하는 기존 플랫폼인 ACR TRIAD(Transfer of Images and Data에 기반해 구축됐습니다. 방사선 전문의는 ACR AI-LAB을 통해 데이터세트에 주석을 달고 AI 모델을 트레이닝하는 방법을 배우고, 기존 AI 알고리즘을 트레이닝하고 수정하는데 사용할 수 있는 AI 도구를 샘플링하는데 도움이 되는 사용자 친화적인 계산 도구를 제공받게 됩니다.
미국영상의학회 소개
1924년 설립된 미국영상의학회(ACR)는 방사선 전문의가 방사선 치료 실습, 과학, 전문성을 향상시키도록 힘을 실어주며 환자와 사회에 서비스를 제공하는데 전념하는 전문 의학 협회입니다.