AI가 심장 초음파만으로 질환 원인 감별…"MRI 없이도 가능"

(서울=뉴스1) 강승지 기자 = 심장은 고혈압, 심근병증, 아밀로이드증 등 다양한 질환으로 인해 비대해질 수 있다.

하지만 기존의 심장 초음파만으로는 이러한 질환들을 구분하기 어려워, 자기공명영상 촬영장치(MRI)나 조직검사 등 추가 검사가 필요했다.

이와 관련해, 문인기 순천향대학교 부천병원 심장내과 교수팀은 AI 헬스케어 기업 온택트헬스와 인공지능(AI)를 활용한 심장 초음파 분석 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.

심장 초음파 영상만으로 심장비대의 원인을 감별할 수 있는 AI 기술로 MRI나 조직검사 없이도 정확한 진단이 가능해, 환자 부담을 줄이고 진료 효율도 높일 수 있을 전망이다.

문 교수팀은 국내 다기관에서 수집한 867명의 심장 초음파 영상을 AI에 학습시키고, 독립된 검증용 환자 619명을 대상으로 그 성능을 평가했다.

이 기술은 초음파 영상에서 자동으로 심장을 분할하고, 심장 벽의 두께, 모양, 조직의 질감 등 약 2만 개에 달하는 영상 특징을 추출해 진단에 활용한다.

그 결과 개발된 모델은 심장비대 여부를 매우 높은 정확도로 판단했으며, 비후성 심근병증 96%, 아밀로이드증 89%, 고혈압성 심장질환 86% 등 질환별로 높은 진단 정확도를 보였다.

특히 고혈압성 심장질환은 기존 초음파 기반 진단의 정확도와 일관성이 33%에 불과했으나, AI 모델에서는 75%로 크게 향상됐다.

또한 AI 모델은 진단의 근거가 된 영상 정보를 시각화해 의료진에게 설명함으로써, 실제 임상에서 신뢰도 높은 진단 보조 도구로 활용이 가능하다.

병원마다 초음파 장비나 영상 품질이 달라도 안정적으로 분석할 수 있어, 장비 간 호환성 면에서도 강점이 있다.

연구 논문 1저자인 문 교수는 "AI가 심장의 미세한 질감과 모양 차이를 정량화해 진단에 활용함으로써, 고가의 MRI나 침습적인 조직검사 없이도 조기 진단이 가능하다"고 말했다.

이어 "환자의 진료 편의와 의료비 절감에도 기여할 수 있을 것"이라며 "향후 희귀 심장질환이나 운동선수의 병적 심장비대 감별에도 폭넓게 활용될 수 있을 것"이라고 부연했다.

이번 연구 결과는 미국심장학회(AHA)에서 발행하는 심혈관 영상 국제 학술지 'Circulation: Cardiovascular Imaging(IF 8.2)'에 게재됐다.

ksj@news1.kr