가슴 X레이로 ‘만성병’ 위험 알 수 있는 AI 모델?

AI 활용한 흉부 X레이 검사…AI 추정나이와 실제나이 차이나면 고혈압 등 경고신호

인공지능(AI)이 추정하는 나이와 실제 나이에 차이가 있으면 각종 만성병의 경고 신호다. 환자의 고혈압, 만성폐쇄성폐질환(COPD), 고요산혈증 등 만성병 위험을 쉽게 파악할 수 있다. [사진=게티이미지뱅크]

인공지능(AI)을 활용한 흉부 X레이 검사로 여성의 '실제 나이'를 알 수 있게 됐다. AI가 추정하는 나이와 실제 나이에 차이가 나면 고혈압 등 각종 만성병 위험이 높다는 경고신호로 볼 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

일본 오사카공립대(OMU) 연구팀은 흉부 X레이 사진(방사선 사진)을 이용해 환자의 실제 나이를 정확히 알 수 있는 고급 인공지능(AI) 모델을 개발했다고 밝혔다.

연구의 교신 저자인 다이쥬 우에다 박사(진단중재방사선)는 "AI의 추정 나이와 실제 나이의 차이는 고혈압, 만성폐쇄성폐질환(COPD), 고요산혈증 등과 밀접한 관련이 있는 걸로 나타났다"고 말했다. 고요산혈증은 혈중 요산 수치가 정상치인 7.0mg/㎗를 넘는 병이다.

그는 "AI의 추정 나이와 실제 나이의 차이가 클수록 이런 병을 앓고 있거나 앞으로 앓을 확률이 높다는 뜻"이라며 "의료영상 분야의 큰 발전으로 생명을 위협하는 각종 만성병을 일찍 발견하는 데 큰 도움이 될 것"이라고 설명했다.

연구팀은 2008~2021년 3만6000명 이상으로부터 흉부 X레이 사진 6만 7000장 이상을 수집했다. 이들 참가자는 시설 세 곳에서 건강검진을 받았다. 이 X레이 사진 데이터는 나이 추정을 위한 AI 모델의 개발, 학습, 내부 및 외부 테스트에 쓰였다.

연구팀은 또 다른 기관 두 곳에서 확보한 같은 수의 환자 흉부 X레이 사진 3만4197장을 추가로 수집했다. 흉부 X레이 사진을 생물학적표지자(바이오마커)로 사용해 AI가 추정하는 나이의 유용성을 추가로 검증하기 위해서다.

연구팀은 우선 건강한 사람의 X레이를 이용해 나이를 추정하는 딥러닝(심층학습) 기반 AI 모델을 구축했다. 그런 뒤 이 모델을 알려진 병을 앓고 있는 환자의 X레이에 적용해 AI가 추정하는 나이와 특정 질병 사이의 관계를 분석했다.

그 결과 AI 모델은 추정 나이와 환자의 실제 나이 사이에 높은 상관관계를 보였다. 상관계수는 0.95였다. 상관계수가 0.9 이상이면 상관관계가 '매우 강한' 것으로 본다.

이 연구 결과(Chest radiography as a biomarker of ageing: artificial intelligence-based, multi-institutional model development and validation in Japan)는 영국 의학저널 ≪란셋 건강장수(The Lancet Healthy Longevity)≫에 실렸다. 미국 문화과학포털 '스터디파인즈(StudyFinds)'가 이를 소개했다.

김영섭 기자 (edwdkim@kormedi.com)