국내 연구진, ‘머신러닝’ 기반의 심혈관질환 진단 기술 개발

FFR 값을 예측할 수 있는 진단 기술, 정확한 허혈 진단과 생리 기능적 평가가 가능

백진호 기자 | 기사입력 2020/11/26 [16:21]

국내 연구진, ‘머신러닝’ 기반의 심혈관질환 진단 기술 개발

FFR 값을 예측할 수 있는 진단 기술, 정확한 허혈 진단과 생리 기능적 평가가 가능

백진호 기자 | 입력 : 2020/11/26 [16:21]
100뉴스,백뉴스,노인,시니어,머신러닝,심혈관질환,심혈관질환진단기술,개발,관상동맥중재술,치료

 

국내 연구팀이 ‘머신러닝’(Machine Learning, 기계 학습)에 기초한 심혈관질환 진단 기술을 개발했다. 이로써 시간이 중요한 관상동맥중재술 현장에서 환자를 치료하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

 

세브란스병원 심장내과의 김중선 교수와 세종대학교 정보통신공학과 하진용 교수, 고려대학교 안암병원 순환기내과 차정준 교수 연구팀은 ‘광간섭단층촬영’(Optical Coherence Tomography, OCT) 영상과 환자의 생체 정보를 활용하는 머신러닝 기반의 ‘분획혈류예비력’(Fractional Flow Reserve, FFR) 예측 기술을 개발하는 데 성공했다.

 

관상동맥질환 중 관상동맥이 좁아지면서 심장으로 혈액이 원활히 공급되지 않아 통증이 생기는 경우를 ‘협심증’이라고 부른다. 또 관상동맥이 막혀 심장 근육이 괴사하는 경우를 ‘심근경색증’이라고 한다. 이 같은 질환에 대한 치료법에는 약물 치료와 중재 시술‧관상동맥우회술이 있는데, 이 중 관상동맥중재시술은 막힌 관상동맥을 뚫는 방법이다. 막히거나 좁아진 심장 혈관을 내과적으로 치료하는 것이다.

 

관상동맥중재술 중 ‘중증도 협착’ 증상을 보이는 환자에게는 혈관의 협착 수준을 파악해 스텐트를 넣는 ‘스텐트 삽입술’을 시행한다. 이때 스텐트를 정확하기 삽입하려면, 혈관 조직 내부의 미세 구조를 영상화하는 영상진단방법인 OCT 검사와 혈관 내 혈압 정보를 제공하는 FFR 검사가 이뤄져야 한다. 그런데 FFR 검사는 약제로 인한 불편함, 추가적 시술 시간 등으로 인해 사용에 제약이 따른다.

 

이에 2013년 11월부터 2015년 1월까지 연구팀은 세브란스 심장혈관병원에서 관상동맥중재술을 받은 환자 125명을 4개 그룹으로 나눈 후 샘플을 만들어 OCT 값과 FFR 값을 측정했다. 그리고 이 값을 기준으로 104명의 환자에 대한 데이터를 학습시켰다.

 

이 중 Δ 가장 좁아진 부위의 관상동맥 내경 Δ 협착 부위의 비율 Δ 병변 길이 Δ 몸에서 가까운 쪽의 관상동맥 내경 Δ 시술 전 혈소판 수 Δ 고혈압과 같은 6가지의 주요 특성을 통해 21명의 FFR 값을 예측했다. 그 결과, 머신러닝을 통해 산출한 FFR 값은 실제 측정한 값과 매우 유사했다.

 

이번 연구 결과로 관상동맥중재술을 받는 환자의 부담과 부작용을 줄일 수 있을 것으로 보인다. 특히 기존 침습적 방법이었던 FFR 검사 대신에 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 1~2분 안에 FFR 값을 예측할 수 있게 되어, 시간을 다투는 관상동맥질환 환자의 진단 및 치료 성적이 상승할 것으로 예측된다.

 

이번 연구와 관련해 김중선 교수는 “이번 연구에서는 머신러닝을 통해 임상 현장에서 FFR 값을 빠르게 확인할 수 있었다”면서 “이번 연구는 가능성을 보여준 연구로, 향후 더 많은 환자의 임상 데이터를 활용한다면 최고 수준의 임상 결과를 도출할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

 

과학기술정보통신부 의료기관 창업 캠퍼스 연계 원천기술개발사업의 지원을 받은 이번 연구의 결과는 네이처의 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports) 온라인 판에 게재됐다.

 

[백뉴스(100NEWS)=백진호 기자]

100뉴스 /
백진호 기자
ksh@confac.net
이 기사에 대한 독자의견 의견쓰기 전체의견보기
기사 내용과 관련이 없는 글, 욕설을 사용하는 등 타인의 명예를 훼손하는 글은 관리자에 의해 예고없이 임의 삭제될 수 있으므로 주의하시기 바랍니다.
닉네임 패스워드 도배방지 숫자 입력
제 목
내 용
100뉴스, 백뉴스, 노인, 시니어, 머신러닝, 심혈관질환, 심혈관질환진단기술, 개발, 관상동맥중재술, 치료 관련기사목록