"심장 쿵쾅 부정맥, 병원만 가면 정상?" 심방세동, AI로 조기진단 길 열리나

초기에는 무증상이 많으며 심전도에서 정상으로 보여 진단이 어려웠던 '심방세동'이 앞으로는 AI를 통해 조기 진단이 가능해 질 수 있다는 희소식이 나왔다.

지난 21일, 삼성서울병원 순환기내과 박경민·김주연 교수 연구팀 측은 디지털 헬스케어 스타트업 웰리시스와 함께 심전도 검사를 활용해 심방세동을 조기 진단할 수 있는 인공지능 모델을 개발했다고 밝혔다.

심방세동은 심방에서 발생하는 빠른맥의 형태로 불규칙한 맥박을 일으키는 흔한 부정맥 질환으로 1분간 300~600의 빈도로 불규칙한 소수축을 반복하고 이 중 몇개가 심실로 전해져 심박이 빈도, 대소, 조율이 불규칙적으로 변한다.

이 심방세동의 원인은 폐쇄부전증, 승모판협착증이 많으며 고혈압증, 갑상샘기능항진증, 선천성심질환, 노년, 폐염, 신·담관결석 등이 있다. 심장에 구조적 이상이 없거나 질병이 없는 사람에게도 잘 발생하며 연령이 증가할수록 발생 빈도도 높다.

심방세동 진단 어려운 이유, 대체 뭐길래?

심방세동을 진단하기 위해서는 심전도 검사를 한다. 심방세동이 의심되는 환자들은 증상이 있을 때 병원을 방문해 검사를 해야한다. 심전도에서 확인되지 않는 환자들인 경우 20~24시간 심전도검사(홀터검사)나 1~2주 심전도검사(이벤트 레코드)를 통해 진단받기도 한다.

심방세동 환자들 중 30% 가량은 살면서 한번 이상은 뇌졸중을 경험하는 것으로 알려져있다. 심방세은 부정맥 중 흔한 증상이지만, 초기에 무증상 환자들이 많으며 심전도 검사에서도 정상으로 나타나는 환자들이 많기에 치명적 합병증이 나타난 뒤 심방세동을 진단받기도 한다.

삼성서울병원 연구팀은 지난 2010년 1월부터 2021년 5월까지 삼성서울, 삼성창원, 강북삼성병원 17만 6090명의 12리드 심전도 데이터 41만 5964개를 머신러닝 기법으로 학습시킨 인공지능 모델을 만들었다고 밝혔다.

17만 6090명 중 초기 무증상이었던 환자들은 1만 1810명이었다. 연구팀은 심전도 검사를 한번만 받는 경우와 주기적으로 받는 경우를 모델을 통해 분석한 결과 주기적으로 받는 모델이 더욱 정교한 결과를 가져오는 것으로 나타났다고도 전했다.

또 여러번 검사를 받는 모델의 민감도가 0.810, 특이도 0.822, 정확도 0.816으로 나타났으며 기존 개발된 모델과 비교했을 때 성능이 더 나아졌다며 기존모델이 가지고 있던 '설명력 부족' 문제가 이번 모델을 통해 해결됐다.

박경민 교수에 따르면, "AI를 활용해 심방세동을 더 일찍 예측하고 조기에 치료 관리를 할 수 있는 가능성을 봤던 연구다. 실제 임상에서 효과적으로 활용되어 심방세동의 조기 진단과 치료에 활용되길 기대한다"고 밝혔다.

이번 연구팀의 연구는 미국심장협회지 최근호에 그 결과가 발표됐으며 범부처전주기의료기기연구개발 사업단의 후원을 받고 진행됐다.