기존 CT로 심장병 찾아낸다: 매스 제너럴 브리검·보훈부, 'AI-CAC' 개발

폐 질환이나 암 검진을 위해 찍은 흉부 CT는 대개 해당 부위에 이상이 없다는 진단이 나오면 병원 기록 보관소에 그대로 묻히기 마련입니다.

하지만 그 스캔 데이터 속에는 종종 치명적인 심장 질환의 신호가 함께 찍혀 있습니다.

미국 매스 제너럴 브리검(Mass General Brigham)과 보훈부(VA) 공동 연구진은 기존에 저장된 일반 흉부 CT 스캔에서 관상동맥 석회화(CAC)를 찾아내는 인공지능 도구 'AI-CAC'를 개발했다고 밝혔습니다. 이번 연구는 학술지 'NEJM AI'에 실렸습니다.

사장되던 일반 CT로 심장 질환을 잡아내다

심장 혈관의 석회화를 정밀하게 측정하는 표준 검사는 심장 박동에 맞춰 촬영하는 '심전도 동기화(gated) CT'입니다. 심장이 뛰면서 생기는 잔상을 없애기 위해서입니다.

하지만 일상 진료에서 촬영하는 흉부 CT의 대다수는 동기화 과정을 거치지 않는 일반(nongated) CT입니다. 연구팀에 따르면 보훈부(VA) 시스템 내에 보관된 동기화 CT는 5만 건 수준에 불과하지만, 일반 흉부 CT는 수백만 건에 달합니다.

연구팀은 98개 보훈병원에서 수집된 진료용 CT 데이터로 딥러닝 모델을 학습시킨 뒤, 8,052건의 스캔을 통해 성능을 시험했습니다.

결과는 인상적이었습니다. AI-CAC는 석회화 유무를 89.4%의 정확도로 가려냈고, 중등도 심혈관 위험 기준선인 칼슘 점수 100점 초과 여부도 87.3% 정확도로 판별했습니다.

예후 예측력도 입증됐습니다. AI가 산출한 석회화 점수가 400점을 넘긴 환자는 0점인 환자에 비해 10년 내 사망 위험이 3.49배 높았습니다. 심장내과 전문의 4명이 고위험군 판정을 받은 환자들을 검토한 결과, 99.2%가 즉각적인 지질 강하 치료(스타틴 등)가 필요한 상태였습니다.

왜 중요한가

우리는 이 기술의 가장 큰 강점이 환자에게 추가 검사 비용이나 방사선 피폭을 전혀 요구하지 않는다는 데 있다고 봅니다. 다른 목적으로 이미 촬영해 둔 병원 데이터를 재활용해 질병을 우연히, 그러나 정확하게 찾아내는 '기회적 선별검사'의 모범 사례입니다.

환자 입장에서는 추가 검사를 예약하지 않고도 잠재적인 심근경색 위험을 몇 년 앞서 알 수 있습니다. 증상이 나타나기 전 조기에 약물 치료를 시작할 수 있어 예방 치료의 효과를 극대화할 수 있습니다. 의료 시스템 전체로도 응급 시술에 드는 천문학적인 비용을 사전에 줄일 수 있습니다.

다만 한계도 뚜렷합니다. 이번 연구는 고령 남성 비중이 높은 미국 퇴역 군인 데이터만을 바탕으로 개발되었습니다. 따라서 일반 인구, 특히 여성이나 젊은 층을 대상으로도 90%에 가까운 정확도가 유지될지는 추가 연구를 지켜봐야 합니다. 그럼에도 사장되던 기존 의료 데이터를 선제적 예방 의료로 전환했다는 점에서 매우 영리한 접근으로 보입니다.