심전도(ECG)만으로 주요 폐질환 중 하나인 만성 폐쇄성 폐질환(COPD)를 잡아내는 기술이 나와 주목을 받고 있다.

만성 폐쇄성 폐질환이 복합적 검사로도 진단이 쉽지 않은 질환이라는 점에서 광범위한 조기 진단의 기반이 될 수 있다는 것이 전문가들의 의견이다.

현지시각으로 7일 국제학술지 이바이오메디슨(EBioMedicine)에는 만성 폐쇄성 폐질환을 진단하는 인공지능(AI) 기반 심전도 기술의 검증 연구 결과가 공개됐다(10.1016/j.ebiom.2025.106066).

만성 폐쇄성 폐질환은 기도에 염증이 지속되면서 기도가 좁아져 점차적으로 폐쇄가 진행되는 질환으로 크게 만성기관지염과 폐기종 등이 주요 질환으로 꼽힌다.

폐암과 함께 전 세계적으로 폐질환으로 인한 사망의 주요 원인으로 부각되면서 경각심이 높아지고 있는 상태.

문제는 바로 진단이다. 조기 진단이 이뤄지지 않으면 치료가 쉽지 않지만 증상이 심해지기 전까지는 발견이 쉽지 않은데다 엑스레이와 CT, 폐기능 검사 등 복합적 검사가 필요하다는 점에서 접근성이 떨어지는 것이 사실이다.

마운트 시나이 의과대학 모니카 크래프트(Monica Kraft) 교수가 이끄는 연구진이 심전도 기반의 인공지능 조기 진단 모델 개발에 나선 배경도 여기에 있다.

심전도 검사는 응급실과 외래 등에서 다빈도로 진행되는 검사라는 점에서 만약 이를 통해 만성 폐쇄성 폐질환을 발견할 수 있다면 접근성을 높이는데 큰 효과가 있을 것이라는 가정에서다.

이에 따라 연구진은 만성 폐쇄성 폐질환 환자 1만 8천명과 대조군 4만 9천명으로부터 얻은 20만 8천개의 심전도 데이터를 확보해 인공지능에 이를 학습시키고 합성곱 신경망(CNN) 모델을 개발했다.

또한 내부 데이터는 물론 5개의 기관에서 ICD 코드를 기준으로 하는 새로운 만성 폐쇄성 폐질환 환자의 진단 정확도를 검증했다.

그 결과 이 인공지능 모델은 내부 검증에서 인공지능의 정확도를 의미하는 곡선하면적(AUC)가 0.75라는 높은 성능을 보였다. 75% 이상 만성 폐쇄성 폐질환을 잡아낼 수 있다는 의미다.

특히 5개의 대학병원에서 진행된 외부 검증에서는 AUC가 무려 0.82를 기록했다. 10명 중 8명 이상 심전도만으로 만성 폐쇄성 폐질환을 잡는다는 뜻이다.

연구진은 이 모델이 심전도 검사만으로 구동된다는 점에서 만성 폐쇄성 폐질환의 진단은 물론 기회 검진에 있어서도 중요한 의미를 갖는다고 설명했다.

모니카 크래프트 교수는 "비특이적 증상과 많은 자원을 소모하는 진단 방법으로 조기 진단에 한계가 있었던 만성 폐쇄성 폐질환을 심전도 검사 한번으로 잡아낸다는 것은 매우 의미있는 결과"라며 "비용적 측면에서도 확실한 개선이 있으며 조기 진단의 도구로도 충분하다는 뜻"이라고 설명했다.

그는 이어 "특히 심전도 검사는 대학병원 뿐만 아니라 1차 의료기관에서도 다빈도로 이뤄지는 검사라는 점에서 광범위한 선별검사로 활용이 가능하다"며 "한번의 검사로 심혈관 질환과 폐질환을 동시에 잡는 기회 검진으로서도 가치를 가진다"고 밝혔다.