AI, 망막 사진으로 '당뇨병성 신장병' 진단·예측

인공지능(AI)으로 망막 사진을 분석해 당뇨병성 신장병을 진단하고 예후를 예측하는 기술이 개발됐다.

중국 인민해방군 종합병원 등이 참여한 공동 연구팀은 망막 혈관과 임상 데이터를 결합한 비침습적 진단 모델을 개발했다고 밝혔다. 해당 연구 결과는 국제학술지 '중국의학저널'(Chinese Medical Journal)에 게재됐다.

현재 당뇨병성 신장병의 정확한 진단은 침습적인 신장 조직검사를 통해 이뤄진다. 이 검사는 출혈이나 2차 감염 등 부작용 위험이 따른다.

연구팀은 당뇨병으로 인한 망막 미세혈관의 형태학적 이상이 신장 손상을 반영한다는 점에 착안했다. 망막 미세혈관은 인체에서 직접 관찰할 수 있는 유일한 미세순환계다.

연구는 중국 내 6개 병원에서 조직검사로 신장 병변이 확인된 제2형 당뇨병 환자 397명을 대상으로 진행됐다. 연구팀은 이들의 안저 사진을 AI 알고리즘으로 분석해 혈관 직경, 분기 각도 등 핵심 기하학적 지표를 산출했다.

개발된 모델은 당뇨병성 신장병 감별 진단에서 내부 테스트 데이터셋 기준 92%의 정확도를 기록했다. 다른 병원의 데이터를 활용한 외부 검증에서도 91%의 정확도를 유지했다.

또한 말기 신장병으로의 진행이나 모든 원인으로 인한 사망 등 장기 예후를 예측하는 모델은 88%의 예측 정확도(AUC 0.88)를 보였다. 당뇨 유병 기간, 당뇨망막병증, 나이가 예후에 가장 큰 영향을 미치는 3대 요인으로 분석됐다.

연구팀 관계자는 "이번 AI 모델은 다차원 의료 데이터를 통합해 질병을 선별하는 AI의 장점을 보여준다"며 "대규모 임상 선별 검사에 대한 신뢰성을 검증해 향후 임상 현장에서의 보급을 위한 토대를 마련했다"고 설명했다.