본문
페이스북
트위터
Focus ②
순환기내과 권주성 교수
수술 앞둔 고령 환자
심뇌혈관 질환 AI로 예측
글. 편집실
사진. 고인순
나이가 들수록 고혈압과 당뇨병, 고지혈증 등 만성 질환의 유병률이 높다. 이는 심뇌혈관 질환의 발생 위험을 증가시켜 주의가 필요하다. 특히 전신 마취가 필요한 수술을 앞둔 환자의 경우 수술 후 심뇌혈관 질환의 합병증 발생 가능성이 있는 만큼 사전 예측이 무엇보다 중요하다. 최근 순환기내과 권주성 교수 연구팀이 발표한 고령 환자의 심뇌혈관 질환 예측 AI 시스템 개발 연구가 주목받는 이유다.
환자 의무기록 분석으로 위험도 예측
고령 환자의 경우 고혈압이나 당뇨병, 심장 질환 등 만성 질환을 동반하는 경우가 흔하기 때문에 수술 후 부정맥이나 심근경색, 뇌졸중 등 심뇌혈관 질환의 합병증을 동반할 수 있어 각별한 주의가 필요하다. 수술 과정에서 전신마취와 출혈, 염증 반응 등에 노출되면 심뇌혈관계에 큰 부담을 주기 때문이다.
이를 예방하기 위해 의료 현장에서는 수술 전 RCRI(Revised Cardiac Risk Index), 즉 심장 위험 지수를 사용해 환자의 심뇌혈관 질환의 위험도를 평가해 왔다. 그러나 RCRI는 심장 질환의 병력, 수술 유형 등 제한된 정보만을 이용해 평가하기 때문에 환자의 더 많은 건강 상태를 반영하지 못한다는 한계점도 존재했다.
“RCRI는 간단하게 환자의 심장 위험도를 예측할 수 있다는 장점이 있지만, 혈액검사 결과와 복용 중인 약물, 과거 진단명 등 중요한 정보들이 빠져 있어 예측 정확도가 떨어진다는 한계점이 있습니다. 이에 따라 의료진들이 실제 환자의 위험을 정확히 평가하는 데 어려움이 있어 이를 개선할 수 있는 방법을 찾고 싶어 이번 연구를 시작하게 됐습니다.”
이를 개선하기 위해 권주성 교수 연구팀(순환기내과 서정원 교수, 안형범 전임의, 디지털헬스케어연구사업부 유수영 교수)은 환자의 전자의무기록(EMR)에 기록된 혈액 검사 결과와 기저 질환, 복용 약물과 수술 유형 등 종합적인 정보를 분석해 수술 후 심뇌혈관 질환 발병 위험 사전 예측 머신러닝 기반 알고리즘을 개발했다. 이를 통해 심장수술을 제외한 일반 수술 후 30일 이내 발생할 수 있는 심뇌혈관계 합병증을 정밀하게 예측할 수 있어 기대를 모으고 있다.
정확한 진단을 위한 선택과 집중
이번 연구는 아직 도입 단계인 만큼 보완과 개선이 필요한 부분도 있지만 이번 연구는 분당서울대병원의 환자 4만 6,000여 명의 전자의무기록 데이터를 사용했다는 점에서 의미가 있다. 권주성 교수는 AI 예측의 정확도를 더욱 높이기 위해 빅데이터센터와 연계하여 연구를 더 심화할 계획이다.
특히 이번 연구는 서울아산병원 코호트를 통해 외부검증을 수행, 예측 정확도(AUROC, 곡선하면적)가 최대 0.897 수준임을 입증했다. 기존 RCRI(0.704)와 비교해 월등히 뛰어난 예측력이다. 이러한 결과는 별도의 정밀 검사 없이 현장에서 빠르고 간단하게 환자의 수술 후 심뇌혈관계 질환을 예측할 수 있다는 점에서 의미가 깊다. 더불어 표준화 과정을 거쳐 개발한 만큼 다양한 병원으로 확대 적용된다면 꼭 필요한 환자에게만 검사가 진행돼 의료진 역시 집중적으로 환자 상태를 분석할 수 있을 것으로 기대된다.
“AI 기반의 예측 검사를 통해 꼭 필요한 환자만 심장 검사를 받을 수 있도록 분류할 수 있다면, 지금보다 검사의 수가 상당량 줄어들 것이라고 생각합니다. 이를 통해 의료진은 한 명 한 명, 더 집중적으로 진료할 수 있어 꼭 필요한 환자에게 진단과 치료를 제공할 것으로 기대하고 있습니다.”
특히 초고령화 시대에 접어들면서 고령 환자도 나날이 증가하고 있다. 안타까운 것은 나이가 많은 환자일수록 치료에 있어 소극적인 태도를 보이는 경우가 많다는 것이다. 권주성 교수는 이번 AI 예측 시스템을 통해 고령 환자도 적극적으로 수술 치료를 선택할 수 있길 희망한다고 밝혔다. 나이가 많더라도 관리 여부에 따라 수술이 가능한 만큼, 노년기 삶의 질을 좌우할 수 있는 치료에 이번 연구가 적극 활용되길 기대해 본다.
