▲ 왼쪽부터 서울대병원 정형외과 노두현 교수, 서울의대 의학과 4학년 고선호ㆍ조창웅 학생.

인공관절치환술을 시행할 때 개별 환자의 특성을 파악하여 급성 신장손상 위험을 예측해주는 프로그램이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

인공관절치환술을 받은 환자의 5~15%가 수술 후 급성 신장손상을 겪는 것으로 알려져 있다. 심할 경우 말기 신부전에 이를 수도 있다. 이런 경우 예측 프로그램은 아주 유용하게 쓰일 것으로 기대할 수 있다.

서울대병원 정형외과 노두현 교수팀(이명철ㆍ한혁수 교수)은 무릎 인공관절수술 이후 급성신장손상 발생위험을 예측할 수 있는 인공지능(AI) 기반 웹 플랫폼을 개발했다고 16일 밝혔다.

이 연구는 <유럽무릎관절학회 학술지(Knee Surgery Sports Traumatology Arthroscopy)> 최신호에 논문으로 게재됐다.

그에 따르면 연구팀은 서울대병원을 비롯해서 분당서울대병원, 삼성서울병원에서 무릎 인공관절수술을 받은 환자 5,757명의 데이터를 활용하여 예측모델을 개발했다. 무릎 인공관절수술에 따른 급성신장손상 위험을 다룬 연구로는 최대 규모다.

이 예측모델은 무릎 인공관절수술을 앞두고 6개 변수(신체등급, 성별, 마취종류, RAAS차단제, 트라넥사믹산, 크레아티닌)만 입력하면 신장손상 위험을 자동으로 계산한다. 또한 입력된 변수 각각이 급성신장손상에 미친 기여도와 더불어 위험을 낮출 수 있는 임상 조치까지 제안한다. 이른바 ‘인터랙티브(interactive) 프로그램’이다.

▲ 이 예측모델에 왼쪽의 변수 6개를 입력하면 급성신장손상 확률이 자동으로 산출된다.

이번 연구는 인공지능 모델을 개발하여 수술 전 정보만으로 이후 급성신장손상을 정확히 예측했다는 점에서 의의가 크다. 실제로 검증단계에서 해당 모델의 예측능력(AUC)은 약 0.89로 우수한 성능을 나타냈다. 현재 이러한 모델을 개발한 것은 노 교수팀이 세계 최초이다.

노두현 교수는 “이 프로그램은 환자 개개인 특성을 고려한 맞춤형 평가 통해 부작용 감소를 유도할 수 있다”며 “신장 기능이 떨어지는 환자는 인공관절수술을 주저하는 경우가 많은데, 사전에 그 위험도를 알 수 있다면 환자의 선택에 많은 도움이 될 것”이라고 밝혔다.

해당 연구의 공동 1저자로 참여한 서울의대 의학과 4학년 고선호ㆍ조창웅 학생은 “이번 연구에서 개발된 프로그램은 sefatka.net을 통해 언제 어디서나 접근할 수 있다”며 “어떤 위험요인이 환자에게 가장 크게 영향을 미쳤는지도 파악할 수 있다”고 자랑했다.