인공지능이 무릎 인공관절 수술 후 부작용 위험 알려준다

서울대병원, 무릎 인공관절 수술 환자 5천757명 분석
부작용 예측정확도 89%…부작용 위험시 임상적 조치 제안 가능

퇴행성 무릎 관절염 환자는 무릎에 인공관절을 삽입하는 수술을 받는 경우가 많다.

문제는 인공관절 치환술을 받은 환자의 5∼15%가량이 수술 후 급성 신장손상 같은 부작용을 겪는다는 점이다.

이때 환자 개개인의 특성을 파악해 급성 신장손상 같은 수술 후 부작용 위험을 알려주는 인공지능(AI) 프로그램이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

서울대병원 정형외과 노두현 교수 연구팀(이명철·한혁수 교수)은 무릎 인공관절 수술 이후 급성 신장손상 발생 위험을 예측할 수 있는 AI 기반 웹 플랫폼을 개발했다고 16일 밝혔다.

연구팀은 서울대병원과 분당서울대병원, 삼성서울병원에서 무릎 인공관절 수술을 받은 환자 5천757명의 데이터를 활용해 예측 모델을 개발했다.

이 모델은 무릎 인공관절 수술을 앞둔 환자의 6개 변수(신체 등급·성별·마취 종류·RAAS 차단제·트라넥사믹산·크레아티닌)를 입력하면 수술 후 신장손상 위험을 자동으로 계산한다.

또 입력된 변수 각각이 급성 신장손상에 미칠 영향력을 계산하고 부작용 위험을 낮추기 위해 전신마취 대신 척추마취로 변경하라는 임상적 조치도 제안한다.

이 모델은 수술 전 환자의 정보만으로 수술 후 급성 신장손상을 예측할 수 있다는 점에서 의의가 크다고 연구팀은 밝혔다.

검증단계에서 해당 모델의 예측 능력 정확도는 약 89%로 계산됐다.

노 교수는 "개발한 프로그램은 환자 개개인 특성을 고려한 맞춤형 평가를 진행해 부작용 감소를 유도할 수 있다"며 "신장 기능이 떨어지는 환자는 인공관절 수술을 주저하는 경우가 많은데 사전에 위험도를 알 수 있다면 환자의 선택에 많은 도움이 될 것"이라고 말했다.

연구 결과는 '유럽 무릎관절학회 학술지'(Knee Surgery Sports Traumatology Arthroscopy) 최신호에 게재됐다.

/연합뉴스