셀카 사진만으로 심장질환 환자 찾아낸다…AI 진단 기술 개발

어쩌면 셀카 사진만으로 심장 질환을 조기 진단하는 시대가 열릴지도 모르겠다.

중국 심혈관질환센터와 칭화대 등 연구진이 얼굴 사진으로 심장 질환이 있는지를 진단하는 인공지능(AI) 기술을 개발했다는 연구 논문을 국제 학술지 ‘유럽 심장저널’(European Heart Journal) 최신호(21일자)에 발표했다.

논문에 따르면, 이 기술로 실제 심장질환 환자의 80%까지 찾아낼 수 있었다. 이를 응용하면 간편하고 신속하게 진단 검사로 이어질 수 있어 심장 질환을 조기에 발견하는 사례를 늘릴 수 있을 것이다.

얼굴 사진만으로 심장 질환을 찾아내는 AI

사실 얼굴의 어떤 특징들이 심장 질환 위험의 증가와 관계가 있다는 것은 이미 잘 알려졌다. 여기에는 얇아진 머리카락이나 흰머리, 주름, 귓불 주름, 황색반점(xanthelasmata·눈꺼풀 위나 아래 생기는 황색 반점) 또는 각막환(arcus corneae·각막 가장자리에 있는 백색 또는 회색의 혼탁륜) 등이 들어간다. 하지만 이런 특징을 인간 의사가 단번에 모두 파악해서 심장 질환 위험을 예측하는 데 활용하는 데는 어려움이 있다.

따라서 이번 연구에서는 AI를 활용해 이런 예측을 할 수 있게 하려고 했던 것이다. 이에 따라 연구자들은 2017년 7월부터 2019년 3월까지 중국 내 병원 8곳에서 수집한 심장 질환 환자 5796명의 의료 기록 자료를 AI 프로그램에 입력해 심장 질환과의 연관성을 학습하게 했다. 자료에는 디지털카메라로 촬영한 얼굴 사진 4장(정면 1장, 옆면 2장, 정수리 1장)을 비롯해 각 화자의 병력과 생활 습관 그리고 경제적 상황 등이 포함돼 있었다.

그 후 AI에 의해 2019년 4월부터 7월 사이 등록된 환자 1013명의 얼굴 사진을 입력해 심장 질환 여부를 진단할 수 있는지를 시험했다. 그 결과, 민감도는 80%이지만 특이도는 61%인 것으로 나타났다. 여기서 민감도는 진단 검사에서 질환이 있는 사람을 질환이 있다고 검사할 확률을 말하며 진양성률이라고도 부른다. 반면 특이도는 질환이 없는 사람을 질환이 없다고 검사할 확률을 말하며 진음성률이라고도 한다. 즉 이 AI는 심장 질환을 발견하기가 쉽지만 오진할 확률도 비교적 높다는 것이다. 따라서 앞으로 개선이 필요하다고 말할 수 있다.

셀카 사진으로도 심장 질환 진단 쉽게 할까이렇듯 이 AI는 추가적인 연구를 통해 개선해야 하지만, 이용 가치나 가능성은 다른 의사들도 인정하고 있다.

영국의 심장질환 전문가인 카라람보스 안토니아데스 옥스퍼드대 순환기내과 교수는 관련 사설에서 “이 연구는 의료 진단의 새로운 가능성을 강조한다”면서 “검사에 필요한 자료는 얼굴 사진뿐이므로 쉽게 대규모로 적용할 수 있을 것”이라고 평가했다. 그는 또 이 AI의 적용 방법으로 셀카 사진의 활용을 제안했다. 셀카 사진으로 AI 검사를 이용할 수 있으면 금전적인 이유로 병원 진단 검사를 받지 못하는 이들에게도 심장 질환을 조기에 발견할 기회를 제공할 수 있다는 것이다.

이에 대해 연구 교신저자로 참여한 장저 심혈관질환센터 부센터장 역시 미국 사이언스데일리와의 인터뷰에서 “우리의 최종 목표는 병원에서 진료를 받기 전 심장 질환 위험을 평가하기 위한 자기 보고형 애플리케이션을 개발하는 것”이라고 밝혔다. 셀카 사진을 앱으로 검사해 위험을 감지하면 병원에서 진단을 받을 수 있게 하겠다는 것이다. 정확도가 높은 앱이 개발된다면 큰 효과를 발휘할지도 모른다. 연구진은 또 AI로 인한 오진 확률을 개선해 나가겠다고도 말했다. 아울러 이들 연구자는 의료기록 자료가 유출되지 않기 위한 윤리적인 문제 역시 검토할 예정이라고 밝혔다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr