의료 인공지능(AI) 기업 뷰노(15,890원 ▲160 +1.02%)가 소아 중환자의 인공호흡기 삽관 필요성을 예측하는 AI 기반 조기경보 시스템에 관한 연구 결과를 국제 학술지(Heart & Lung)에 발표했다고 9일 밝혔다.
이번 연구는 양산부산대학교병원 소아청소년과 및 호흡기내과 연구팀과 뷰노의 공동연구로 수행됐다. 소아 중환자실 입원 환자 데이터를 통해 인공호흡기(침습적 기계환기) 삽관의 필요성을 예측하는 딥러닝 모델을 개발하고 기존 모델과 비교했다.
소아 환자는 연령대가 넓고 원인 질환이 다양해 상태 악화를 조기에 인지하기 어렵다. 특히 기존의 예측 모델들은 대부분 성인 중심으로 개발돼 소아 환자에게 적용하기는 한계가 있었다.
이에 연구팀은 2012년부터 2022년까지 양산부산대학교병원의 소아 중환자실에 입원한 만 18세 미만 환자 1318건의 전자의무기록(EMR)을 분석해 최대 8시간 전에 침습적 기계환기의 필요성을 예측하는 AI 기반 조기경보 시스템(DeePedIMV)을 개발 및 검증했다.
뷰노 관계자는 "DeePedIMV는 특정 질환군에 국한된 기존 모델과 달리 다양한 원인의 급성 악화를 반영한 모델로 범용적 예측이 가능하다"고 설명했다.
연구 결과에 따르면 DeePedIMV는 예측 정확도(AUROC) 약 0.88을 기록하며 우수한 예측 성능을 보였다. 이러한 성능은 연령과 질환 유형과 관계없이 모든 그룹에서 일관되게 나타났으며, 특히 1세 이하의 환자군에서 가장 높은 정확도를 기록했다.
특히 실제 위험 상황을 정밀하게 짚어내는 지표인 AUPRC에서도 약 0.47을 기록해 기존 모델 대비 약 3배 이상 높은 우수한 성능을 입증했다. 또한 동일한 민감도에서 알람 횟수를 절반 이하로 줄임으로써 의료진의 업무 환경을 효율적으로 개선했다.
주성훈 뷰노 CTO는 "이번 연구를 통해 개발된 딥러닝 알고리즘이 불필요한 알람은 줄이고, 침습적 기계환기 삽관이 필요한 고위험 소아 중환자는 선제적으로 예측할 수 있음을 입증했다"며 "뷰노의 기술력이 성인을 넘어 소아 영역의 환자 안전에도 기여할 수 있도록 지속해서 노력하겠다"고 말했다.
뷰노는 앞서 신생아 중환자실 환자의 침습적 기계환기 삽관 필요성 예측과 소아 심정지 예측 모델 개발 등을 수행한 바 있다. 이번 연구는 소아 환자를 대상으로 한 네 번째 연구다. 뷰노는 "소아 환자의 인공호흡기 제거 실패를 예측하는 연구도 진행 중"이라 밝혔다.
