뇌수막염과 뇌염의 원인을 인공지능(AI)로 조기에 발견할 수 있게 됐다.
연세대의대 의생명시스템정보학교실 박유랑 교수와 최보규 강사, 세브란스병원 신경과 김경민 교수 연구팀은 뇌수막염과 뇌염 환자의 초기 데이터로 원인을 93% 이상 진단할 수 있는 AI모델을 국제학술지 이클리니컬메디신(eClinicalMedicine)에 발표했다.
중추 신경계 염증으로 발생하는 뇌수막염과 뇌염은 증상과 경과가 다양하며, 세균성이나 결핵성이 사망률이 가장 높다. 특히 치료 후에도 인지기능 장애, 뇌혈관 장애, 경련 발작 반복 등 후유증이 생길 수 있어 조기진단이 중요하다.
지금까지 원인 파악에는 배양 및 항체 검사가 활용됐지만 결과가 나오기까지 수주 이상이 걸린다. 이 기간에는 증상에 기반한 경험적 치료를 시행하는 만큼 합병증이 발생하기도 한다.
이번 AI모델 개발에는 뇌수막염과 뇌염 환자 283명의 혈압, 심박수 등 활력 징후에 관한 데이터와 뇌CT(컴퓨터단층촬영), 흉부 X선, 혈액 및 뇌척수액 검사 등 총 77개의 데이터가 이용됐다.
개발된 AI모델을 데이터를 활용한 283명 환자와 또다른 220명 환자를 대상으로 검증한 결과, 정확도는 각각 0.94와 0.92로 높았다(1에 가까울수록 높음).
원인이 확인되지 않은 뇌수막염과 뇌염 환자 1,197명을 대상으로 검증한 결과, 실제 임상의 예측 및 진단과 93% 이상 일치했다.
별도의 100명 환자를 대상으로 AI 모델과 타과 전문의, 신경과 전문의의 원인 예측 정확도 비교에서도 각각 93%, 34%, 75%로 나타났다.
박 교수는 "향후 AI 진단 모델로 환자의 뇌염 및 뇌수막염의 발생 원인을 예측해 적절한 치료 방향을 신속히 결정하는데 활용할 수 있을 것"이라고 기대감을 나타냈다.