강원대학교병원은 박지인 신장내과 교수 연구팀이 AI 예측 모델을 통해 혈액투석 환자의 빈혈 관리 방법을 획기적으로 개선할 수 있는 방안을 연구했다고 21일 밝혔다.

혈액투석을 받는 말기신장질환 환자에게 빈혈은 흔한 문제로, 적혈구생성자극제(Erythropoiesis-Stimulating Agent) 투여로 혈색소 수치를 조절하지만, 약물 반응이 개인마다 달라 정확한 용량 조절에 어려움이 있다. 과도한 저하나 상승은 생명에 영향을 줄 수 있어 정확한 예측과 처방이 필수적이다.

박 교수 연구팀은 2017년부터 2022년까지 강원대병원에서 혈액투석을 받은 252명의 데이터를 기반으로, 환자 상태 변화를 추적하고 예측할 수 있는 AI 모델 'GAM(GRU-Attention-based Module)'을 개발했다. GAM은 혈색소 수치 예측, 적혈구생성자극제 용량 추천, 수혈 필요 예측 등의 기능을 수행하며, 기존의 머신러닝 및 딥러닝 모델들보다 뛰어난 성능을 보였다.

연구 결과, GAM은 혈색소 수치 예측에서 결정계수 0.60, 적혈구생성자극제 용량 추천에서 78%, 수혈 필요 예측에서 99%의 정확도를 기록했다. 또한, GAM이 제시한 적정 용량이 혈색소 수치를 목표 범위로 더 잘 유도하는 경향을 보이며, 의료진의 판단을 보완할 수 있는 도구로서 가능성을 입증했다.

박지인 강원대학교병원 신장내과 교수
박지인 강원대학교병원 신장내과 교수
박지인 교수는 "AI 기술이 의료 데이터 분석을 넘어 환자 맞춤형 정밀의료와 예후 개선에 실질적인 도구로 자리잡고 있다"며, "이번 연구를 통해 환자 맞춤형 의료 기반을 더욱 강화하겠다"고 말했다.

이번 연구 결과는 2024년 11월 국제학술지 ‘Scientific Reports’에 게재될 예정이다.

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