고려대 구로병원은 심혈관센터 김응주·이지은 교수 연구팀이 인공지능 심층학습(딥러닝) 기술을 활용해 목소리로 급성 심부전 환자상태 탐지 가능성을 제시한 연구로 ‘2023년 미국심장학회 학술대회’에서 ‘폴 더들리 화이트 국제 학자상’을 수상했다고 8일 밝혔다. 미국심장학회는 전 세계 심장학 분야 최고 권위 학회로, 연구진이 받은 상은 미국 하버드 의과대학 석좌교수이자 미국심장학회 창립자인 심장학의 대가 폴 더들리 화이트 박사를 기념하기 위해 제정된 상이다.
연구팀은 급성 심부전으로 입원한 환자의 목소리를 분석해 폐부종 악화 혹은 호전 상태를 반영하는 음성적 특징을 탐색 발굴하고, 딥 러닝 모델을 학습시켜 목소리로 급성 심부전을 초기에 탐지할 수 있는지를 살폈다. 그 결과 목소리로 분류한 환자의 상태와 실제 환자 상태 비교 결과가 85% 이상의 정확도를 보인 것이다.
급성 심부전은 심장의 펌프 기능 저하로 전신 혈액이 정체돼 부종을 일으키는 상태로 제 때 치료받는 게 중요하다. 특히 폐부종에 의한 호흡곤란으로 입원 치료가 필요할 정도로 상태가 악화한 경우에는 사망률이 높아진다. 현재 급성 심부전을 모니터하기 위한 방법들은 대부분 몸에 바늘을 대는 등 침습적이라 반복 측정하기에 제약이 많았다. 목소리로 급성 심부전을 알 수 있으면 훨씬 효율적인 진단이 가능해진다.
연구를 맡은 이지은 교수는 “이번 연구를 통해 급성 심부전을 미리 탐지할 수 있는 비침습적이고 유용한 바이오마커(생체표지)로서 목소리의 활용 가능성과 유용성을 제시했다”며 “향후 추가 연구를 통해 심부전 환자들이 심각한 급성 심부전에 빠지기 전에 미리 탐지하여 심부전 환자의 삶의 질 향상과 사망률 감소, 입원률 감소에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.
