인공지능 딥러닝 이용 강직척추염 조기 진단 모델 개발

인공지능 딥러닝 기술로 요추의 모서리 등급을 자동 계산하여 강직척추염을 조기에 진단할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 

이번 연구는 한양대학교병원 영상의학과 이승훈 교수팀(1저자 서울백병원 구본산 교수, 공동저자 한양대류마티스병원 김태환 교수, 고대안암병원 강창호 교수)이 참여해 국제 학술지 『Therapeutic Advances in Musculoskeletal Disease(Sage Journals, 인용지수 4.774)』 7월 온라인판에 ‘강직척추염 환자에서 척추의 방사선학적 진행 평가를 위한 척추체 모서리의 딥 러닝 기반 등급화에 대한 파일럿 연구(A pilot study on deep learning-based grading of corners of vertebral bodies for assessment of radiographic progression in patients with ankylosing spondylitis)’라는 논문으로 게재됐다. 

강직척추염은 주로 척추, 천장관절에 염증이 생기는 병으로 오랜 기간에 걸쳐 염증이 있은 후에 염증이 있던 관절에 여러가지 변화가 일어나서 관절의 움직이 둔해지는 관절의 강직이 일어나는 병을 말한다. 이러한 염증은 척추, 천장관절 이외에 무릎, 어깨, 손, 발뒤꿈치 등에서도 나타날 수 있는 류마티스질환 중 하나이다. 

대부분의 강직척추염 환자들은 엉덩이뼈의 뒤쪽 가운데를 부위 중 천골과 장골 사이에 위치하는 천장관절에 염증이 생기면서 병이 시작되는데 병이 어느 정도 진행되었고, 장애가 발생했는지 유무를 판단하기 어렵다. 주로 숙련된 소수의 류마티스를 연구하는 영상의학과 전문의가 방사선학적 척추변형 지표(mSASSS) 진단 방식으로 평가하고 있으나 진단에 시간이 많이 소요된다.   

연구팀은 인공지능연구 전문회사 크레스콤과 공동연구를 진행해 초기 강직척추염을 신속하고, 정확하게 진단하기 위해 경추와 요추의 모서리 등급을 자동 계산하는 인공지능 딥러닝 모델을 개발했다. 이를 토대로 국내 강직척추염 환자의 실제 경추와 요추의 측면 방사선 사진(총 119,414개의 모서리 수)과 비교해 91% 이상의 평균 정확도와 94% 이상의 높은 민감도 및 특이성을 보였다. 

이번 연구와 관련해 이승훈 교수는 “강직척추염을 진단하는 방사선학적 척추변형 지표(mSASSS) 진단은 목과 허리에서 병이 얼마나 진행되어 있는지 숫자로 표시하지만 이를 판독하는데 전문의가 많은 시간과 노력을 들여야 하고, 숙련되지 않은 전문의에 의해 일치도가 낮은 결과가 나올 수도 있다”면서 “이번 연구에서는 딥러닝 알고리즘 모델 개발로 강직척추염 환자의 척추 변형 상태를 자동으로 계산하여 90% 이상의 높은 정확도를 보인 결과를 나타냈으며, 이는 환자들에게 척추의 손상 정도를 정확하게 전달할 수 있는 모델이 될 것”이라고 말했다.

연세의료원, 난치성 폐섬유증 치료 위한 나노메디슨 플랫폼 기술 개발

연세의료원이 최근 엠이티라이프사이언스와 한국유나이티드제약과 함께 ‘난치성 폐섬유증 치료를 위한 나노메디슨 플랫폼 치료기술 개발’을 위한 공동연구개발 협약을 체결했다. 

이번 공동연구개발은 과학기술정보통신부가 주관하는 ‘바이오·의료기술개발사업’의 일환으로 정부 및 민간 지원으로 2026년까지 5년간 약 82억 원 연구개발비가 투입될 예정이다. 

이번 연구는 세브란스병원 호흡기내과 박무석 교수(주관연구책임자)와 연세대 치과대학 구강병리학교실 김현실 교수가 참여한 연세의료원 산학협력단과 연세의료원 교원창업기업인 엠이티라이프사이언스(공동연구책임자 육종인 대표이사) 및 한국유나이티드제약(공동연구책임자 최영웅 전무)이 연구개발을 주도한다.

현재 임상에서는 폐섬유증 치료에 경구용 약제가 이용되고 있다. 하지만 경구용 약제는 치료 효과가 낮고 전신 부작용 등 단점이 있다. 폐섬유증은 병변이 폐에 국한되는 질병이기 때문에 호흡장치를 통한 경폐 약물전달은 폐에만 국소적 효과를 극대화할 수 있고 부작용을 최소화해 치료 방안으로 주목받고 있으나 아직 승인받은 흡입치료제는 없다. 

이번 공동연구개발은 흡입약물과 흡입장치를 동시에 개발하는 것으로 국내에서 유일하게 흡입장치 개발 경험이 있는 한국유나이티드제약이 참여했다. 엠이티라이프사이언스가 개발한 흡입약물 후보물질은 새로운 약물작용기전을 가진 ‘전구약물(prodrug) 형태의 BMP-7(pro-BMP-7)’이다. 

엠이티라이프사이언스에서 개발한 BMP-7(pro-BMP-7)은 세브란스병원 박무석 교수 연구팀과 공동연구를 통해 폐섬유증 및 가습기폐질환 동물모델에서 흡입제 효능이 확인됐다.

연세의료원은 특발성 폐섬유증 동물모델 및 가습기살균제 유도 폐섬유증 동물모델을 구축하고 있고, 추후 공동연구기관과 경폐 약물전달체의 치료효능 및 안전성 검증을 통해 난치성 폐섬유증 치료를 위한 나노메디슨 플랫폼 치료기술을 개발할 계획이다.

박무석 교수는 “특발성 폐섬유증 및 가습기살균제 연관 폐섬유증과 같은 난치성 폐섬유증 치료에 도움이 되는 경폐 의약품과 흡입장치 개발을 국내 기술로 도전한다는 것에 큰 의미가 있다”면서 “이번 공동연구개발을 통해 난치성 폐섬유증 치료를 위한 흡입형 치료제 플랫폼 기술을 확보할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 

봉직의 10명 중 7명은 이직 고민

봉직의 10명 중 7명은 현재 이직을 고민하고 있으며, 이직의 가장 큰 이유는 보수 및 수입 증가를 원하기 때문으로 나타났다. 

의료학술 포털 키메디가 최근 의사 회원 260명을 대상으로 이직에 관한 인식을 알아보기 위한 설문조사에서 ‘현재 이직을 고려 중인가’(참여자 중 봉직의 200명 결과)를 묻는 물음에 봉직의의 약 71%(143명)가 ‘이직에 관심이 있다’고 답해 상당수의 봉직의가 이직을 염두에 두고 있는 것으로 나타났다. 

응답자 중 16%(32명)가 ‘현재 적극적으로 이직 기회를 찾고 있다’고 응답했고,  55%(111명)는 ‘기회가 오면 이직하겠다’고 답했다. 이밖에 ‘당장은 없지만 경력이 쌓이면 고민해 볼 계획’이라는 대답이 15%(30명), ‘이직 계획은 전혀 없다’거나 ‘잘 모르겠다’라는 답은 각각 7.5%(15명)와 6%(12명)를 차지했다.

이어 개원의와 봉직의 등을 포함해 ‘이직을 원하는 주된 이유’ (복수 응답, 전체 참여자 260명 대상)를 물었다. 그러자 ‘보수 및 수입 증가’라고 답한 비율이 전체의 73%로 다른 대답에 비해 높았다. 이어 ‘자기개발, 개원을 위해’ 30%, ‘과중한 업무량’ 28%, ‘열악한 근무환경’ 27%, ‘상사나 동료와 잘 맞지 않아서’ 13%, ‘가사, 임신, 출산, 자녀 교육으로 인해’ 10%, 기타 3% 순으로 나타나 다른 직업 종사자들의 이직 사유와 큰 차이를 보이지 않았다. 

‘구직 방법’(복수 응답, 전체 참여자 260명 대상)에 대해서도 질문했다. 이에 대해 응답자 전체의 73%가 ‘의사 전용 인터넷 구직 사이트’를 활용한다고 답했다. 이 밖에 ‘지인을 통한 이직’ 30%, ‘헤드헌팅 서비스’ 28%, ‘병원에 직접 지원’ 27%, 기타 13% 순이었다. 설문 결과를 통해 전통적인 구직 방식보다 의사 전용 구직 사이트를 활용하는 경우가 상당히 높음을 알 수 있었다.

설문을 진행한 키메디 담당자는 “이직을 염두에 둔 봉직의가 상당수였으며 이직 이유도 일반적으로 인식되는 타직업 종사자들과 크게 다르지 않다”며 “급여 수준, 복지, 업무 환경 등을 평가해 자신의 미래를 설계해 나가는 요즘 이직 시장의 트렌드가 의료계 종사자들에게도 유효하게 나타나는 것으로 보인다”고 말했다.

석회성건염, 최근 5년간 환자수 29% 증가

석회성건염은 힘줄에 칼슘 퇴적물이 쌓이며 극심한 통증을 유발하는 질환이다. 어느 관절 부위에나 생길 수 있지만 유난히 어깨관절에 많이 생기는데, 발병원인은 아직까지 밝혀지지 않고 있다. 어깨에 생기는 석회성건염은 회전근개 힘줄 속에 석회가 침착되며 염증반응을 일으켜 참을 수 없는 극심한 통증을 유발한다.

석회성건염 환자는 지속적으로 늘고 있다. 건강보험심사평가원 빅데이터 개방시스템을 보면 석회성건염(코드 M753) 환자수는 2017년 13만2272명에서 2021년 17만815명으로 최근 5년간 29% 증가했다. 

지금까지 치료법은 석회에 따른 만성 염증으로 인한 힘줄 손상과 유착 등의 정도에 따라서 보존적 치료 혹은 관절내시경 수술을 해왔다. 

기존의 보존적 치료 중에 폭넓게 사용되는 체외충격파 치료는 치료기간이 길어 환자들에게 심리적 및 경제적인 부담이 컸다. 하지만 최근엔 초음파를 이용하여 석회쇄석 시술이 도입되면서 이런 부담들이 해소됐다. 초음파로 석회의 위치를 확인하면서 미세한 주사바늘로 석회를 잘게 부숴 체내에 흡수되도록 하는 방법으로, 별도의 입원치료 없이 외래 진료실에서 국소 마취 하에 이뤄진다. 힘줄 내에서 통증을 유발하던 석회는 기본적으로 칼슘성분이기 때문에 힘줄 밖으로 흘러나온 석회조각들은 자연스럽게 우리 몸으로 흡수된다. 

관절내시경을 이용한 수술적 치료 시 힘줄 내에 있는 석회를 제거하는 과정에서 힘줄의 손상을 초래할 수 있고 이로 인해 회전근개를 봉합하는 수술을 추가적으로 받을 수도 있다. 따라서 석회 제거를 위해 관절내시경 수술을 받기에 앞서 정확한 진단이 필요하며 환자들에게 주의가 요구된다. 

지난해 석회성건염으로 치료받은 환자 중 36%가 입원치료를 받았고, 최근 5년간 석회성건염 치료로 인한 건강보험청구액은 65%, 본인부담금은 64%나 증가할 정도로 석회성건염으로 인한 국가적 의료비용이 증가하고 있다.

한림대학교동탄성심병원 정형외과 정증열 교수는 “석회성건염은 환자들이 응급실을 찾을 정도로 통증의 정도가 심하며 증상이 없다가 갑자기 발생한다”며 “석회성건염이 생기면 무조건 수술적 치료를 받아야 한다고 잘못 알고 있는 경우가 많지만 석회의 크기와 상태에 따른 비수술적 요법인 초음파하 석회쇄석술로도 치료가 가능하기 때문에 정확한 진단이 중요하다”고 설명했다.

NMC, '의료기관이 꼭 알아야 할 중대재해처벌법' 콘텐츠 배포

국립중앙의료원 공공보건의료교육훈련센터는 지난 22일 전국 공공의료기관 종사자를 대상으로 '의료기관이 꼭 알아야 할 중대재해처벌법' 이러닝(E-learning) 콘텐츠를 제작·배포했다고 밝혔다. 

'중대재해처벌 등에 관한 법률(이하 중대재해처벌법, 시행 2022.1.27.)'은 중대재해 발생 시 사업주나 경영책임자에 대한 형사처벌을 강화하겠다는 내용으로, 의료법 제3조 제2항의 의료기관 중 연면적 2천 제곱미터(605평) 이상이거나 병상 수 100개 이상인 병원급 의료기관이 이에 적용을 받기 때문에 의료기관도 철저한 대비가 필요한 상황이다.

이번 '의료기관이 꼭 알아야 할 중대재해처벌법' 주요 내용은 크게 ▲ 중대재해 처벌 등에 관한 법률(중대재해처벌법) 제정이유, ▲ 중대재해처벌법의 내용, ▲ 의료기관에서 고려해야 할 부분들(시행령, 가상사례)로 구성됐다.

국립중앙의료원 공공보건의료교육훈련센터 오영아 센터장은 “중대재해처벌법은 처벌보다 예방이 가장 큰 목적이면서 공공의료기관도 피할 수 없는 안전·보건 의무이행 사항이다”라고 말하며, “공공의료기관의 안전·보건 관리 역량 수준을 끌어올릴 수 있도록 적극 지원할 것”이라고 언급했다. 

최준 교수팀, 가상현실(VR)로 이명 증상 완화 입증 

고려대학교 안산병원 이비인후과 최준 교수팀이 가상현실(VR)을 이용한 치료를 통해 주관적 만성 이명의 증상을 완화할 수 있음을 입증했다. 

이명은 외부 청각 자극이 없을 때 귀에서 나오는 소음이 주관적으로 느껴지는 것을 말하는데 전 세계 인구의 10%에서 발생하는 것으로 알려져 있다. 심한 이명은 집중력 저하와 함께 기분장애로까지 이어져 환자의 삶의 질 하락에 영향을 미칠 뿐 아니라 나아가서 사회·경제적 손실로 이어질 수 있다. 

최 교수 연구팀은 ‘이명에 대한 환자 맞춤형 가상현실 중재의 임상 시험’(A clinical trial of a patient‑customized virtual reality intervention for tinnitus)을 주제로 한 논문에서 가상현실을 활용한 이명 치료의 가능성 평가하기 위해 3개월 이상 만성 주관적 이명 증세를 호소하는 19명의 환자(33~64세)를 대상으로 가상현실 치료 프로그램에 참여시켰다.

환자들은 1~2주의 간격을 두고 침실, 거실, 식당 등 총 4개의 다른 환경으로 구성된 가상현실에서 이명 소리를 내는 아바타를 잡아 지정된 장소로 옮겨 제거하는 것을 반복하였다. 그 결과 19명의 환자 중 12명의 환자에서 THI(이명장애지수)가 개선되었고 수면의 질을 나타내는 PSQI(피츠버그 수면의 질 지수)도 프로그램 참여 후 감소하여 가상현실을 통한 이명 치료법이 증상 완화에 효과가 있는 것으로 나타났다.

또한 참가자들을 대상으로 한 EEG(뇌파검사)를 통해 프로그램 참여 이전과 비교하여 뇌 특정 부위의 활동 증가를 포착하였다. 이는 이명의 원인이 귀를 포함한 뇌와도 관련 있을 수 있다는 최근 연구 결과들을 고려할 때, 만성 이명 치료를 위한 후속 연구의 가능성을 시사한다. 

고려대학교 안산병원 이비인후과 최준 교수는 “가상현실(VR)은 실제 환경에서 설정하기 어려운 상황을 효율적으로 구현할 수 있기 때문에 최근 여러 임상 현장에서 활용되고 있다”며“지난 3년간 같이 연구한 박동현 전공의 및 한양대 ERICA 김기범, 김성권 교수팀과의 공동연구가 좋은 결실을 얻게 되어 매우 만족하며, 이번 연구가 만성 이명으로 고통 받는 환자들에게 가상현실을 포함한 다양한 치료 방법 개발을 향한 디딤돌이 되기를 기대한다”고 말했다.