2025.07.01 (화)

  • 구름많음동두천 27.7℃
  • 흐림강릉 29.4℃
  • 구름조금서울 29.1℃
  • 구름조금대전 30.2℃
  • 맑음대구 32.3℃
  • 연무울산 29.4℃
  • 맑음광주 31.6℃
  • 구름조금부산 26.6℃
  • 구름조금고창 32.1℃
  • 맑음제주 29.6℃
  • 흐림강화 26.9℃
  • 구름많음보은 28.2℃
  • 구름조금금산 30.3℃
  • 구름많음강진군 30.8℃
  • 구름조금경주시 32.9℃
  • 구름조금거제 28.1℃
기상청 제공

수술 환자 10명 중 7명이 심한 통증 호소 한다는데...이제,AI가 얼굴 표정 읽고 수술 후 통증 예측

분당서울대병원 마취통증의학과 구본욱 · 박인선 교수팀,정확하고 객관적인 통증 평가 위해 얼굴 표정 및 생체 신호 기반으로 수술 후 환자 통증 예측하는 인공지능 모델 개발
얼굴 표정 데이터 학습시킨 인공지능 모델, AUROC 0.93으로 매우 높은 예측 정확도 보여
통증에 대한 환자의 주관적 호소를 객관적이고 정확하게 평가해, 적절한 통증 관리 치료 가능


분당서울대병원 마취통증의학과 구본욱 · 박인선 교수(사진 우) 팀이 환자의 얼굴 표정만으로 수술 후 통증의 발생을 예측하는 인공지능 모델을 개발하고, 유용성을 확인한 연구 결과를 발표했다. 

통증을 표현하는 것은 환자의 건강 상태를 반영하는 중요한 정보 중 하나로, 환자의 안전과 빠른 회복을 위해서는 의료진의 적절한 평가와 신속한 대처가 필요하다. 특히, 수술 환자의 최대 71%가 수술 후 통증을 겪는 것으로 알려져 있는데, 통증의 정도는 매우 주관적이고, 소아나 정신질환자 등 스스로의 통증을 표현하기 어려운 경우 통증의 유무, 강도 등을 정확하게 예측하기 어렵다는 한계가 있었다. 

이에, 구본욱 · 박인선 교수 연구팀은 통증에 대해 반사적으로 나타나는 얼굴 표정, 생리적 신호 등을 이용, 수술 후 환자의 통증을 평가해 빠르고 객관적으로 예측하는 인공지능 모델을 개발하고자 연구를 수행했다. 

연구팀은 전신마취 하에 위 절제 수술을 진행한 환자를 대상으로 ▲수술 전 통증이 없는 상태 ▲수술 후 마취회복실 입실 직후 ▲환자가 진통제가 필요한 정도의 통증을 표현했을 때 ▲진통제 투여 후 통증이 경감된 상태에서의 얼굴 표정을 촬영했다. 이와 함께, 통상적으로 통증 모니터링을 위해 사용되는 진통통각지수(ANI)와 활력 징후와 같은 생리적 신호와, 환자의 주관적인 통증 강도를 표현하는 숫자통증척도(NRS)를 측정했다. 이후 수집한 데이터를 다양하게 조합해 인공지능 모델을 구축하고, 수술 후 통증 강도를 예측할 수 있는지 검증했다. 

그 결과, 얼굴 표정 데이터만을 학습시킨 인공지능 모델이 수술 후 발생한 중증 통증을 매우 높은 정확도로 예측했으며, 이는 생리적 신호(진통통각지수, 활력 징후)를 기반으로 한 모델보다 성능이 뛰어난 것으로 나타났다. 실제로, 얼굴 표정만 학습시킨 인공지능 모델의 예측 정확도가 AUROC 0.93으로 가장 높았으며, 얼굴 표정과 활력 징후 데이터를 함께 학습한 모델(AUROC 0.84)이 뒤따랐다. AUROC는 인공지능 모델의 예측 정확도를 나타내는 성능지표로, 1에 가까울수록 성능이 우수함을 의미한다. 

교신저자 구본욱 교수는 “마취회복실에서 빠르고 정확하게 환자의 통증을 평가하는 인공지능을 이용한다면, 적절한 통증 관리 치료를 통해 수술 환자의 회복의 질을 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다”며, “이번에 개발한 모델은 수술 후 통증 환자뿐 아니라, 특히 의사소통이 어려운 환자들의 통증 평가에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다. 

제1저자 박인선 교수는 “이번 연구를 기반으로 의료진이 일일이 환자의 얼굴 표정과 생체 신호를 평가하지 않아도 인공지능을 이용해 많은 환자들의 표정 데이터를 대량으로 처리할 수 있는 시스템을 구축하는 것을 목표로 하고 있다”며, “이를 통해 통증의 유무뿐만 아니라 통증의 강도를 섬세하게 평가할 수 있게 될 것”이라고 밝혔다. 

한편, 이번 연구 결과는 SCIE급 국제 학술지인 대한마취통증의학회지(Korean Journal of Anesthesiology)에 게재됐다. 
배너
배너

배너

행정

더보기
케이메디허브,7월 1일자 인사발령 케이메디허브(대구경북첨단의료산업진흥재단, 이사장 박구선)가 7월 1일(화)자로 인사발령을 실시했다. <책임급 승진> ▲이수진 책임연구원 <선임급 승진> ▲김예지 선임행정원 ▲손미란 선임행정원 ▲정지성 선임행정원 ▲민주식 선임연구원 ▲배재열 선임연구원 ▲임지연 선임연구원 ▲민경준 선임연구원 ▲박민정 선임연구원 ▲이성준 선임연구원 ▲김동선 선임연구원 ▲박나혜 선임연구원 ▲이경호 선임연구원 ▲이성민 선임연구원 ▲이효근 선임연구원 <직속부서 보직> ▲전략기획실 조성민 실장 ▲기획예산팀 정영은 팀장 ▲인재육성팀 박민선 팀장 ▲혁신성장팀 김진택 팀장 ▲대외협력실 송인 실장 ▲언론보도팀 김경원 팀장 ▲글로벌협력팀 이지연 팀장 ▲홍보팀 고하나 팀장 ▲전략지원팀 박철호 팀장 ▲감사실 송영애 실장 <경영관리본부 보직> ▲경영관리본부 박인규 본부장 ▲의료기술시험연수원추진단 한대용 단장 ▲규제지원팀 이진선 팀장 ▲안전경영부 원천수 부장 ▲연구사업관리부 박은희 부장 ▲경영지원부 채준혁 부장 ▲정보전산팀 최기한 팀장 ▲안전보건팀 천학사 팀장 ▲연구조정팀 이지민 팀장 ▲기술사업화팀 손미란 팀장(기술서비스팀 겸직) ▲ESG경영팀 장대진 팀장 ▲

배너
배너


배너
배너
배너

의료·병원

더보기
“숨이 턱 막힌다”... 조용히 생명을 위협하는 ‘폐색전증’ 70세 A씨가 갑작스러운 호흡곤란으로 응급실에 실려 왔다. 진단 결과는 ‘폐색전증’. 한 달 전 왼쪽 다리 골절로 병상에 누워 지내던 중 혈전이 생겨 폐혈관을 막은 것이다. 신속한 진단이 없었다면 생명을 잃을 수도 있었다. 오늘은 초고령화 시대에 발병률이 더욱 증가할 것으로 예상되는 ‘폐색전증’에 대해, 순천향대 부천병원 호흡기알레르기내과 황헌규 교수와 함께 알아본다. 폐색전증은 혈액이 탁하거나 끈적해져 응고된 ‘혈전(피떡)’이 혈류를 따라 이동하면서 폐혈관을 막는 질환이다. 호흡을 통해 우리 몸에 들어온 산소는 폐포에서 폐혈관으로 옮겨가 적혈구를 타고 각 신체 기관에 전달되는데, 폐혈관이 막히면 산소 공급이 끊겨 갑작스러운 호흡곤란과 흉통이 발생한다. 조기에 발견하지 않으면 치명적일 수 있다. 황헌규 교수는 “숨이 차는 흔한 원인은 천식의 악화, 만성폐쇄성폐질환의 급성 악화, 폐렴, 기흉, 심부전의 악화 등이 있다. 이러한 원인이 없다면, 호흡곤란의 감별진단에서 꼭 기억해야 할 질환이 바로 폐색전증”이라고 말했다. 폐색전증은 고령자, 암 환자, 오랜 침상 안정이 필요한 부동 상태의 환자, 정맥혈전 병력이 있는 환자나 가족력이 있는 사람, 고령의 임신부 등이