복부 CT 1분 만에 천공 찾아내는 AI…은평성모병원 연구팀 개발

가톨릭대학교 은평성모병원 위장관외과 김동진 교수팀이 복부 CT 영상에서 위장관 천공의 핵심 단서인 유리가스를 1분 만에 찾아내는 인공지능(AI) 진단 보조 모델을 개발했다. 이 모델은 응급실에서 의료진이 놓치기 쉬운 미세한 유리가스를 신속하게 탐지해 환자의 골든타임을 확보하는 데 목적을 둔다. 천공은 응급수술을 하지 않으면 패혈증 등으로 사망에 이를 수 있으며, 골든타임은 6~12시간으로 알려져 있다.

연구팀이 완성한 고도화 모델 'FA-NET-NT'(Free Air Net Negative)는 진단 정확도를 나타내는 다이스 점수 0.87점을 기록했고, 대표 CT 구간 분석에서 민감도 85%, 특이도 96%를 달성했다. 시간차를 둔 새로운 환자 215명을 대상으로 한 검증에서는 95~96%의 민감도로 실제 위궤양 천공을 탐지했고, 유리가스가 없는 충수염·췌장염·담낭염과의 구분에서 82~92%의 특이도를 보였다. 또한 장비 제조사와 촬영 프로토콜이 다른 타 병원 환자 237명을 대상으로 한 다기관 외부 검증에서도 위궤양 천공 민감도 95%를 유지했고, 충수염(88%), 췌장염(88%), 담낭염(82%), 장폐색(80%)에 대해 높은 특이도를 확인했다.

유리가스는 위장관 내부 가스가 복강으로 빠져나오는 현상으로, 천공을 의심하는 가장 중요한 영상 소견이다. 조영증강 복부 CT로 확인할 수 있지만 간 주변이나 상복부에 숨어 있거나 양이 적으면 발견이 어렵다. 특히 응급실에서는 제한된 시간과 과중한 업무, 의료진 숙련도에 따라 미세한 유리가스를 놓칠 위험이 꾸준히 제기돼 왔다. 김 교수는 응급복부 수술을 많이 하는 외과의사로서 단순 장염 환자를 돌보다 응급 환자가 방치되거나 수시간 후에야 확인되는 비효율성을 해결하고자 연구를 시작했다고 설명했다.

김 교수는 이 모델이 의료진의 판단을 대체하는 것이 아니라 바쁜 응급 상황에서 놓치기 쉬운 소견을 한 번 더 확인해 주는 '제2의 눈' 역할을 한다고 강조했다. 특히 전문인력이 부족한 야간이나 휴일 응급실에서 신속한 수술 결정을 돕는 보조 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대했다. 현재 실제 임상 적용을 위한 제품화 연구를 진행 중이며, 다음 단계 연구를 통해 근거를 마련하는 데 1년 이상 걸리지 않을 것이라고 말했다.