수두와 비슷한 ‘원숭이두창’, 구분 방법 개발됐다

원숭이두창으로 인한 수포성 발진(왼쪽)과 수두의 수포성 발진./사진=Diagnostics 제공

원숭이두창(엠폭스)과 수두를 임상 증상으로 구별하는 알고리즘이 개발됐다.

엠폭스의 주요 임상 증상은 ‘수포성 발진’으로 수두와 비슷하다. 일반인은 물론 전문가도 겉으로 구분하기가 쉽지 않다. 두 질환 간 증상의 유사성으로 인한 오진은 감염병 전문가가 부족한 지역에서 흔히 발생하는데 감염병이 확산하는 데 주요 요인이 되고 있다.

아랍에미리트 샤르자대 연구팀은 엠폭스와 수두의 임상 증상을 구별하는 알고리즘 모델을 개발하기 위한 연구를 진행했다. 여러 의학 저널에서 수집한 엠폭스와 수두의 디지털 이미지를 합성곱 신경망(CNN)에 학습시킨 것이다. CNN은 이미지 분류에 주로 사용되는 딥러닝 알고리즘 모델로 인간의 뇌신경망을 모방했기 때문에 정보 손실 없이 이미지의 고차원성을 줄이는 데 효과적인 것으로 알려져 있다.

성능 평과 결과, 연구팀이 개발한 CNN의 정확도는 99.6%로 나타났다. 연구팀에 따르면 이는 피부 병변을 구별하는 딥러닝 알고리즘 모델 중 성능이 가장 뛰어난 축에 속한다. 연구팀은 CNN이 설사 감염병 전문가 없더라도 독립적으로 질병을 조기 식별하는 데 적용될 수 있다고 평가했다.

연구의 저자 오자힌(Dilber Uzun Ozsahin) 박사는 “우리가 개발한 딥러닝 알고리즘은 엠폭스와 수두를 정확하게 식별하는 방법을 제시한다”며 “의료 전문 지식이 부족한 지역의 오진 문제에 대한 솔루션을 제공한다”고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘진단(Diagnostics)’에 최근 게재됐다.

한편, 엠폭스와 수두는 피부 병변이 확산하는 범위가 다른 것으로 보고된다. 엠폭스는 발진이 주로 머리부터 팔다리쪽으로 진행하지만 수두는 몸통 쪽으로 진행된다. 또한 엠폭스는 발진의 경계가 명확하지만 수두는 불명확하다. 목과 겨드랑이에 단단한 압통이 동반되는 림프절병증도 엠폭스 환자에서 두드러지는 증상이다.