인공관절 수술 부작용? AI가 미리 경고한다

서울대병원 정형외과 노두현 교수팀은 무릎 인공관절수술 이후 급성신장손상 발생위험을 예측할 수 있는 인공지능(AI) 기반 웹 플랫폼을 개발했다고 16일 발표했다.

퇴행성 무릎관절염은 말기에 이르면 인공관절수술을 선택하곤 한다. 닳아 없어진 연골을 제거하고 인공관절을 삽입해 대체하는 것이다. 문제는 부작용이다.

현재 무릎 인공관절 수술을 받은 환자의 5~15%가 수술 후 급성신장손상을 겪는 것으로 밝혀졌다. 심한 경우는 신장 기능이 영구적으로 손상되는 말기 신부전에 이를 수도 있다.

노 교수팀은 환자 개개인의 특성을 파악해 AI가 급성신장손상 위험을 예측하는 프로그램을 만들었다. AI는 신체 등급, 성별, 마취 종류, RAAS 차단제 등 수술 전 알수 있는 6개 정보를 입력하면 신장손상 위험을 계산한다.

AI는 수술 부작용을 낮출 수 있는 임상 조치도 함께 제안한다.

AI가 예측한 환자의 급성신장손상 확률. [ 그래프=서울대병원]

연구팀은 서울대병원, 분당서울대병원, 삼성서울병원의 5757명 데이터를 활용했다. 연구팀의 AI 모델의 예측능력(AUC)은 0.89다. AUC는 머신러닝 기반 AI의 예측 능력 평가지표로 1에 가까울 수록 예측이 뛰어난 모델이다.

노두현 교수는 “환자 개인 특성을 고려한 맞춤형 평가로 부작용 감소를 기대할 수 있다”며 “신장 기능이 떨어지는 환자에게 위험도를 미리 알려줄 수 있다면 큰 도움이 될 것이다”고 말했다.

퇴행성 무릎관절염은 전 세계적으로 약 2억 5천만 명 이상이 앓고 있다. 60세 이상에서 무릎 관절염 발생이 급격히 증가하며, 무릎 인공관절수술 환자 또한 매년 늘고 있다. 이번 연구는 ‘유럽무릎관절학회 학술지(Knee Surgery Sports Traumatology Arthroscopy)’ 최신 호에 게재됐다.

최승식 기자 choissie@kormedi.com

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