실명 고위험 녹내장, 인공지능으로 진단···정확도 86%

9만6000여개 시야 검사 데이터 학습

서울아산병원 성경림 교수팀 “단 세 번 연속 시야 검사로 효과적 치료 방향 수립 가능”

[사진=서울아산병원]

녹내장을 조기에 선별할 수 있는 인공지능 모델이 개발됐다.

서울아산병원 안과 성경림‧신중원, 강릉아산병원 안과 손길환 교수팀은 인공신경망 기술을 이용해 9만6000여개의 시야 검사(녹내장으로 손상된 시야 정도를 평가) 결과를 학습시킨 인공지능(AI) 모델을 개발한 결과, 실명까지 이어질 수 있는 고위험 녹내장 환자를 약 86% 정확도로 선별해냈다고 25일 밝혔다.

지금까지는 안과 전문의가 임상 경험을 바탕으로 환자에게 약 6개월 간격으로 주기적으로 계속 시야 검사를 실시하며 녹내장 진행을 예측할 수밖에 없었는데, 이번에 연구팀이 개발한 인공지능 모델을 통해 높은 확률로 고위험 환자를 조기에 판별해낼 수 있게 된 것이다.

연구팀은 실명 고위험 녹내장 환자를 선별하는 인공지능 모델을 개발하기 위해 1998년부터 2020년까지 녹내장으로 진단된 6047명의 평균 약 9.5년 기간 동안 9만6542개 시야 검사 결과를 인공지능 모델에 학습시켰다.

연구팀은 인간의 뇌신경 구조를 본 뜬 인공신경망 기술을 적용했다. 정확도를 더욱 높이기 위해 합성곱 신경망(convolutional neural network)을 이용해 환자의 연속된 세 개의 시야 검사 결과를 적층해 학습시켰다.

그 결과 약 42%의 민감도를 보였지만 약 95%의 높은 특이도를 보이며 전체 정확도 약 86%로 실명 고위험 녹내장 환자를 선별해냈다.

민감도는 실제로 질병이 있을 때 질병이 있다고 진단할 확률을 의미하며, 특이도는 실제로는 질병이 없을 때 질병이 없다고 진단할 확률을 의미한다.

성경림 서울아산병원 안과 교수는 “검사 특성상 녹내장 진행 여부를 진단하기 위해서는 환자분들이 오랫동안 주기적으로 검사를 받아야 한다는 불편함이 있었다”면서 “이번에 빅데이터를 기반으로 개발된 인공지능 모델은 약 6개월 정도 간격으로 단 세 번의 시야 검사만으로 실명을 일으킬 수 있는 고위험 녹내장을 조기에 진단하고 추가적인 약물 치료 혹은 수술 등 최적화된 치료 방향을 더욱 효과적으로 수립할 수 있게 됐다는 점에서 의미가 크다”고 말했다.