인공지능이 심혈관 조영술 정확도·효율 높인다

인공지능(AI)을 활용한 의료계 연구가 활발하게 진행되는 가운데 이번에는 복잡한 심혈관 조영술 분석 및 시술에 AI를 활용할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 앞으로 협심증, 심근경색 등 심혈관이 좁아지거나 막힐 때 하는 스텐트 시술의 정확도와 효율을 크게 높일 수 있을 것으로 기대된다.

강시혁 분당서울대병원 순환기내과 교수.

분당서울대병원 순환기내과 강시혁 교수, 의정부을지대병원 순환기내과 문인태 교수 연구팀은 AI를 활용한 분석이 기존 혈관 내 초음파 검사와 최대 80%까지 유사하다는 연구 결과를 최근 발표했다. 이번 연구는 국제 학술지 'JMIR CARDIO'에 게재됐다.

국내 심혈관 스텐트 삽입 시술을 받는 환자는 매년 약 7만명으로 알려져 있다. 스텐트 시술 전에 심혈관 모양과 협착 여부를 파악할 수 있는 심혈관 조영술을 시행하는데, 심혈관 조영술은 영상이 복잡하고 작은 혈관 안의 3차원 구조를 모두 파악하기 어려운 단점이 있다. 이로 인해 환자 4명 중 1명은 심혈관의 정확한 평가를 위해 고가의 의료장비(약 180만원)인 혈관 내 초음파를 추가로 사용하는 실정이다.

이에 연구팀은 심혈관을 자동으로 분석해주는 AI 소프트웨어(AI-QCA)가 혈관 내 초음파를 대체할 수 있는지 알아보고자 혈관 내 초음파를 추가로 시행한 환자 47명을 대상으로 ▲협착된 직경 백분율 ▲ 협착된 영역 백분율 ▲병변 길이 ▲ 최소 내강면적 등의 결과가 AI 소프트웨어 결과와 얼마나 일치하는지 확인했다.

심혈관 조영술 영상(왼쪽) 영상을 바탕으로 인공지능이 각 부위(A~C) 병변의 길이 등을 분석해서 표시(오른쪽 아래)하고 있다.[자료제공=분당서울대병원]

그 결과, 시술 시 중요한 지표인 혈관의 직경 및 넓이, 병변의 길이가 혈관 내 초음파 검사로 측정한 지표와 인공지능 소프트웨어로 측정한 지표가 최소 60%에서 최대 80%까지 상관성을 보이는 것으로 나타났다. 또 병변 식별률은 88.7%, 병변 크기의 차이는 10㎜ 내외로 큰 차이가 없었다. 혈관 내 초음파에 뒤지지 않는 정확도를 AI 소프트웨어가 보인 것이다.

특히 AI 소프트웨어는 실시간으로 심혈관의 병변여부, 병변의 길이, 직경 등의 정보를 제공하는 만큼 스텐트의 길이와 직경을 결정하는 데 도움을 줄 수 있다. 의사의 높은 숙련도를 요구하는 스텐트 시술에 AI 소프트웨어를 병행해서 사용한다면 더욱 효과적인 검사 및 시술이 가능할 것으로 기대된다.

강시혁 교수는 "이번 연구를 통해 숙련된 심혈관 시술자가 고가의 의료장비의 혈관 내 초음파로 분석한 결과와 AI 소프트웨어의 분석 결과가 최대 80%까지 상관성이 있음을 알 수 있었다"며 "복잡한 스텐트 시술에 AI를 활용한다면 경제적인 부담을 줄이면서도 시술의 정확도를 높일 수 있을 것"이라고 말했다. 문인태 교수는 "심혈관 스텐트 시술은 적절한 크기의 스텐트를 합병증 없이 안전하게 넣는 것이 핵심"이라며 "이 연구만으로 AI의 능력을 평가할 수는 없지만 AI로 분석한 수치가 시술 중 참조할 수 있는 지표로 활용될 수 있음을 확인한 것에 의의가 있다"고 설명했다.

이관주 기자 leekj5@asiae.co.kr