“한번 빠지면 평생 고생” 무릎뼈 탈구, AI로 예측 길 열렸다

연세사랑병원·서울아산병원·스카이브 공동 연구
MRI·AI 분석 토대로 해부학적 위험요인 정량평가
습관성 되기 쉬운 슬개골탈구, 쉽고 빠르게 예측

연세사랑병원 연구진이 MRI 무릎 관절 영상을 분석하고 있다. 사진 제공=연세사랑병원

[서울경제]

흔히 무릎이 빠졌다고 표현되는 '슬개골(무릎뼈) 탈구'를 미리 예측할 수 있는 인공지능(AI) 진단법이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

연세사랑병원은 곽윤해 서울아산병원 정형외과 교수 연구팀, (주)스카이브 연구진과 함께 자기공명영상(MRI)과 AI 분석을 토대로 개별 환자의 슬개골 대퇴부 형태와 해부학적 위험 요인을 정량적으로 평가할 수 있는 재현 가능한 방법을 개발했다고 20일 밝혔다.

슬개골 탈구는 무릎 앞 한가운데에 종지 모양을 하고 있는 슬개골의 뼈마디가 어긋나거나 정상적인 위치에서 벗어나는 현상이다. 반려견, 특히 푸들에게 많이 발생하는 질환이라고 알려졌는데 사람에게 나타나는 경우도 흔하다.

연구팀은 슬개골 탈구를 평가하는 인자로 총 16개의 변수를 선정했다. 분석에 따르면 16개 변수를 전부 평가했을 때 슬개골 탈구 예측값은 0.903이었는데, AI 기법을 활용하면 7개 변수만 이용하고도 예측값이 0.934까지 향상된 것으로 나타났다. 이는 실제 임상에서 AI를 활용해 슬개골 탈구를 보다 손쉽고 빠르게 예측할 수 있음을 시사한다.

슬개골은 서기, 걷기 등 기본적인 하지 기능에 필수적인 부위다. 슬개골이 한번 탈구되면 재발하기 쉬운데, 환자가 자각하지 못해 치료 시기를 놓치는 경우가 많다. 초기에 진단을 받지 못해 적절한 치료시기를 놓치면 관절 연골, 근육, 십자인대 등이 손상되고 관절염을 유발시킬 수 있다. 연구팀은 이번 연구가 무릎 질환 뿐 아니라 각종 정형외과 질환의 조기 진단과 예측, 치료기술 개발에 크게 기여할 것으로 내다봤다.

고용곤 연세사랑병원장은 "환자 중심의 의료 혁신과 신의료를 지속적으로 연구 및 개발해 미래의료 기술 발전을 선도할 것"이라며 "글로벌 헬스케어 시장에서 경쟁력을 더욱 강화해 나가겠다"고 말했다.

이번 연구 결과는 '아동 및 청소년의 슬개 대퇴 불안정성 위험 요인을 예측하기 위한 기계 학습 및 최적화 방법의 적용'이라는 제목으로 정형외과 분야의 국제학술지 ‘Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy(무릎 수술, 스포츠 외상, 관절경 검사)’ 최근호에 실렸다.

안경진 의료전문기자 realglasses@sedaily.com