뇌졸중 AI 솔루션 비교 연구…전체 성능 유사, 위양성은 차이

급성 뇌졸중 환자의 대혈관 폐색(Large Vessel Occlusion, LVO)을 탐지하는 인공지능(AI) 소프트웨어를 직접 비교한 연구에서 두 솔루션이 전체 진단 성능에서는 유사한 결과를 보였지만 위양성 발생에서는 차이를 보인 것으로 나타났다.

제이엘케이는 자사의 뇌졸중 AI 분석 소프트웨어 ‘JLK-LVO’와 글로벌 상용 솔루션 ‘RAPID CTA’를 비교한 연구 결과가 국제 학술지 Neuroradiology에 게재됐다고 12일 밝혔다.

이번 연구는 급성 뇌졸중이 의심돼 응급실을 방문한 환자 176명의 CT 혈관조영(CTA) 영상을 분석해 두 AI 소프트웨어의 LVO 탐지 성능을 비교한 후향적 분석 연구다. 연구에는 분당서울대학교병원, 펜실베이니아주립대학, 사우스캐롤라이나 의과대학 등 국내외 연구진이 참여했다.

분석 결과 전체 진단 성능을 나타내는 AUROC(곡선하면적)는 두 소프트웨어 모두 0.93으로 나타났으며, 통계적으로 유의한 차이는 확인되지 않았다(p=0.64).

다만 동일한 조건에서 비교했을 때 일부 지표에서는 차이가 나타났다. 연구진은 두 소프트웨어를 같은 기준에서 평가하기 위해 민감도를 83% 수준으로 맞춘 뒤 특이도를 분석했다. 그 결과 특이도는 JLK-LVO가 0.96, RAPID CTA가 0.89로 나타났다.

위양성(false positive)은 JLK-LVO 5건, RAPID CTA 13건으로 확인됐다. 이는 176명 규모 연구에서 8건 차이에 해당한다.

대혈관 폐색은 급성 허혈성 뇌졸중 환자에서 중증도와 예후에 큰 영향을 미치는 병변으로, 빠른 판독과 치료 결정이 중요하다. 응급 상황에서는 영상의학 전문의가 즉시 영상을 판독하기 어려운 경우도 있어 CT 혈관 영상을 자동 분석하는 AI 기반 보조 도구가 임상 현장에서 활용되고 있다.

연구진은 논문 서론에서 상용 뇌졸중 AI 소프트웨어를 직접 비교한 연구가 많지 않으며, 특히 아시아 환자 데이터를 기반으로 한 비교 연구는 드문 편이라고 설명했다. 아시아 인구에서는 두개내동맥경화증(ICAD) 유병률이 높아 대혈관 폐색과 혼동되는 위양성이 발생할 가능성이 있다는 점도 연구 필요성으로 제시됐다.

또한 분석 과정에서 AI 오판독의 주요 원인도 확인됐다. 위양성은 두개강 내 혈관 협착(intracranial stenosis)에서 주로 발생했으며, 위음성(false negative)은 원위부 폐색(distal occlusion)이나 측부 순환(collateral flow)과 관련된 경우가 많았다.

다만 이번 연구는 단일 의료기관 데이터를 기반으로 한 후향적 분석으로, 다양한 임상 환경에서의 추가 검증이 필요하다는 한계가 있다.

한편, 논문에 공개된 이해충돌 정보에는 책임저자가 제이엘케이에 자문한 사실과 공저자 가운데 일부가 제이엘케이 소속인 점이 명시돼 있다.