AI로 신장암 수술 10년 후 재발 예측

서울성모병원 홍성후 교수팀, 신장암 환자 6849명 빅데이터 분석

AI 기계학습 통해 신장암 5·10년 재발 예측 알고리즘 개발

국내 연구팀이 재발과 전이 위험이 큰 신장암 수술 후 10년까지 재발을 예측하는 알고리즘을 개발했다.

가톨릭대 서울성모병원 비뇨의학과 홍성후 교수, 가톨릭의대 의료정보학교실 최인영 교수, 김형민 연구원 연구팀은 신장암 수술 후 5년, 10년 이내 재발을 예측하는 알고리즘을 인공지능(AI) 기계학습(머신러닝) 기법을 이용해 개발했다.

신장암은 국내뿐 아니라 세계적으로 신장암 환자의 빅데이터가 체계적으로 구축되지 않아, 향후 환자 예후를 향상시킬 수 있는 전략 수립의 근거로 활용될 것으로 기대된다.

연구팀은 국내 8개 의료기관에서 수집된 신장암 환자의 대규모 코호트 빅데이터(KORCC 데이터베이스)를 이용해 6849명 환자 데이터 중 신장암 재발에 영향을 미치는 변수 31개를 1차 통계법(T-test, 카이제곱검정)으로로 추출했다.

이중 실제 임상에 유의한 영향을 미치는 10개 변수를 2차적으로 선택해 8개 종류의 기계학습 알고리즘에 적용했다.

그 결과, 적용한 기계학습 알고리즘 중 나이브베이즈 알고리즘 결과 값이 가장 우수하게 나타났다. 나이브베이즈 알고리즘의 모수(parameter) 최적화 작업을 통해 알고리즘의 성능을 향상시켰다. 수술 후 5년 이내 재발 예측값은 0.84, 10년 이내는 0.79로 나타났다.

홍 교수는 "이번 연구에서 개발한 알고리즘은 향후 임상의사가 신장암 수술 후 환자의 예후 관리와 개인별 맞춤 치료전략을 수립하는 데 도움이 될 것"으로 기대했다.

한편 이번 연구는 서울성모병원 2019년도 R&D성과창출 촉진사업의 지원으로 진행됐고, 연구 결과는 JMIR MEDICAL INFORMATICS 3월호에 실렸다(JMIR Med Inform 2021;9(3):e25635).