한국 연구진 주도로 심전도를 딥러닝 기반으로 분석하여 폐고혈압을 높은 정확도로 스크리닝 및 진단할 수 있게 됐다.
메디플렉스 세종병원 김경희 심장이식센터장(심장내과 과장), 권준명 인공지능빅데이터센터장(응급의학과 과장)을 주축으로 한 연구팀이 시행한 연구 결과가 심장, 폐이식 분야에서 가장 권위있는 ‘국제심폐이식학회지(Journal of Heart and Lung Transplantation)'(IF:8.578) 5월호에 게재됐다. 특히, 이번 성과는 메디플렉스 세종병원 자체 연구로서, 폐고혈압 분야에서는 세계 첫 번째 논문이라는 점에서 눈길을 끌었다.
이번 논문은 딥러닝을 기반으로 심전도를 분석하여 폐고혈압을 진단하는 내내용으로 미국 메이요 클리닉의 Jose Ramon Medina Inojosa 교수와 협업을 진행했다. 폐고혈압은 심부전 등 여러 가지 원인에 의해 발생하며, 특히 심장에서 폐로 혈액을 공급하는 폐동맥 고혈압으로 발전할 경우 비가역적으로 치료가 힘들어지기 때문에 최대한 조기에 진단하여 치료하는 것이 환자의 생존율에 있어 중요하다.
이번 연구를 통해 심전도를 딥러닝 기반으로 분석함으로써 폐고혈압을 높은 정확도로 스크리닝 및 진단할 수 있게 되었고, 현재의 진단 뿐 아니라 향후 발생하는 폐고혈압 까지도 예측할 수 있다는 점에서 큰 의미가 있다.
메디플렉스 세종병원 김경희 심장이식센터장(심장내과 과장)은 “연구를 통해 심전도를 활용하여 폐고혈압 환자들을 초기에 스크리닝할 수 있게 됐다”며, “결과적으로는 비가역적 손상을 줄이고 사망률을 줄일 수 있을 것이라 기대하고 있으며, 환자들에게 유용한 진단법으로 활용될 수 있기를 바란다”고 말했다.
한편, 메디플렉스 세종병원은 인공지능-빅데이터연구팀을 주축으로 인공지능 기반의 다양한 연구를 활발하게 시행하고 있으며, 여러 논문이 국제 학술지에 잇따라 게재되고 있다. 연구에 참여한 김경희 센터장은 현재, 미국 1위의 메이요 병원에서 심이식, 유전자 관련한 연수를 진행하고 있으며, 올해 8월부터 메디플렉스 세종병원에서 진료를 재개한다.
폴 김 기자
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미국 컬럼비아대 연구진은 뉴욕에서 1150명의 입원 환진자를 대상으로 연구한 결과 란셋을 통해 최근 발표한 내용에 따르면, 코로나19 감염 중환자 가운데 염증 및 혈전 바이오마커가 사망을 예측할 수 있는 것으로 나타났다.
이에 따르면 조사대상 환자 중 22%가 집중 치료가 필요한 중환자였으며 환자의 IL-6이나 디-다이머 수치가 10% 증가할 때마다 사망 위험도 10%씩 증가하는 것으로 나타났다. 이와 관련된 동반 논평에 의하면 이번 연구는 장기 기능장애 발생에 전신 염증과 혈관-내피 손상의 역할을 확인했으며 특히 면역조절제 및 항응고제에 관한 관련 임상시험을 디자인할 단초를 제공했다.
아울러 오스트리아 인스부르커 의대 연구진은 집중치료를 받지 않은 코로나19 입원 환자 40명을 대상으로 조사한 결과, 대변 칼프로텍틴(FC) 수치 증가 현상을 발견해 장 염증과의 관련성을 제시했다. 소화관 저널에 발표된 내용에 따르면 코로나19 환자 중 1/4 이상이 위장관 증상을 겪을 수 있는 가운데 FC 농도는 설사를 겪거나 겪은 환자들 가운데서 상당히 더 높게 나타났으며, 높은 FC 수치는 또한 높은 혈청 IL-6 수치와 상당한 관계가 있었다. 이에 따라서 코로나19 진단에 있어서 비침습적인 FC 모니터링이 역할할 가능성도 제시됐다.
단, 코로나19 RNA는 설사가 진행 중인 환자에서는 나타나지 않고 설사를 겪지 않았거나 멈춘 환자 가운데 발견돼, 염증이 이미 피크가 지나 염증세포 활성이 감소하고 있어도 바이러스 입자가 대변에서 나타날 수 있는 것으로 파악됐다. 이에 대해 최근 코로나19 감염 뒤 중증 급성 궤양 대장염으로 사망한 케이스 보고를 한 밀란대 연구진은 로이터를 통해 코로나 관련 설사는 바이러스 유도 점막 염증에 2차적인 것일 수도 있다고 평했다.
또한 코로나19는 일차적으로 바이러스 양이 많고 염증 활성이 감소된 바이러스 단계에 이어서 왕성한 면역반응과 함께 바이러스 양이 줄어드는 두 단계로 이뤄질 수도 있다고 그는 분석했다. 아울러 연구진은 항-TNF 제제 등 특정 IBD 치료제가 염증, 면역세포 활성, 칼프로텍틴 합성을 줄일 수 있는 만큼 코로나19 감염에 효과적일 수 있다는 데이터가 더욱 나오고 있다고 덧붙였다.
실제로 최근 미국 류마티스학회 임상 심포지엄에서 캘리포니아대 연구진은 TNF 억제제 치료를 받던 류마티스 질환 환자가 코로나19에 감염됐을 때 입원 위험이 60% 더 낮게 나타났다고 밝힌 바 있다. 연구진에 따르면 TNF 억제제는 동물 실험에서 독감 바이러스 노출 후에도 감염의 중증도를 줄여줬다. 반면, 프레드니손 치료 환자의 경우엔 코르티코스테로이드를 받지 않은 환자에 비해 코로나19에 감염됐을 때 입원 가능성 2배 이상으로 나타났다.
한편, ACE 억제제도 복용하던 노인이 코로나19에 감염됐을 때 입원 위험을 40% 감소시킨 것으로 소규모 연구 결과 제시돼, 최근 유나이티드 헬스 그룹과 예일대 등이 대규모로 디지털 무작위 임상시험에 나섰다.
폴 김 기자
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