심혈관 영상진단으로 혈관 혈압 예측"…스텐트 삽입술 AI 진단기술 개발

관상동맥은 심장에 산소와 영양분을 공급하는 혈관으로 좌우 두 갈래로 나뉘어 심장 전체를 둘러싸고 있다. 관상동맥 질환이 발생하면 좁아지거나 막힌 혈관을 넓히는 치료를 해야 한다.

이때 비수술적 치료법으로 스텐트 삽입술을 많이 한다.

협착 정도가 심하면 정확한 스텐트 삽입을 위해 혈관 조직 내 미세구조를 영상화하는 영상진단방법 'OCT 검사'와 함께 혈압 정보를 확인하는 'FFR 검사'를 추가로 시행한다.

OCT는 혈관 내 카테터를 삽입해 동맥경화 병변을 고해상도 영상으로 촬영하는 정밀 진단하는 영상진단검사다.

FFR 검사는 압력 센서가 부착된 압력철선을 삽입해 막힌 혈관 전후의 혈압을 비교해 관상동맥의 협착 정도를 기능적으로 평가한다.

협착의 정도가 심한 환자에서는 두 가지 검사를 모두 시행하는 것이 일반적이다.

하지만 시급을 다투는 시술 중 두 개의 다른 기구를 삽입해야 하는 어려움과 추가적인 비용, 부작용 등의 문제로 실제 임상 현장에서 적용하는데 어려움이 있다.

이에 따라 김중선 연세대학교 세브란스병원 심장내과 교수 연구팀은 이런 문제를 해결할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.

관상동맥은 심장 오른쪽의 혈류 공급을 담당하는 우관상동맥과 왼쪽 혈류 공급을 담당하는 좌관상동맥(좌전하행지, 좌회선지)으로 구성된다.

연구팀은 좌전하행지를 대상으로 OCT 진단검사 결과를 기계 학습시켜 FFR 값을 예측할 수 있는 진단기술을 개발한 바 있다.

이후 연구팀은 OCT 검사로 확인된 혈관 구조 영상을 AI 기술로 머신러닝(기계학습)되도록 했다.

연구팀은 "AI 기술을 적용하면 OCT 진단검사 한번으로 혈관의 막힌 상태를 정확히 진단하고 생리기능에 대한 평가를 통합 제공할 수 있다"고 설명했다.

세브란스 심장혈관병원에서 심혈관질환으로 치료받은 환자 130명을 대상으로 한 연구에서 이 진단 기술의 정확도는 91.7%로 나타났다.

김중선 교수는 "OCT 검사 후 환자의 혈관 내 혈압 정보를 1~2분 안에 예측할 수 있게 돼 시간을 다투는 임상현장에서 환자 부담과 부작용을 줄일 수 있을 것"이라고 말했다.

이어 "추후 더 많은 임상 데이터를 활용해 임상현장에서 널리 사용할 수 있는 기술로 발전시킬 수 있도록 노력할 것”이라고 덧붙였다.