인공지능(AI)이 헬스케어 산업에 점차적으로 도입되고 있으며 그 역할이 우선적으로 질병의 사전 탐지 역할이 될 것으로 전망된다. 지금까지의 연구에 따르면 AI가 의사보다 암으로 발전할 수 있는 종양 등 사전 판독 기능이 우수했다. 방대한 양의 정보를 처리하고 분석하는 과정이 사람보다 뛰어났기 때문이다.

미국 시사주간지 타임지에 따르면 심장마비와 뇌졸증의 가능성을 예측하는 메디컬 테스트에서 세계 최초로 AI를 도입, 그 결과가 의사보다 뛰어났다고 보도했다. 영국 국가보건의료서비스 기관인 바츠 헬스 NHS 트러스트(Barts Health NHS Trust)와 유니버시티칼리지런던 공동 연구에서 평균 연령 60세의 1,000명이 넘는 심혈관 질환 환자를 대상으로 심장 스캐닝을 실시했다.

실험 결과 참가자 중 4%는 사망, 16.6%는 심장마비나 심근경색, 뇌졸중 등의 심각한 심혈관 계통 증상을 1회 이상 보였다. 이 결과를 AI와 의사가 각각 예측한 결과와 비교 분석했고, 예측의 정확도는 의사에 비해 AI 프로그램이 더 높았다. 또한 CMR(심혈관자기공명) 영상을 이용해 측정한 환자들의 혈류 데이터와 사진을 AI 시스템에게 분석하게 했다. 약 20개월 동안 추적된 AI 기반 분석을 환자들의 건강 결과와 비교했다. 연구진들은 심장으로 가는 혈류량이 매 1ml/g/min 감소할 때마다 심장 질환으로 인한 사망 위험이 거의 두 배로 증가하며 심근경색, 뇌졸중 또는 다른 증상이 발생할 위험이 두 배 이상 증가한다는 것을 발견했다.

일반적으로 혈류의 감소는 심장의 움직임에 가장 큰 영향을 미치는 원인 중 하나다. 심혈관 질환 환자의 경우 CMR영상 등 다양한 방법을 통해 지속적으로 혈류의 흐름을 살펴야 한다. 하지만 이는 예후에 대한 정보를 제공하거나 치료를 권장하기에는 정밀도가 부족했다. 때문에 혈류의 흐름을 파악하고 심장마비나 뇌졸중의 가능성을 미리 예측하는 것은 심장이 갑작스럽게 멈추는 상황을 미리 방지할 뿐 아니라 이로써 생명을 잃을 위험을 낮출 수 있는 중요한 과정이다.

해당 AI 시스템을 개발한 미국국립보건원(NHI)의 피터 켈먼 박사는 “AI(인공지능)을 이용한 영상 기술의 잠재력은 심장질환의 위험을 개선하고, 의료진이 환자의 치료를 최적화하기 위한 정밀한 진단을 할 수 있도록 도와준다.”고 전했다. 또한 이번 연구의 책임을 맡은 크리스토퍼 노트 박사 연구팀은 “AI의 예측 능력과 정보의 신뢰성은 매우 획기적이었고 구체적인 정보였다. 환자의 데이터는 스캔 직후 곧바로 분석됐고 결과는 의사에게 곧바로 전달됐다.”고 밝혔다.

이번 연구는 응급실에서 의사들이 심장질환자를 빠르고 정확하게 진단하고 분류하기 위해 사용하는 검사의 일환으로 검사에서 AI 기반의 혈류 분석을 포함하는 것이 목표이다. 이 정보는 가장 위험한 사람들을 더 빨리 치료를 받을 수 있고 그들의 생명을 구할 수 있도록 도움이 될 것이다.

이번 연구는 영국 심장재단이 자금을 지원했으며, 연구결과는 미국심장학회 학회지 순환기저널(Journal Circulation) 최신호(2020년 2월호)에 실렸다.