인공지능 망막 혈관 이미지 판독으로 심혈관 질환 위험도 예측

망막 이미지를 통해 중요 심혈관 질환 위험도를 예측할 수 있는 인공지능이 등장했습니다. 영국 과학자 팀은 QUARTZ ((QUantitative Analysis of Retinal vessels Topology and siZe)라는 인공 지능 알고리즘을 이용해 UK 바이오 뱅크에 등록한 88000명과 에픽-노퍽 (European Prospective Investigation into Cancer (EPIC)-Norfolk )에 등록한 7400명을 대상으로 한 코호트 연구 참여자들의 망막 이미지 데이터를 학습했습니다.

망막은 보통은 밖에서 볼 수 없는 미세 혈관의 상태를 쉽게 들여다볼 수있는 기회를 제공합니다. 망막에는 많은 혈관이 지나기 때문에 동맥이 좁아진 상태를 확인할 수 있습니다. 따라서 망막 혈관을 분석해서 미래의 뇌졸중이나 다른 심혈관 질환이 위험도를 알아낼 수 있습니다. 그러나 이를 일일이 확인해 위험도를 예측하는 일은 수작업으로는 엄두가 나지 않는 일입니다

QUARTZ는 artificial intelligence (AI)-enabled retinal vasculometry (RV) 기술로 자동으로 수많은 망막 이미지를 학습하고 미래의 심혈관 질환 위험도를 예측합니다. 10년 간 추적 관찰한 결과 QUARTZ의 예측 능력은 심혈관 위험도 예측을 위해 사용되는 Framingham Risk Score (FRS)와 비슷한 수준으로 나타났습니다. FRS를 측정하기 위해서는 혈액 검사 및 혈압 검사가 필요한 점을 생각하면 매년 이런 검사를 하지 못하는 사람에서 추가적인 이득을 기대할 수 있습니다.

다만 인공지능 망막 검사를 통한 위험도 예측의 임상적으로 얼마나 도움이 될지는 좀 더 두고봐야 알 수 있습니다. 망막 검사를 하는 사람보다 일반 혈액 및 혈압 검사를 하는 사람이 더 흔하기 때문입니다. 다만 녹내장, 백내장 등으로 주기적인 안저 검사를 받는 사람이라면 추가적인 이득이 있지 않을까 생각합니다.

한 가지 더 생각해볼 부분은 FRS의 경우 미국 이외의 지역에서 과대 평가된다는 문제점이 있는 만큼 인공지능 망막 검사가 인종 지역적 특징을 반영해 학습된다면 더 정확하지 않을까 하는 생각입니다. 이 부분에 대한 연구도 필요해 보입니다.

참고

https://newatlas.com/health-wellbeing/ai-eye-scan-stroke-heart-disease-risk-scores/

https://bjo.bmj.com/content/early/2022/08/23/bjo-2022-321842

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