‘스마트워치로 심장질환 진단’ 메디컬에이아이, 심전도 생성 AI 발표

김정아 기자
2023.04.18 09:48

스마트워치로 측정한 심전도로 복잡한 심장질환까지 진단할 수 있는 AI 기술이 개발됐다.

의료 인공지능(AI) 분석 전문기업 메디컬에이아이는 2023년 6월 4일부터 7일간 그리스 로도스섬(Rhodes Island)에서 열리는 ‘국제 음향·음성·신호처리 학술대회’(ICASSP)에서 심전도 생성 AI ‘ECGT2T’를 발표한다고 18일 밝혔다. ICASSP는 음향, 음성, 신호처리 분야 세계 최대 규모의 국제학회다.

‘ECGT2T’는 ‘챗GPT’와 같은 생성형 AI로, 기존에 심전도 측정이 가능한 스마트워치의 한계를 개선해 제한된 심전도로부터 더 많은 정보를 생성할 수 있다.

병원에서는 심장질환 진단을 위해 심장의 신호를 다양한 각도에서 측정해 12개의 심전도를 기록한다. 최근에는 스마트워치를 통해서도 심전도를 측정할 수 있게 되었지만, 한 가지 방향으로만 심장의 신호를 기록하는 단일 리드(Single Lead) 방식으로 충분한 정보량을 갖지 못하는 단점이 있었다.

실제 측정한 심전도와 ‘ECGT2T’가 생성한 심전도를 비교한 사진이다. 검은색은 원본 심전도이며 파란색은 ‘ECGT2T’가 2개 리드의 심전도를 기반으로 생성한 심전도다. 빨간색은 메디컬에이아이의 또 다른 생성형 AI 모델 ‘ECGS2E’로 생성한 심전도다. ‘ECGS2E’는 단일 리드 심전도로 11개 심전도를 생성한다. ‘ECGT2T’와 ‘ECGS2E’ 모두 원본 심전도와 매우 유사한 심전도를 생성했으며, V6에서 원본 심전도의 노이즈로 인한 기준선이 흔들렸지만 ‘ECGT2T’와 ‘ECGS2E’는 이를 교정한 심전도를 출력했다. /이미지 제공=메디컬에이아이

이에 메디컬에이아이는 2개 리드의 심전도만으로 나머지 10개 리드의 심전도를 합성해 12 리드 심전도를 구성하는 ‘ECGT2T’를 개발했다. 1개의 심전도만 찍을 수 있는 스마트워치를 다른 지점에서 2번 측정하면 2개 리드의 심전도를 기록할 수 있다는 것을 활용한 기술이다.

실제 환자로부터 측정한 심전도와 ‘ECGT2T’를 통해 생성한 심전도를 비교했을 때, 시간의 오차는 15밀리초(millisecond, 1000분의 1초), 진폭의 오차는 10% 미만이었다. 또한, 700여 명의 환자를 대상으로 스마트워치로 측정한 심전도를 12 리드 심전도로 구성한 후 심부전을 진단한 결과 95% 정확도를 나타냈다. ‘ECGT2T’의 성능 연구 결과는 지난해 3월 국제학술지 ‘Diagnostics'에 게재되기도 했다.

사측은 스마트워치 심전도를 통해 사용자에게 고도화된 헬스케어 서비스를 제공할 수 있을 것으로 기대했다.

메디컬에이아이 권준명 공동대표는 “이번 ICASSP의 발표는 헬스케어 생성형 AI의 탄생을 전 세계 연구자들 앞에서 알리는 중요한 의미”라며 “우리의 선도적인 AI 기술을 바탕으로 질환을 조기에 발견하고 치료하는 데 기여하겠다”고 말했다.

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