연세사랑병원, AI를 통해 ‘슬개골 탈구’ 예측 진단법 선보여

[이데일리 이순용 기자] 연세사랑병원(고용곤 병원장)은 최근 각광받는 인공지능(AI)을 활용해 ‘슬개골(무릎뼈) 탈구’를 미리 알고 예측하고 진단하는 연구 결과를 발표했다.

‘슬개골 탈구’는 무릎 앞 한가운데에 있는 종지 모양의 뼈인 슬개골의 뼈마디가 어긋나거나 정상적인 위치에서 벗어나는 현상을 말한다. 심한 질환이지만 환자가 자각을 늦게 해서 적절한 치료 시기를 놓치는 경우가 많다.

관절전문 연세사랑병원이 인공관절 PNK 개발에 성공한 ㈜스카이브 연구진 및 서울아산병원 곽윤해 교수 연구팀과 함께 발간한 AI 논문이 의학 및 공학 분야에서 주목을 받고 있다.

공동 연구팀은 환자의 슬개골 대퇴부 형태와 해부학적 위험 요인을 정량적으로 평가하기 위한 재현 가능한 방법을 자기공명영상(MRI)과 인공지능분석을 사용해 개발했다.

연세사랑병원 연구진이 MRI 무릎 관절 영상을 분석하고 있다.

논문은 ‘Application of a machine learning and optimization ethod to predict patellofemoral instability risk factors n children and adolescents(아동 및 청소년의 슬개 대퇴 불안정성 위험 요인을 예측하기 위한 기계 학습 및 최적화 방법의 적용)’이라는 제목으로 정형외과 분야의 세계적인 학술지 ‘Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy(무릎 수술, 스포츠 외상, 관절경 검사)’에 실렸다.

논문에 따르면, ‘슬개골 탈구’를 평가하기 위해 총 16개의 인자를 평가했다. 16개의 변수를 전부 평가했을 때 슬개골 탈구 예측값은 0.903 이었으나, 인공지능 기법을 이용하면 7변수만을 이용해 예측값을 0.934로 향상시킬 수 있었다. 이를 통해 실제 임상에서 슬개골 탈구 예측을 더욱 손쉽게 빠르게 환자에게 적용시킬 수 있을 것이다.

‘슬개골 탈구’는 무릎 관절 운동에 관하여 관절 연골, 근육, 십자인대 등의 손상과 관절염을 유발시킬 위험성도 가지고 있다. 따라서 본 연구를 활용하면 초기에 쉽게 진단하여 적극적인 치료로 이루어질 수 있을 것으로 전망된다.

이번 연구는 연세사랑병원과 ㈜스카이브의 공동 연구진이 의학 및 공학 분야에서 이룬 중요한 성과를 입증하며 무릎환자를 넘어서 정형외과 환자의 진단 및 예측, 치료기술 개발에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

고용곤 병원장은 “환자 중심의 의료 혁신과 신의료를 지속적으로 연구 개발하여, 미래 의료 기술 발전을 선도하며, 글로벌 헬스케어 시장에서의 경쟁력을 더욱 강화해 나갈 것”이라고 밝혔다.