"우울한가요? 당뇨병 때문이네요" 분당서울대, 'AI 알고리즘' 개발

국내 연구진이 당뇨병 환자의 우울증 여부를 판별하는 인공지능(AI) 기반의 머신러닝 알고리즘을 제시했다. 분당서울대병원 가정의학과 이기헌 교수 연구팀은 2014~2020년 국민건강영양조사에서 수집된 3만1000개의 설문조사 데이터를 활용해 당뇨병 환자에서 우울증을 탐지할 수 있는 AI 모델을 개발했다고 7일 밝혔다.

당뇨병은 혈당을 조절하는 호르몬인 인슐린의 이상으로 혈액 내 포도당 농도가 높게 유지되는 질병이다. 심근경색, 뇌졸중 등 심뇌혈관 질환을 비롯해 신장 기능의 저하로 몸에 독성 물질이 쌓이는 만성신부전증, 주요 실명 원인으로 꼽히는 녹내장 등 각종 합병증을 유발한다. 평생 관리해야 하는 질환인 만큼 일상에서 혈당 관리를 하며 느끼는 압박감으로 인해 정신적 스트레스도 상당한 편이다. 의학적으로 당뇨병 환자는 우울증 위험이 약 두 배 정도 증가하는 것으로 알려진다. 이 교수는 "우울증이 혈당 관리를 방해하고 합병증과 사망 위험을 키우는 악순환이 반복된다"고 말했다.

이기헌 교수팀이 개발한 SVM 모델의 정확도를 나타내는 곡선하면적(AUC) 그래프. AUC가 83.5% 수준으로 연구팀이 개발한 머신러닝 중 가장 높다. 정확도는 87.9%에 이른다. /사진=분당서울대병원

이에 이기헌 교수팀은 당뇨병 환자의 건강과 스트레스에 대한 주관적 인식, 소득 등이 담긴 설문 조사 결과를 AI에 학습시켜 우울증 위험을 조기에 파악하고 관리하기 위한 진단 모델 개발에 나섰다. 그 결과 연구팀이 개발한 알고리즘 중 '서포트 벡터 머신'(Support Vector Machine)' 방식은 당뇨병 환자의 우울증 여부를 87.9%의 정확도로 측정해냈다. 이번 연구에서 이 교수팀은 우울증을 판단하는 요인 중 △건강 상태에 대한 주관적 인식 △스트레스 인식 강도 △스트레스 인식 비율 △소득 수준 △활동 제한 등의 순으로 비중이 크다는 사실을 밝히기도 했다.

이 교수는 "당뇨병이 우울증을 일으키고 우울증이 다시 당뇨병 관리에 악영향을 미치는 악순환에 빠지기 전 이를 조기 발견할 수 있는 최적의 머신러닝 방식을 규명하고, 우울증에 영향을 미친 주요 요인들을 밝혔다는 점에서 이번 연구의 의의가 있다"고 말했다. 해당 논문은 국제학술지 '플로스원'(Plos One) 최근호에 게재됐다.

박정렬 기자 parkjr@mt.co.kr