경희대학교(총장 김진상)는 연동건, 이상열 의과대학 교수 연구팀이 국내외 대규모 의료 빅데이터를 기반으로 제2형 당뇨병 환자에게 만성신장질환(CKD)이 5년 이내 발병할 위험을 조기에 예측할 수 있는 멀티모달 인공지능(AI) 모델을 개발했다고 8일 밝혔다.
임상검사 정보와 망막 영상을 결합, 기존 AI보다 높은 정확도와 설명 가능성을 확보했다는 것을 특징으로 소개했다. 혈관 합병증 위험도 예측할 수 있어서, 향후 정밀의료와 환자 맞춤형 관리에 폭넓게 활용될 수 있다고 전했다. 연구 성과는 글로벌 당뇨병 학술지(Diabetes Care) 온라인판에 게재됐다.
연구팀은 경희의료원과 영국 당뇨병 코호트 데이터를 기반으로 연구를 진행했다. 임상검사 결과(혈액 및 소변검사, 약물 복용 여부 등)와 안저(망막) 영상을 결합해 다중모달 딥러닝 모델을 구축했다. 모델은 5년 이내 만성 질환 발병 위험을 예측하게 설계됐고, 국내 환자 데이터를 기반으로 훈련된 뒤 영국 데이터셋을 통해 외부 검증을 거쳤다. 예측 정확도는 국내에서 88.0%, 해외 검증에서는 72.2%를 기록했다.
예측 모델의 결과와 실제 혈관 합병증 발생 간의 상관관계도 분석했다. 그 결과, 예측 확률이 높은 환자군은 심혈관과 말초혈관 합병증, 신경병증, 말기신부전 등 주요 합병증의 발생 위험이 통계적으로 높게 나타났다. 예를 들어, 상위 예측 확률 그룹은 하위 그룹과 비교해서 대혈관 합병증의 위험이 최대 2.21배, 미세혈관 합병증은 최대 1.30배 높았다.
우세린 경희대학교 의과대학 연구교수는 “병원에서 일상적으로 수집하는 데이터만으로 높은 정확도의 예측이 가능하다”라며 “1차 진료기관에서 활용할 수 있는 현실적 도구이며, 환자 맞춤형 관리의 새로운 전기를 마련할 수 있는 연구”라고 말했다.
장세민 기자 semim99@aitimes.com
