박준범·신태영 교수 연구팀, 부정맥 'AI로 진단할 수 있는 연구 결과' 발표
심전도 신호 포착해 향후 '심장 부정맥 발생' 예측
치료 필요한 다양한 부정맥 예측 '정확도 92.7%'
딥러닝 학습 기법 적용, 치료 필요한 '다양한 부정맥' 대처 사용
14일 이내 '부정맥 발생할 위험' 예측, 의료진 조기에 진단
논문, 국제학술지 'Diagnostics'에 게재
[보건타임즈] 불규칙한 심장 박동 증상을 느낀 A씨는 갑작스러운 두근거림에 병원을 찾았지만, 박동은 다시 정상으로 돌아왔으며 심전도 검사에서 이상이 없다는 진단이 나왔다.
주기적으로 몇 차례 심장 박동에 불편감을 느꼈지만, 병원만 찾으면 거짓말처럼 이상이 없어진다는 A씨가 과연 부정맥을 앓는지를 어떻게 정확하게 확인받을 수 있을까?
이대목동병원 순환기내과 박준범 교수(사진 좌)와 비뇨의학과 신태영 교수(우) 연구팀은 A 씨처럼 심장 박동이 비정상적으로 빨라진다든지 늦어지거나 혹은 불규칙해지는 부정맥을 인공지능(AI)으로 진단할 수 있는 연구 결과를 발표, 의료기기 산업화까지 성공한 사례가 내놔 주목을 받고 있다.
이에 따르면 연구팀은 부정맥을 치료가 필요한 부정맥(CIA Clinically Important Arrhythmia), 질환으로 정의, 인공지능을 통해 명확한 이벤트 발생 위험 기간을 부정맥 알고리즘으로 분석, 향후 2주 내 심장 박동의 이상 징후 여부를 확인, 예측해 사회적 비용을 감소할 수 있다는 것이다.
미국 에모리 대학(Emory University)에 초빙교수로 연수 중인 이대목동병원 순환기내과 박준범 교수는 "현재 미국 메이요클리닉에선 이미 이 연구가 부정맥 조기진단이라는 사회적 가치가 인정받아 상용화 단계에 있다"며 "국내에서도 식약처의 확증 임상시험이 이미 마무리된 데다 혁신 의료기기 등록 등 절차가 순조롭게 진행된다면, 우리나라가 미국보다 상용화에 더 빠르게 진입할 수 있는 절호의 기회가 될 수 있다"고 말했다.
연구진들은 이 연구를 의료산업에 접목, 의미 있는 성과를 냈다.
신 교수가 설립한 의료인공지능 소프트웨어 전문기업 시너지에이아이는 국내 최초로 인공지능(AI) 기반 부정맥 예측진단 솔루션 '맥케이(Mac’AI)'를 개발했다.
맥케이는 심전도(ECG) 빅데이터를 정밀한 기준으로 스크리닝하는 것은 물론 전처리한 뒤 딥러닝 학습 기법을 적용, 치료가 필요한 다양한 부정맥에 대처할 수 있도록 설계했으며 부정맥을 예측하는 정확도가 92.7%에 달한다.
이를 통해 14일 이내에 부정맥이 발생할 수 있는 위험을 예측, 의료진이 조기에 진단할 수 있다.
여기에 치료 방향을 명확히 설정하는 것을 도와 환자에게서 발생할 수 있는 심각한 부작용을 예방할 수 있을 뿐 아니라 진료비도 줄일 수 있다.
이 연구 결과를 상세하게 다룬 논문은 최근 '딥러닝 방법을 통해 정상동 리듬 심전도 신호의 이산 심장 박동을 이용한 향후 심장 부정맥 발생 예측(Predicting Future Incidences of Cardiac Arrhythmias Using Discrete Heartbeats from Normal Sinus Rhythm ECG Signals via Deep Learning Methods)'이란 주제로 국제학술지 'Diagnostics'에 게재됐다.
이러한 뛰어난 성능을 인정받은 맥케이는 내년 1월 9일부터 12일까지 미국 라스베가스에서 열리는 국제전자제품박람회(CES)에서 2024 혁신상을 받는다.
시너지에이아이 대표를 겸직한 신 교수는 "연구성과를 의료기기 개발까지 이어가게 돼 의미가 크다"며 "CES 2024에 참가해 맥케이를 널리 알려 국내·외 부정맥 치료에 획기적인 대안을 제시하겠다"고 말했다.
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