심근경색이나 뇌졸중 등 심혈관질환을 앓은 환자는 재발을 막기 위해 '나쁜 콜레스테롤'로 불리는 저밀도지단백(LDL) 콜레스테롤을 철저히 관리해야 한다. 하지만 실제 의료현장에서는 콜레스테롤 수치가 치료 목표보다 높아도 약을 늘리거나 다른 약을 추가하지 않는 경우가 많다는 연구 결과가 나왔다. 연구진은 인공지능(AI)을 활용해 진료기록을 분석해 그 이유를 찾아냈다.
미국 스탠퍼드대 의대 연구진은 동맥경화성 심혈관질환 환자 2만8113명의 진료기록을 분석한 결과를 7일(현지시간) 국제학술지 《미국의사협회 심장학회지(JAMA Cardiology)》 온라인에 발표했다.
연구진은 미국 캘리포니아 북부의 대형 의료기관에서 2019년 1월부터 2025년 5월까지 진료받은 환자들의 기록을 분석했다. 특히 심혈관질환을 이미 앓아 재발 예방이 필요한 환자 가운데 LDL 콜레스테롤 수치가 치료 목표에 도달하지 못한 사례에 주목했다.
분석 결과 전체 환자의 49.1%인 1만3810명은 LDL 콜레스테롤 수치가 70mg/dL 이상으로 연구에서 정한 치료 목표를 넘었다. 이들의 평균 나이는 70.9세, 평균 LDL 콜레스테롤 수치는 100.5mg/dL였다.
문제는 치료 목표에 도달하지 못했는데도 약물치료를 강화하지 않는 사례가 많았다는 점이다.
AI가 분석한 관련 진료기록 1만3354건 가운데 1만1842건(88.7%)에서는 콜레스테롤 저하 치료가 강화되지 않았다. 약물 용량을 늘리거나 다른 콜레스테롤 저하제를 추가하는 등의 조치가 이뤄지지 않았다는 의미다.
그렇다면 의료진은 왜 치료를 강화하지 않았을까.
연구진은 GPT-5 기반 대규모 언어모델(LLM)을 활용해 의사들이 작성한 진료기록에서 치료 결정과 그 이유를 추출했다. 기존에는 환자 설문조사나 의료진이 직접 기록을 검토하는 방식으로 파악해야 했던 내용을 AI로 대규모 분석한 것이다.
그 결과 치료를 강화하지 않은 진료기록 1만1842건 가운데 4788건(40.4%)에서 한 가지 이상의 이유가 확인됐다.
가장 흔한 이유는 환자가 호소한 약물 부작용이었다. 전체 분석 대상 진료기록의 12.6%(1683건)를 차지했다. 이어 콜레스테롤 수치가 치료 목표에 근접했다는 판단이 6.9%(922건), 약물치료를 원하지 않는 환자의 의사가 6.8%(914건)였다.
약물 조정보다 식습관이나 운동 등 생활습관 개선을 먼저 시도하려는 경우도 6.1%(811건)였다. 혈액검사를 다시 시행한 뒤 치료 여부를 결정하기로 한 사례는 4.6%(617건)였다. 하지만 치료를 강화하지 않은 기록의 59.6%에서는 구체적인 이유를 확인할 수 없었다.
치료 목표를 진료기록에 구체적으로 남겼는지에 따라서도 차이가 나타났다.
LDL 콜레스테롤 목표를 설정해 관리하는 전략이 확인된 진료기록은 전체의 28.1%에 그쳤다. 이런 전략이 기록된 경우 약물치료를 강화한 비율은 21.9%로, 그렇지 않은 경우(7.1%)보다 약 3배 높았다.
AI의 분석 성능도 F1을 통해 평가했다. F1 점수는 분석 결과의 정확성과 누락 정도를 종합적으로 평가하는 지표로, 1에 가까울수록 성능이 높다.
의료진이 직접 검토한 결과와 비교했을 때 AI는 약물치료 조정 여부를 분류하는 작업에서 F1 점수 0.98, 치료를 강화하지 않은 이유를 분류하는 작업에서는 0.80을 기록했다.
연구진은 "AI가 대규모 진료기록에 담긴 치료 결정 과정을 분석함으로써 의료현장에서 놓치기 쉬운 치료 공백을 찾아내는 데 도움이 될 수 있다"며 "AI를 활용해 환자별 치료 장애요인을 파악하고 적절한 치료가 이뤄지도록 지원하는 방안을 마련해야 한다"고 설명했다.
그러면서도 "이번 연구는 미국의 단일 의료체계에서 수집한 과거 진료기록을 분석한 관찰연구"라며 "치료를 강화하지 않았다고 해서 모든 사례를 부적절한 진료로 볼 수는 없다"고 짚었다.
