분당서울대병원, AI 무릎 관절염 진단 및 치료 예측 모델 개발

분당서울대병원 정형외과 이용석 교수팀이 무릎 관절염의 진행 속도와 예후를 예측할 수 있는 인공지능(AI) 모델을 개발했다.

꾸준한 관리가 필요한 관절염을 엑스레이(X-ray)만으로 확인하고 치료를 결정하는 것은 부정확한 경우가 많다. 또한, MRI(자가 공명 영상법)를 활용하기엔 환자의 비용 부담이 커진다. 이를 보완하고자 여러 치료 모델이 등장했지만, 환자의 특성과 다양한 무릎 관절염의 형태를 고려하지 않는 비슷한 치료 방법을 제시하는 등 여러 문제가 있었다.

이에 이용석 교수팀은 AI 기법의 하나인 머신 러닝을 활용해 무릎 관절염 환자의 질환 진행 속도와 예후에 대한 예측 모델을 개발했다. 이번에 개발한 예측 모델은 관절염의 진행 속도와 예후 예측을 각각 71%, 88%의 정확도를 보였으며, 관절염에 가장 크게 미치는 요인은 초기 관절염의 정도와 무릎에 영향을 주는 직업으로 나타났다.

이 교수팀은 이를 활용한다면 환자의 상태를 진단하고 향후 치료 및 예후를 결정하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대했다. 또한, 이 모델은 환자의 관절염을 진단하기 위한 별도의 복잡한 절차 없이, 환자의 개별 조건을 토대로 진행/분석할 수 있어 상급병원이 아닌 1차 병원에서도 쉽게 사용될 것으로 예상했다.

이번 연구는 머신러닝 활용한 관절염 진행속도 및 치료 예측(Prediction of progression rate and fate of osteoarthritis: Comparison of machine learning algorithms)의 제목으로 저명한 SCI급 학술지인 정형외과학회지(Journal of Orthopaedic Research)에 게재됐다.

연구의 교신저자 분당서울대병원 정형외과 이용석 교수는 “해당 모델을 사용할 경우 1차 진료 현장에서도 편리하고 비교적 저렴하게 환자의 치료 방법과 예후를 예측할 수 있을 것”이라고 밝혔다.