"인공지능 의사, 위암 수술 환자 5년 생존율 80% 예측"

4000명 데이터 학습…약 80% 정확도

생존율 향상엔 근력운동·고단백 식단

[서울=뉴시스]서울아산병원 위장관외과 이인섭 교수가 위암 수술을 받은 환자를 진료하고 있다. (사진= 서울아산병원 제공) 2023.03.16. [email protected].

[서울=뉴시스] 백영미 기자 = 세계적으로 암 환자별 맞춤형 치료가 강조되고 있는 가운데, 위암의 진행 상태뿐 아니라 수술 1년 후 환자의 건강 상태도 종합적으로 고려해 5년 생존율을 계산해내는 인공지능 모델이 개발됐다. 이 모델로 데이터를 분석한 결과 수술 후 위암 환자의 근력 운동과 고단백 식습관 등이 장기 생존에 큰 영향을 미쳤다.

서울아산병원 위장관외과 이인섭·영상의학과 김경원 교수팀은 위암 수술을 받은 4000여 명 환자들의 수술 1년 후 치료 결과와 건강 상태를 바탕으로 5년 생존율을 약 80% 정확도로 예측해내는 인공지능 알고리즘을 개발했다고 16일 밝혔다.

연구팀은 2003년부터 2012년까지 서울아산병원에서 위암 수술을 받은 환자 3220명의 수술 전 건강 정보, 수술·항암·병리 정보뿐 아니라 재발 추적 관찰을 위해 공통적으로 시행하는 혈액 검사 결과, 컴퓨터단층촬영(CT) 검사 결과 등 총 65개 종류의 대규모 데이터를 인공지능에 학습시켰다.

인공지능 알고리즘 개발에는 위암 환자들의 수술 ‘1년 후’ 데이터가 활용됐다. 위암 수술 후 장기 생존 여부를 판단하려면 1년 후 환자 상태가 중요하다는 판단이 작용했다. 수술 후 1년 내 사망은 암의 공격성 때문인 경우가 많고, 2·3기 위암은 수술 후 보조화학요법(항암제 치료)을 6개월에서 1년 간 시행해서다.

연구팀이 인공지능 알고리즘을 만든 후 805명의 환자 데이터로 알고리즘의 유효성을 평가한 결과, 위암 수술 후 5년 생존율 예측 정확도가 약 76%였다. 또 아주대학교병원에서 2010년부터 2012년까지 위암 수술을 받은 590명의 환자들의 데이터로 인공지능 알고리즘의 유효성을 검증한 결과, 약 81%의 정확도로 5년 생존율을 예측한 것으로 나타났다.

연구팀은 수술과 항암치료뿐 아니라 위암 수술 1년 후 환자의 체중, 근육량과 지방량 변화, 영양 상태 등이 5년 생존율에 큰 영향을 미친다는 것도 확인했다.

연구팀이 환자들의 65개 종류의 데이터들을 분석한 결과 위암 수술을 받은 환자의 체중·근육량·지방량 및 영양 상태 변화 등이 5년 생존율 예측의 중요한 요인이고, 체중과 근육량 감소, 지방량과 영양위험도(NRI) 증가 등 관련 수치들이 나빠지면 5년 생존율도 떨어지는 것으로 나타났다.

이 교수는 “이번 연구는 대규모 데이터 분석을 통해 위암 수술 후 장기적인 결과를 예측할 수 있게 됐다는 것뿐 아니라 위암 수술을 받은 환자가 스스로 개선할 수 있는 꾸준한 근력 운동, 고단백 식습관 등이 장기 생존 여부에 영향을 미친다는 사실까지 밝혔다는 점에서 의미가 크다”면서 “수술과 항암 치료가 치료의 전부가 아니라 환자의 관리와 노력도 중요하다는 사실을 객관적으로 입증했다”고 말했다.

김 교수는 “이번 연구 과정에서 직접 개발한 인공지능 기반 복부 컴퓨터단층촬영(CT) 분석 프로그램을 통해 환자들의 복부 근육, 피하 지방, 내장 지방량을 분석했다”면서 “4천여 명이 넘는 내부 데이터와 6백여 명의 외부 데이터를 기반으로 진행돼 연구 신뢰도도 높다"고 했다.

이번 연구결과는 노인의학 분야의 권위있는 국제학술지 중 하나인 ‘저널 오브 카켁시아 사르코페니아 앤 머슬(Journal of Cachexia Sarcopenia and Muscle)'에 최근 실렸다.


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