일상적인 ECG에서 2초 이내에 심장병을 발견하는 '슈퍼휴먼' AI

수백만 개의 ECG에 대해 훈련된 AI 도구는 67,000명의 환자를 대상으로 한 시험에서 심장 판막 질환 사례의 최대 90%를 감지하여 한 달 동안 기다려야 하는 환자에게 빠른 추적을 제공합니다.

의사들은 2초 이내에 심장 질환의 징후를 찾아낼 수 있는 "초인적" AI 도구를 개발했으며, 일상적인 ECG에서 인간의 눈이 일반적으로 볼 수 있는 것보다 더 많은 정보를 추출했다고 The Guardian이 보도했습니다.

수백만 명의 환자를 대상으로 훈련된 이 기술은 심전도 결과에서 가장 흔한 형태의 심장 질환 중 두 가지인 심부전 및 심장 판막 질환의 징후를 직접 식별합니다. 최신 AI 개발 가운데 The Guardian이 보도한 획기적인 세부 사항은 세계 최대 심장 컨퍼런스인 뮌헨에서 열린 유럽 심장학회 연례 회의에서 수천 명의 대표자들에게 발표되었습니다.

100년 된 테스트에 도움이 필요한 이유

심전도는 한 세기 동안 심장의 전기적 활동(박동수 및 박동)을 기록하고 심장 마비 및 비정상적인 심장 박동을 진단하는 데 도움이 되는 중요한 의료 도구였습니다. 그러나 전통적인 ECG는 심장병 자체를 감지할 수 없습니다. 그러기 위해서는 심장 초음파 검사인 심장초음파검사가 필요하며 환자들은 종종 몇 달을 기다려야 합니다.

AI 도구는 이러한 격차를 해소하도록 설계되었습니다. 이는 구조적 심장 문제와 상관관계가 있는 ECG의 미묘한 패턴을 읽고 해당 문제가 있을 가능성이 가장 높은 환자를 표시합니다. 관련 심장 전문의는 이를 "눈 깜박할 사이"라고 설명합니다.

그 잠재력은 단순히 규모 때문에 엄청납니다. 매년 전 세계적으로 약 10억 개의 ECG가 수행되므로 이 테스트는 모든 의학에서 가장 일반적인 테스트 중 하나입니다. 소프트웨어가 이미 진행 중인 테스트에서 진단 정보를 추출할 수 있다면 제때에 스캔을 받을 수 없는 환자에게 도달할 수 있습니다.

67,000명의 환자를 대상으로 한 임상시험에서 발견한 것

영국심장재단(BHF)이 자금을 지원한 미국 내 67,000명의 환자를 대상으로 한 실험에서 AI 도구는 심부전 환자의 최대 81%, 심장 판막 질환 환자의 최대 90%를 식별했습니다.

중요한 점은 이 도구가 독립형 진단이 아니라는 점입니다. 그 자체로는 두 가지 조건을 확실히 확인하거나 배제할 수 없습니다. 이것이 하는 일은 심장 이상이 있을 가능성이 가장 높은 환자를 표준 대기자 명단에 몇 달 동안 남겨두지 않고 직접 심초음파로 신속하게 추적할 수 있을 만큼 매우 강력한 징후를 제공하는 것입니다.

영국심장재단(British Heart Foundation)의 컨설턴트 심장 전문의이자 임상 디렉터인 소냐 바부-나라얀(Sonya Babu-Narayan) 박사는 "이제 AI가 눈 깜짝할 사이에 ECG 판독 결과를 제공할 수 있다는 사실은 매우 흥미롭다"고 말했다. "고위험 환자를 조기에 식별할 수 있는 이 연구의 AI ECG와 같은 기술은 심장 질환이 있는 모든 사람을 발견하지는 못합니다. 그러나 심장 이상이 있을 가능성이 가장 높은 환자를 신속하게 추적하는 데 도움이 되는 솔루션이 될 수 있습니다. 심장의 경우 조기 진단 및 치료가 생명을 구하고 향상시킵니다."

아무도 찾지 않았던 질병을 잡는다

가장 흥미로운 적용은 연구자들이 기회주의적 선별이라고 부르는 것일 수 있습니다. 심계항진, 수술 전, 정기 검진의 일환으로 ECG가 지속적으로 수행되기 때문에 모델은 병원에서 생성하는 모든 ECG에 대해 자동으로 실행되어 심부전이나 판막 질환이 전혀 의심되지 않은 환자를 표시할 수 있습니다.

Imperial College London의 심장학 교수인 Fu Siong Ng 교수는 "이 AI 모델의 또 다른 잠재적인 응용은 이러한 상태가 의심되지 않는 심부전과 심장 판막 질환을 기회적으로 진단하는 것입니다."라고 말했습니다. "AI 모델은 병원에서 수행되는 모든 ECG에서 실행되어 이러한 질병의 위험이 가장 높은 사람들을 표시하여 더 일찍 진단할 수 있습니다."

Ng는 환자들이 의사의 추천을 받은 후 심장 초음파 검사를 받기까지 몇 달을 기다릴 수 있는 경우가 많다고 말하며, 이 기술의 진정한 가치는 우선순위화, 즉 긴급하게 스캔이 필요한 사람을 식별하는 것이라고 말했습니다.

분석을 주도한 임페리얼 칼리지 런던(Imperial College London)의 BHF 임상 연구원인 Ahmed El-Medany 박사는 이 도구를 "초인적 AI"라고 설명하고 다음 과제를 제시했습니다. 즉, 의료 전문가가 병원 외부에서 사용할 수 있는 휴대용 AI 주도 심전도 판독기를 설계하여 심장학과를 훨씬 넘어서는 접근 범위를 넓히는 것입니다.

두 가지 상태 모두 지연되면 훨씬 더 위험해지기 때문에 조기 진단이 중요합니다. 심부전과 판막 질환은 생명을 구하는 의약품과 시술을 통해 관리할 수 있습니다. 하지만 환자가 위험할 정도로 아프기 전에 식별한 경우에만 가능합니다.

AI 얼굴 읽기 다음

뮌헨 회의에서는 AI가 어떻게 ECG보다 더 간단한 것, 즉 사람의 얼굴이 담긴 짧은 비디오에서 진단 신호를 추출할 수 있는지도 들었습니다. 도쿄 대학과 도쿄 과학 연구소의 연구원들은 수백만 명의 사람들이 모르고 있는 상태인 진단되지 않은 고혈압과 제2형 당뇨병을 신속하고 정확하게 감지할 수 있는 5초 얼굴 비디오에 대한 AI 분석을 발표했습니다.

두 가지 연구 라인은 함께 의료 AI 전반에 걸쳐 속도가 빨라지는 공통 주제를 지적합니다. 즉, 사소하고 저렴한 측정을 심각한 질병을 조기에 발견하는 검사 도구로 전환하는 것입니다. 의료 시스템에서 AI를 배포하는 방법과 속도를 평가하는 최신 AI 개발을 따르세요.