가톨릭대학교 의정부성모병원 신경외과 오재상 교수와 의료데이터학과 고태훈 교수 연구팀이 의료 현장의 오랜 물음에 해답을 제시하는 연구 결과를 발표했다. 인공지능(AI) 기술을 활용해 급성 뇌경색 환자의 퇴원 시점 기능적 예후를 정확히 예측하는 모델을 개발한 것이다.

뇌졸중은 시간과의 싸움이다. 급성 뇌경색 환자가 응급실에 도착하면 의료진은 신속하게 치료를 시작한다. 하지만 가족들이 가장 궁금해하는 질문에는 선뜻 답하기 어렵다. “우리 가족은 회복할 수 있을까요?”라는 질문에 대한 답은 환자마다 나이, 증상, 기저질환, 치료 반응이 모두 달라 숙련된 의료진에게도 결코 쉽지 않은 난제이기 때문이다.

오재상 교수 연구팀은 특정 병원이나 지역에 국한되지 않도록 전국 심뇌혈관질환 레지스트리에 등록된 40,586명의 대규모 데이터를 분석하여 연구의 신뢰성을 확보했다.

▲의정부성모병원 신경외과 오재상 교수

분석 결과, 뇌졸중 환자의 양호한 회복을 결정짓는 핵심 인자로 ▲젊은 나이 ▲낮은 초기 신경학적 손상 점수(NIHSS) ▲기계적 혈전제거술 시행 ▲재활 치료 여부 등 4가지가 유의미하게 확인되었다.

특히 이번 연구는 랜덤 포레스트(Random Forest), 서포트 벡터 머신, 로지스틱 회귀 등 세 가지 기계학습 모델을 비교 분석했으며, 그중 랜덤 포레스트 모델이 곡선하면적(AUC) 0.87이라는 매우 높은 예측 정확도를 기록하며 가장 우수한 성능을 보였다.

이번 연구의 가장 큰 특징은 단순히 기계적인 임상 데이터뿐만 아니라, 현장 의료진의 직관적인 판단까지 모델에 반영했다는 점이다. 오재상 교수는 “실제 환자를 치료하는 의사의 경험과 판단은 어떤 데이터로도 대체하기 어려운 가치가 있다”며 “이를 AI 모델에 통합함으로써 실제 응급 상황에서 즉각 활용할 수 있는 실용적인 도구를 만들고자 했다”고 강조했다.

연구팀은 향후 이 예측 모델을 오픈 소스로 공개하여 전국 의료기관에서 별도의 비용 부담 없이 활용할 수 있도록 할 계획이다. 이를 통해 의료진은 응급실 도착 직후 환자 맞춤형 치료 계획을 수립할 수 있으며, 환자 가족들에게는 객관적인 근거에 기반한 명확한 설명을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구 성과는 세계적 권위의 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 게재되며 뇌졸중 치료 분야에서 AI 활용의 새로운 가능성을 제시했다는 평가를 받고 있다.

그동안 경기 북부의 응급 의료 현장을 쉼 없이 지켜온 오재상 교수는 현재 미국에서 선진 의학 연수 중이다. 오 교수는 복귀 후, 현재 신경외과 김영우 교수가 책임 전문의로서 이끌고 있는 ‘경기 북부 및 서울 동북부 중증·응급 심뇌혈관질환 진료협력 네트워크 시범사업’에 다시 합류하여, 영상의학과 원유동 교수, 신경과 이시백 교수와 함께 24시간 환자들에게 최적의 치료를 제공하는 지역 사회의 생명 안전망 역할을 이어갈 예정이다.