[메가경제=주영래 기자] 의료 인공지능(AI) 기업 제이엘케이의 뇌경색 분석 기술이 뇌경색 병변의 크기뿐 아니라 내부 조직의 손상 정도를 통해 환자의 치료 후 회복 가능성을 예측하는 데 활용될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 뇌경색 범위가 비슷하더라도 조직 손상 정도에 따라 치료 결과가 달라질 수 있다는 점을 확인하면서 AI 기반 정밀 진단의 활용 가능성이 주목된다.
제이엘케이(대표 김동민)는 자사 MRI 뇌경색 분석 솔루션 'JLK-DWI'를 활용한 전남대병원 연구팀의 논문이 미국심장협회(AHA)와 미국 혈관중재신경학회(SVIN)가 발행하는 국제학술지 'Stroke: Vascular and Interventional Neurology'에 게재됐다고 16일 밝혔다.
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| ▲제이엘케이. |
이번 연구는 전남대병원 신경과 박만석 교수와 김현수 교수 연구팀이 주도했으며, 제이엘케이 연구진이 영상 분석에 참여했다.
연구팀은 2016년부터 2024년까지 전남대병원에 입원한 급성 뇌경색 환자 7712명 가운데 뇌경색 부피가 50mL 이상이고 혈전제거술로 막힌 혈관을 다시 여는 데 성공한 환자 126명의 치료 전 MRI 영상을 분석했다.
그동안 광범위 뇌경색 환자는 손상 범위가 크다는 이유로 혈전제거술의 효과가 제한적일 것으로 여겨졌다. 그러나 최근 대규모 임상시험에서 치료 효과가 확인되면서 시술 대상이 확대되고 있다.
문제는 비슷한 크기의 뇌경색이라도 환자마다 치료 후 회복 수준에 상당한 차이를 보인다는 점이다. 기존 임상시험에서 양호한 예후를 보인 환자 비율은 30~47%로 차이가 나타났다.
이에 연구팀은 뇌경색의 전체 크기보다 병변 내부의 조직 손상 정도에 주목했다.
JLK-DWI를 활용해 MRI 확산강조영상(DWI)에서 뇌경색 병변을 자동으로 식별한 뒤, 조직 내 물 분자의 움직임을 나타내는 겉보기 확산계수(ADC)에 따라 손상 정도를 세 단계로 구분했다.
ADC 값이 낮을수록 조직 손상이 심하다는 의미다. 기존에는 일정한 기준값을 토대로 병변을 경색 중심부와 나머지 영역으로 구분했지만, 이번 연구에서는 손상 정도별 조직이 차지하는 비율까지 분석했다.
분석 결과 중간 정도 손상된 조직(ADC 540~700)의 비율이 높을수록 혈전제거술 이후 회복 결과가 양호한 것으로 나타났다.
해당 조직 비율이 5%포인트 높아질 때마다 3개월 후 양호한 예후를 보일 오즈(odds)는 1.78배 높았다. 양호한 예후는 수정 랭킨 척도(mRS) 0~3점으로, 최소한 다른 사람의 도움 없이 걸을 수 있는 수준을 의미한다.
특히 중등도 손상 조직의 비율이 상위 25%에 해당하는 환자는 67.7%가 양호한 예후를 보인 반면, 하위 25% 환자는 21.9%에 그쳤다. 두 집단 간 격차는 45.8%포인트에 달했다.
출혈성 변환 발생률에서도 차이가 나타났다. 중등도 손상 조직 비율이 하위 25%인 환자에서는 68.8%가 출혈성 변환을 보였지만, 상위 25%에서는 29.0%로 낮았다.
또한 병변 내부에 손상 정도가 서로 다른 조직들이 고르게 분포할수록 치료 후 예후가 좋은 경향도 관찰됐다.
연구팀은 이러한 결과가 뇌경색 부피만으로 환자의 회복 가능성을 평가하는 기존 방식의 한계를 보완할 수 있다고 설명했다.
이번 연구에 포함된 환자의 평균 뇌경색 부피는 약 94mL로, 의료진이 병변 전체의 ADC 값을 화소 단위로 직접 측정하기에는 상당한 시간과 노력이 필요하다. 반면 JLK-DWI는 병변의 경계를 자동으로 식별해 조직 손상 정도를 정량적으로 분석할 수 있다는 점에서 활용 가능성을 보여줬다.
다만 이번 연구는 단일 의료기관의 환자 126명을 대상으로 이뤄진 분석으로, 중등도 손상 조직 비율과 예후 사이의 연관성을 확인한 결과다. 실제 임상 현장에서 예후 예측 도구로 폭넓게 활용하기 위해서는 다기관 연구와 추가 검증이 필요하다.
박만석 전남대병원 신경과 교수는 "광범위 뇌경색 환자도 혈전제거술을 받게 되면서 시술 후 경과를 예측할 근거가 더 필요해졌다"며 "AI가 자동으로 찾아낸 MRI 병변에서 손상 정도의 분포까지 함께 보면 크기가 같은 뇌경색이라도 회복 가능성을 더 세밀하게 예측할 수 있다"고 말했다.
제이엘케이의 JLK-DWI는 MRI 확산강조영상에서 뇌경색 병변을 자동으로 찾아내고 부피를 계산하는 의료 AI 솔루션이다. 국내 허가 제품명은 'JBS-01K'로, 식품의약품안전처 혁신의료기기로 지정됐으며 2023년 12월부터 국내 의료영상 AI 의료기기 중 처음으로 비급여 진료에 활용되기 시작했다.
류위선 제이엘케이 최고의학책임자(CMO)는 "JLK-DWI가 뇌경색의 위치와 크기를 알려주는 데 그치지 않고 병변 내부의 손상 정도를 분석해 시술 후 경과를 예측하는 데에도 활용될 수 있음을 보여준 연구"라며 "다기관 연구로 근거를 넓혀 광범위 뇌경색 환자의 치료 계획에 실질적인 도움이 되는 정보를 제공하겠다"고 밝혔다.
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