AI로 패혈증 사망률 20% 낮춘다...사람보다 6시간 더 빨리 진단해
미국 존스홉킨스대학 연구팀이 개발
의료기록과 임상기록 자동 분석·판단
일반 의료진보다 6시간 더 빨리 진단
인공지능(AI)으로 패혈증 사망률을 20% 줄일 수 있는 기술이 나왔다. 해당 증상을 기존보다 빨리 발견하고 진단할 수 있다. 일반 전문의보다 6시간 더 빨리 진단한다. AI가 패혈증으로 합병증 위험이 있는 환자 식별을 위해 의료기록과 임상 기록을 자동으로 분석하는 방식이다. 이를 통해 빠른 치료가 가능하다.
세계경제포럼(World Economic Forum)은 일반 의료진보다 더 빠르고 정확하게 패혈증 진단이 가능한 머신러닝(ML) 기술이 나왔다고 27일(현지 시간) 소개했다. 해당 기술은 존스홉킨스 대학 헬스케어 엔지니어링 말론 센터(the Malone Center for Engineering in Healthcare at Johns Hopkins University)의 수치 사리아(Suchi Saria) 팀장이 이끄는 연구팀이 개발했다. 2년 넘는 기간에 환자 50만명과 시험을 반복한 결과다.
패혈증은 관련 염증이 몸 전체로 퍼질 때 나타난다. 염증이 생기면 혈전이 발생하고, 혈관에서 혈액이 새어 나온다. 이는 바로 장기 손상이나 장기 부전을 일으킨다. 미국에서는 매년 약 170만명 넘는 성인이 패혈증에 걸린다. 그중 25만명이 사망한다. 대부분 패혈증으로 인한 합병증이 원인이다.
패혈증 초기 증상은 발열 등 다른 질환에서도 나타나는 증상과 비슷해 놓치기 쉽다. 빨리 발견할수록 사망률은 낮출 수 있지만 진단이 신속히 이뤄지기 어려운 질병이다. 수치 사리아 연구팀장은 “패혈증 진단법 개선이 가장 효과적인 방법이지만, 조기 발견과 적시에 올바른 치료가 어려웠다”며 “정확한 조기 식별을 위한 시스템이 부족한 게 주요 원인이다”고 지적했다.
사리아 연구팀은 ‘표적 실시간 조기 경보 시스템(Targeted Real-Time Early Warning System)’을 개발했다. 환자 병력을 비록해 현재 증상, 임상 실험 결과를 결합한 머신러닝(ML) 시스템이다. ML이 패혈증을 진단하면 바로 항생제를 투입하는 등 치료가 이뤄진다. 환자가 다른 병동으로 옮겨가도 해당 정보가 누락되지 않도록 모두 저장한다. 퇴원할 때까지 AI가 환자 증상을 끝까지 추적하는 셈이다.
연구 기간에 5개 병원에 있는 임상의 4000명이 59만명 넘는 환자를 치료하는데 해당 AI를 이용했다. AI는 진단을 위해 17만3931명에 이르는 이전 환자 사례를 자동 분석했다. 결과적으로 59만명 중 82%가 패혈증으로 진단됐고, AI는 이 82% 중 절반 가까운 환자들의 증상을 조기 발견하는 데 성공했다. 이전 임상의에 의한 진단률은 2%~5%에 그쳤다. 기존 방법보다 평균 6시간 더 빨리 진단했다. 한두 시간만 늦게 진단해도 사망률이 높아지는 패혈증 치료에 도움 될 전망이다.
이번 연구는 국제 의료 학술지 'Nature Medicine’과 ‘Nature Digital Medicine’에 게재됐다. 논문명은 'Factors driving provider adoption of the TREWS machine learning-based early warning system and its effects on sepsis treatment timing''다.
AI타임스 (aitimes.com) 김미정 기자 kimj7521@aitimes.com 입력 2022.07.28 06:20