급사 위험 큰 뇌경색 환자, AI가 미리 발견한다

신경과 전문의 60%, AI는 80% 정확도 보여

심장에 혈액을 공급하는 혈관인 관상동맥이 막히면 심근경색으로 급사할 수 있다. [그림=PhonlamaiPhoto/게티이미지뱅크]

심장에 혈액을 공급하는 혈관이 좁아지고 딱딱해져 심장 기능이 떨어지는 질환을 '관상동맥질환'이라고 한다. 이 질환을 예측할 수 있는 인공지능(AI)이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

세브란스병원 신경과 남효석 교수, 영상의학과 허준녕 임상연구조교수 연구팀이 뇌경색 환자에 숨어있는 관상동맥질환 발생 위험을 80%의 정확도로 예측하는 AI 애플리케이션을 개발했다.

뇌경색은 뇌혈관이 막혀 공급되는 혈액량이 줄고 뇌세포가 죽는 질환이다. 심장혈관이 막히는 관상동맥질환이 동반되기도 한다. 심장에 산소와 영양분을 공급하는 혈관인 관상동맥이 막히면 심근경색으로 급사할 수 있다. 이를 예방하기 위해 현재는 관상동맥 CT 검사 등으로 뇌경색 환자에게 관상동맥질환이 있는지 검사하고 있지만 방사선의 유해성과 조영제 부작용, 검사 비용 등으로 환자의 부담이 크다.

연구팀은 2008~2012년 세브란스병원에 입원한 관상동맥질환 병력이 없는 뇌경색 환자 1710여 명의 데이터를 기반으로 인공지능 모델을 만들어 관상동맥 협착 유무와 50% 이상 심한 협착이 있는 환자들의 관상동맥질환을 예측했다. 그 결과, AI는 약 80%의 정확도로 관상동맥질환이 숨어있는 환자를 구분할 수 있었다. 신경과 전문의가 같은 환자를 대상으로 예측했을 땐 약 60%의 정확도를 보였다.

빨간색은 AI 모델. 파란색은 심혈관질환 위험도를 평가하는 기존 예측 도구(프라밍엄 위험지수). AI 모델이 관상동맥질환(A)과 폐쇄성 관상동맥질환(B)을 더 정확히 예측했다.[그래프=세브란스병원]

연구팀은 AI가 관상동맥질환 발병 가능성이 높다고 판단한 위험군의 실제 심혈관질환 합병증 발생 위험률도 조사했다. 5년간 추적 조사 결과, 위험군은 비위험군보다 합병증 발생 위험률이 1.5~2배 더 높았다.

연구팀이 개발한 AI 애플리케이션에 뇌경색 입원 환자의 나이, 병력 등 일반적으로 확인할 수 있는 환자의 임상 정보만 입력하면 간단히 예측이 가능해 앞으로 선제적으로 관상동맥질환의 치료 계획을 수립하는데 도움이 될 것으로 보인다. 남 교수는 "뇌경색 환자에게 관상동맥질환이 발생하면 급사 위험이 크지만 빠르고 정확히 예측하는 방법이 없어 안타까운 상황이 많았다"고 말했다.

이번 연구는 미국신경과학회 국제학술지 ≪신경학(Neurology)≫ 최신호에 실렸다.

문세영 기자 (pomy80@kormedi.com)