AI, 일반 MRI를 정밀 진단 장비로…심부전 맞춤 치료 길

미국 연구진이 일반 자기공명영상(MRI) 촬영만으로 심부전 환자에게 가장 적합한 치료법을 찾는 인공지능(AI) 기술을 개발 중이다.

30일(현지시간) 미국 버지니아대학교(UVA) 연구팀은 심부전 환자 맞춤형 치료를 위한 AI 모델 '젠스트레인(GenStrain)' 개발을 위해 미국 국립보건원(NIH)으로부터 400만 달러(약 53억6000만원)의 연구비를 지원받았다고 밝혔다.

심부전 환자 다수는 심장의 하부 심실이 동기화되어 수축하지 않아 심장 박동이 약해진다. 이를 치료하기 위해 심박조율기를 이식하지만, 가장 일반적인 치료법인 심장 재동기화 치료(CRT)는 환자의 30~40%에서 기대만큼 효과가 나타나지 않는다.

연구팀이 개발 중인 젠스트레인은 일반 병원에서 널리 사용하는 표준 심장 시네(동영상) MRI 스캔을 분석한다. 이를 통해 환자 심장 근육의 움직임을 정밀하게 파악해 의사가 개인에게 가장 효과적인 심박 조율 치료법을 선택하도록 돕는 것이 목표다.

현재 심장 근육의 움직임을 가장 정밀하게 측정하는 기술은 'DENSE MRI' 기법이다. 그러나 이 기술은 추가 촬영 시간이 필요하고 대부분의 병원 스캐너에서는 사용할 수 없어 연구 병원이나 전문 심장 시설에서만 주로 쓰인다.

젠스트레인은 DENSE MRI 스캔 데이터를 학습해 정확한 심장 움직임이 어떤 모습인지 파악한다. 이후 이 지식을 표준 시네 MRI 스캔에 적용해 DENSE MRI 수준의 정밀한 데이터를 생성한다.

연구팀은 버지니아 커먼웰스 대학교, 베일러 의과대학, 유타 대학교 등 다른 기관과 협력해 다양한 환자 집단과 임상 환경에서 모델의 정확성을 평가할 예정이다.

연구팀은 향후 5년간 젠스트레인을 개발하고 검증할 계획이다. 기술의 정확성과 신뢰성이 입증되면 임상시험을 진행할 방침이다.

연구를 이끄는 먀오먀오 장 조교수는 "AI는 올바르게 활용하면 의료 분야에서 사람들의 삶을 바꿀 수 있다"며 "의료용 AI는 단순히 '블랙박스'가 될 수 없으며, 임상의가 권장 사항의 근거를 이해할 수 있어야 한다"고 말했다.