심전도 검사만으로 심부전이나 심근경색 등 심혈관 질환 위험이 높은 여성을 매우 높은 정확도로 걸러내는 인공지능이 나와 주목된다.

바이오마커로 성별 불일치를 활용한 특이한 케이스로 인공지능이 예측한 성별과 실제 성별이 다른 것이 매우 큰 지표가 된다는 색다른 이론을 제시해 눈길을 끌고 있다.

현지시각으로 26일 국제학술지 란셋(Lancet)에는 성별을 통해 심전도로 심혈관 위험을 감지하는 인공지능의 검증 연구 결과가 공개됐다(10.1016/j.landig.2024.12.003).

현재 의학계에서는 여성의 심혈관 질환 위험에 대한 우려가 커지고 있는 상황이다.

심혈관 질환의 특성상 남성 환자 비율이 압도적으로 높다는 점에서 여성 환자의 경우 오진 및 진단 지연이 일어날 위험이 높다는 보고가 지속적으로 나오고 있기 때문이다(N Engl J Med. 2000;342:1163-1170).

이로 인해 최근에는 생물학적 성별이 심혈관 질환 관리에 미치는 영향에 대한 연구가 이어지고 있는 상태다.

임페리얼 컬리지 런던의 아루나시스 사우(Arunashis Sau) 교수가 이끄는 연구진이 이에 대한 연구를 진행한 배경도 여기에 있다.

인공지능이 고도화되면서 매우 정확하게 성별을 구별할 수 있다는 점에서 과연 성별이 심혈관 질환 위험에 영향을 미치는지를 확인하기 위해서다.

이에 따라 연구진은 영국심장재단에 등록된 18만명의 환자를 대상으로 100만개의 심전도 데이터를 확보해 인공지능을 학습시켜 인공지능을 개발했다.

또한 40세에서 69세의 자원자를 모집해 얻은 4만 2386개의 심전도 데이터를 통해 이에 대한 검증 연구를 진행했다.

그 결과 연구진은 매우 놀라운 사실을 발견했다. 인공지능이 예측한 성별과 실제 성별이 다를 수록 심혈관 질환 위험이 크게 높아졌기 때문이다.

실제로 개발된 인공지능은 AI의 정확도를 의미하는 수신자 조작 특성 아래 면적(AUROC)이 0.943으로 매우 높은 정확성을 보였다. 94%의 정확도로 성별을 구분해낼 수 있다는 의미다.

하지만 만약 인공지능이 실제 성별을 구분하지 못할 경우, 즉 성 불일치 점수가 증가하면 심혈관 질환으로 여성이 사망할 위험이 무려 1.78배나 높아지는 것으로 분석됐다.

특이한 점은 남성의 경우 이같은 위험에 전혀 영향을 받지 않았다는 점(HR=1.00)이다. 오직 여성의 경우만 성 불일치 점수가 증가하면 심혈관 위험이 높아진다는 의미다.

검증 연구 결과에서도 동일한 패턴이 관찰됐다. 성 불일치 점수가 증가할 경우 여성 환자는 심혈관 질환 위험이 1.33배 높아지는 경향이 나왔다. 하지만 남성은 전혀 영향을 받지 않았다.

연구진은 이를 바이오마커로 사용할 경우 심혈관 질환 위험 관리에서 소외된 여성 환자를 조기에 진단하고 치료할 수 있는 기반이 될 수 있다고 내다봤다.

성 불일치 점수만으로 심혈관 질환 위험이 높은 여성을 식별할 수 있는 매우 효과적 방법이라는 설명이다.

아루나시스 사우 교수는 "일차 의료기관에도 광범위하게 퍼져있는 심전도 검사만으로 심혈관 질환 위험 관리에서 소외된 여성 환자의 위험을 빠르게 찾아낼 수 있는 것은 매우 비용효과적"이라며 "심장질환 진단과 치료의 성별 차이를 줄이고 여성 심장병 위험을 체계적으로 관리할 수 있는 길이 열렸다"고 밝혔다.