“골든타임 사수하라”

고려대 김치경 교수팀, AI 기반 뇌졸중 응급 진단 쾌거

국내 의료계, “환자의 생존율과 일상 복귀율을 높이는 데 크게 기여”

2025년 온병원그룹·ONNTV 공동주최 제1회 온의학대상 내과 대상

뇌졸중은 1분 1초가 소급되는 응급 질환이다. 막힌 혈관을 제때 뚫어야 후유증을 줄이고 생명을 건질 수 있지만, 응급실 현장에서는 의료진의 숙련도 차이나 촬영 장비의 한계로 초기 진단을 놓치는 경우가 적지 않았다.

이러한 의료 현장의 난제를 풀기 위해 인공지능(AI) 기술을 접목해 뇌졸중 진단의 정확도와 속도를 혁신적으로 끌어올린 연구 결과가 최근 잇따라 세계적 권위의 학술지에 게재되어 의료계의 주목을 받고 있다. 그 주역은 ‘미니 뇌졸중’ 명의로 꼽히는 고려대학교 구로병원 신경과 김치경 교수다.

□ 비조영 CT와 AI의 만남… 진단 정확도 '쑥'

첫 번째 연구는 뇌경색 진단의 일차 관문인 비조영 뇌CT(NCCT)의 한계를 AI로 극복한 성과다. NCCT는 응급실에서 가장 흔하게 찍는 검사지만, 미세한 혈관 폐색이나 초기 병변을 놓쳐 최대 21%까지 오진율이 발생한다는 약점이 있었다.

김치경 교수 연구팀은 국내외 다국적 공동 연구진(서울대병원, 미국 MGH·BWH 등)과 함께 NCCT 영상에서 뇌 부위별 척도와 뼈·음영 차이 등 17가지 특징을 추출하는 AI 알고리즘(JLK CTL)을 개발했다.

한국(723명)과 미국(240명) 환자 총 963명의 데이터를 분석한 결과, AI 단독 진단 성능은 한국 코호트에서 AUC 0.963, 미국 코호트에서 0.899라는 놀라운 정확도를 기록했다. 특히 신경과·방사선과 의사들이 AI의 도움을 받아 판독했을 때, 전체 진단 정확도(AUC)가 0.718에서 0.852로 유의미하게 상승해 인종과 장비가 다른 환경에서도 뛰어난 범용성을 입증했다.

이 연구는 신경중재치료수술학회 공식 저널인 《Journal of NeuroInterventional Surgery (JNIS)》에 게재됐다.

□ CTA 영상 속 혈관 폐색, AI가 3분 만에 찾아낸다

두 번째 연구는 급성 허혈성 뇌졸중 환자에게 필수적인 혈관 내 치료(EVT) 결정을 돕기 위해 진행됐다.

김치경 교수팀은 딥러닝 기술을 활용해 뇌 CT 혈관조영술(CTA) 영상에서 혈전 제거가 필요한 대혈관 폐색 부위를 자동으로 찾아내는 완전 자동화 알고리즘을 개발했다. 총 2,045명의 대규모 데이터셋으로 개발되었고, 두 곳의 독립된 외부 테스트셋에서 각각 0.970, 0.971의 높은 AUC를 기록하며 객관적인 검증을 마쳤다.

이 시스템은 소스 이미지 입력부터 결과 도출까지 평균 약 178초(3분 이내)밖에 걸리지 않는다. 전문 판독 의사가 부족한 야간 응급실이나 일선 1차 병원에서도 초기 경력 의사들이 신속하게 뇌졸중을 진단하고 적기 치료를 결정할 수 있는 길을 열었다. 이 연구는 국제 학술지 《Frontiers in Neurology》에 실렸다.

□ 임상과 연구를 넘나드는 '젊은 명의'의 행보

이번 연구들을 주도한 고려대구로병원 김치경 교수는 난치성 뇌졸중 연구뿐만 아니라, 염증성 장질환 치료를 위한 금속 나노입자 기반 치료 후보물질 개발에도 참여하는 등 기초과학과 임상을 아우르는 폭넓은 연구 업적을 쌓고 있다.

이 같은 공로를 인정받아 지난 2025년 5월에는 부산 온병원그룹·온그룹사회공헌재단·ONNTV가 공동 주최한 제1회 온의학대상 내과부문 대상을 수상하기도 했다.

국내 의료계는 김치경 교수 팀의 이번 연구가 전문 인력이 부족한 전국의 응급 의료 현장에서 뇌졸중 골든타임을 사수하고, 환자의 생존율과 일상 복귀율을 높이는 데 크게 기여할 것으로 기대하고 있다.