인공지능을 활용한 인공와우 수술결과 예측모델이 개발돼, 한층 정확해진 수술 예상 결과로 인공와우 이식 환자들의 막연한 불안감을 해소하고 맞춤형 재활치료로 환자의 만족도를 높일 수 있게 됐다.

고령화가 진행됨에 따라 성인 난청환자의 수가 늘고 있는 우리나라에서 난청의 빠른 진단과 적절한 치료, 재활은 환자의 사회생활과 정신건강 회복을 위해 꼭 필요하다. 최근에는 난청이 치매와도 밀접한 관련이 있다고 알려져 사회적으로도 관심이 필요한 때이다.

특히 보청기를 사용해도 말을 알아들을 수 없는 고도난청 환자의 경우 청신경을 직접 자극하는 인공와우 이식수술이 대안이지만 성인의 경우 수술결과에 개인차가 있어 환자들이 수술여부를 고민하는 경우가 많았다.

서울아산병원 이비인후과 정종우(사진 좌)·박홍주(사진 우) 교수팀은 미국 남가주대학 신경과 연구진과 공동연구를 통해 인공와우 이식 대상 성인환자의 수술 전 검사 데이터를 분석해 수술결과를 예측하는 인공지능 알고리즘을 최근 개발했다.

새로운 인공지능 알고리즘으로 서울아산병원에서 인공와우 이식수술을 받은 성인 환자 120명을 분석한 결과, 환자의 수술 예상결과는 실제 결과와 95%의 정확도를 보였다.

정종우, 박홍주 교수팀이 활용한 인공지능 알고리즘은 난청 지속 기간, 잔여청력의 유무, 인공와우 이식 나이, 보청기 사용 기간, 문장 인식 점수 예측 인자 등의 수술 전 변수를 사용해 비선형방식인 머신러닝방법으로 환자의 수술 전 요인들을 고려해, 기존 예측 모델이 수술 전 요인들을 선형 방식으로만 분석한 한계를 극복하고 정확도를 높였다. 기존 예측모델의 정확도는 67% 내외였다.

특히 고도 난청이 발생 후 최대한 빨리 수술을 하는 것이 가장 좋은 결과를 보였으며 수술을 늦게 해야 하는 경우엔 잘 들리지 않더라도 보청기를 사용해 뇌에 소리자극을 지속적으로 입력해 주는 것이 청각중추의 퇴화를 방지해 수술결과를 높이는 것으로 나타났다.

또한 이번 인공와우 수술결과 예측모델의 개발과 함께, 수술 후 환자별로 적합한 시기에 인공와우를 작동시키면서 회복속도를 높일 수 있게 됐다. 이미 소리를 들었던 성인 환자는 인공와우를 통한 소리 자극에 쉽게 적응하기 때문에 결과 예측을 통한 맞춤형 재활치료를 시행할 경우 빠르게 회복할 수 있다.

정종우 서울아산병원 이비인후과 교수는 “이번 인공지능 예측모델 개발로 수술하기 전에 환자들에게 현실적 기대치를 제공함으로써 만족도가 높아지고 환자별 적절한 청각재활훈련을 빨리 시행하게 될 수 있을 것으로 기대한다.”고 말했다.

박홍주 서울아산병원 이비인후과 교수는 “이번 연구결과에 따르면 소아나 어른이나 모두 난청이 심할 경우 가능한 빠른 시기에 청각재활이 필요하다. 또한 인공와우 수술이 필요한 환자의 경우 수술하기 전까지는 보청기가 만족스럽지 않더라도 지속적으로 보청기를 사용하여 청각 자극을 지속적으로 청각중추에 입력해 주어야 한다.”고 말했다.

이 연구결과는 2018년 덴마크에서 열린 유럽 이과-신경이과학회와 벨기에에서 열린 국제인공와우학회에 두 차례 발표됐다.