심부전은 흔히 ‘심장질환 종착역’으로 불린다. 고혈압과 당뇨병, 관상동맥질환, 심근병증 등 다양한 질환 마지막 단계에서 나타나는 복합 증후군이기 때문이다.

대한심부전학회에 따르면 심부전은 일반적인 암보다 예후가 나쁘며 입원환자 중 1년 사망률이 10%에 달한다. 60세 이상 연령층에서는 일반 인구 18명당 1명꼴의 높은 유병률을 보인다.

하지만 정작 환자 본인은 심부전이 진행 중이라는 사실을 모르고 지내는 경우가 많다. 초기 증상이 숨참이나 부종, 피로처럼 모호한 탓에 병원 방문이 늦어지는 사례도 적지 않다.

14일 김경희 인천세종병원 심장이식센터장은 “심부전 환자 절반 정도가 이미 심장 기능이 상당히 악화된 상태에서 병원에 온다”고 말했다.

이어 “초기에 발견하면 약물 치료만으로도 기능이 크게 좋아질 수 있다. 하지만 말기 상태가 되면 수술이나 기계 보조 순환장치, 심장이식까지 고려해야 한다”고 덧붙였다.

인천세종병원은 국내에서 드물게 심장이식에 특화된 독립 심장이식센터를 운영하며 말기 심부전 환자를 대상으로 심장이식 수술과 치료를 전문적으로 시행한다. 이를 통해 인천 지역 중증 심장질환 치료 주요 거점 역할을 맡고 있다.

심장이식은 말기 심부전 환자에게 사실상 유일한 치료로 꼽히는 고난도 의료행위다.

인천세종병원 심장이식센터는 정밀한 사전 평가를 통해 수술 대상과 시기를 결정한다. 이식 이후에는 면역억제제 조절과 감염 관리, 심장 기능 회복을 위한 재활 치료까지 전 과정을 체계적으로 관리하고 있다.

특히 24시간 긴급 이식 대응 시스템을 가동해 기증 장기 발생 시 즉각 수술이 가능하도록 운영 체계를 갖추고 있다. 다학제 협진을 바탕으로 심장내과, 영상의학과, 중환자치료팀, 재활팀이 유기적으로 연계돼 환자 치료에 참여하고 있다.

 ‘에티아(AiTiA LVSD)’ 도입 심장이식센터, 조기진단 기반 치료 효율성 제고 

“인공지능 기반 심전도 스크리닝, 앞으로 진료현장 중요한 도구 자리매김”

이곳 병원은 최근 인공지능 기반 심전도 분석 솔루션 ‘에티아(AiTiA LVSD)’를 도입하며 심부전 조기 진단과 치료 전략 고도화에 힘을 싣고 있다.

해당 솔루션은 심전도만으로 좌심실 수축 기능저하 가능성을 예측하는 기술로 최근 의료 현장에서 활용도가 높아지며 빠르게 도입되고 있다.

에티아는 12유도 심전도에 포함된 약 6만 개 이상 숫자 데이터를 인공지능이 분석해 좌심실 수축 기능저하 가능성을 점수와 위험도 형태로 표시한다.

기존 심전도는 부정맥 중심 판독이어서 심부전 스크리닝에 한계가 있었지만 에티아는 초음파와 BNP(뇌나트륨이뇨펩타이드)보다 높은 예측력(AUROC 0.9대)을 보여 스크리닝과 치료 반응 평가, 거부반응 추정 등에 도움을 준다.

김 센터장은 “에티아는 의사가 육안으로 파형을 보고 판단할 수 없는 미세한 패턴 변화까지 보여준다”며 “초진 단계에서 이 환자가 심부전인지 아닌지를 빠르게 판단하는 데 큰 도움이 된다”고 설명했다.

초음파 검사는 정확하지만 대기 기간이 필요하고 비용 부담도 크다. BNP와 같은 혈액검사 역시 정확도와 특이도에 한계가 있다.

반면 심전도는 환자에게 가장 부담이 없는 기본 검사로 데이터를 인공지능이 분석하면 진단적 가치는 크게 높아진다. 실제 임상현장에서는 조기 발견 효과가 곧바로 나타나고 있다.

김 센터장은 “무증상 당뇨와 고혈압 환자가 건강검진에서 심전도를 찍었는데 에티아 점수가 높게 나와 심장 초음파를 시행했다”며 “당시 환자는 이미 심기능이 많이 떨어진 상태였지만 증상이 없어 기존 방식이라면 훨씬 늦게 발견됐을 것”이라고 전했다.

그러면서 “초기 EF(좌심실 박출률)가 20% 수준이던 환자가 약물치료로 호전되면 에티아 점수가 90점에서 10점 이하로 떨어지는 양상을 보인다”며 “환자도 수치로 변화 과정을 직접 확인할 수 있어 치료 순응도가 크게 높아진다”고 덧붙였다.

응급실과 외래 진료에서도 의사결정 속도가 달라졌다.

김 센터장은 “호흡곤란 환자가 내원했을 때 초음파 순서를 기다리는 동안 에티아 점수가 높게 나오면 우선적으로 심부전 치료 프로토콜을 적용할 수 있다”며 “반대로 점수가 낮으면 비심장성 원인을 먼저 고려할 수 있다”고 설명했다.

환자 입장에서도 변화가 뚜렷하다.

김 센터장은 “심전도는 비용 부담이 적고 검사 결과가 즉시 나오기 때문에 환자가 쉽게 받아들인다”며 “수치로 좋아지는 과정을 확인하면서 스스로 생활습관을 관리하려는 의지도 커진다”고 말했다.

이어 “심부전 환자가 지속적으로 증가하는 상황에서 인공지능 기반 심전도 스크리닝은 앞으로 진료 현장 중요한 도구가 될 것”이라며 “의사가 놓치기 쉬운 위험신호를 미리 알려주는 역할을 하게 될 것”이라고 밝혔다.

김경희 인천세종병원 심장이식센터장 '일문일답'

Q. 심부전 환자 진료에서 가장 어렵다고 느끼는 지점은

A. 심부전은 하나의 병이 아니라 여러 심장질환이 진행된 끝에 나타나는 증후군이다. 관상동맥질환과 심근병증, 판막질환, 고혈압, 대사질환 등 원인이 워낙 다양해 처음부터 원인을 정확히 구분하고 진단하는 과정 자체가 쉽지 않다. 문제는 환자 대부분이 증상이 꽤 진행된 뒤에야 병원을 찾는다는 점이다. 이 시점에서는 이미 약물만으로 버티기 어려운 경우도 적지 않다.

Q. 인천세종병원이 AI 심전도 분석 소프트웨어 도입 배경은

A. 심부전 진단 표준은 심장초음파다. 그러나 현실적으로 모든 환자에게 즉시 시행하기는 쉽지 않다. 초음파는 장비와 인력, 비용 문제가 따른다. 외래와 응급실에서는 대기 시간도 발생한다. BNP 같은 혈액검사는 보조 지표로는 의미가 있지만 그것만으로 심부전 여부를 단정하기에는 한계가 있다. 반면 심전도는 어디서나 쉽게 촬영할 수 있는 기본 검사다. 여기에 인공지능을 접목하면 초기 선별 도구로서 충분한 역할을 할 수 있다고 판단했다.

Q. 에티아는 실제 진료 흐름에서 수행하는 역할은

A. 현재는 외래와 응급실, 입원 환자 모두에서 심전도를 찍으면 인공지능 점수가 함께 확인되는 구조다. 초진 환자의 경우 아직 초음파를 보기 전 단계에서도 심부전 가능성을 어느 정도 가늠할 수 있다. 점수가 높게 나오면 해당 환자를 우선적으로 정밀 검사 대상으로 분류한다. 과거에는 모든 환자를 동일하게 초음파 순서에 올려야 했지만 현재는 위험도가 높은 환자를 먼저 선별할 수 있다. 이 점에서 진료 효율이 분명히 달라졌다.

Q. 실제로 환자 예후를 바꾼 사례가 있었는지

A. 당뇨와 고혈압이 있는 무증상 환자가 건강검진에서 심전도를 찍었는데 에티아 점수가 높게 나왔다. 별다른 자각 증상 없이 일상생활을 하고 있던 상황이었지만 초음파를 시행한 결과 이미 좌심실 수축 기능이 상당히 저하된 상태였다. 그 시점에 바로 약물 치료를 시작할 수 있었고 만약 몇 달 더 늦어졌다면 급성 악화로 응급실에 왔을 가능성도 배제할 수 없었다.

Q. 치료 경과를 추적하는데도 도움이 되는지

A. 심부전 환자 가운데 초기 EF가 20% 전후로 매우 낮았던 환자가 약물 치료를 통해 호전되는 경우 에티아 점수도 함께 변하는 양상이 뚜렷하게 나타난다. 처음에는 90점대였다가 이후 80점과 60점, 20점, 10점 이하로 단계적으로 떨어진다. 환자와 함께 이 과정을 직접 확인하게 되고 환자 입장에서는 좋아지고 있다는 사실을 숫자로 확인할 수 있어 치료에 대한 신뢰와 순응도도 자연스럽게 높아진다.

Q. 의료진 입장에서 체감하는 가장 큰 변화는

A. 기존 심전도는 주로 부정맥이나 허혈성 변화 중심으로 해석됐기 때문에 심부전 자체를 직접적으로 가늠하기는 어려웠다. 인공지능 심전도는 눈으로 볼 수 없는 수치 기반 데이터를 분석해 심부전 가능성을 제시한다. 심부전이 의심되는 환자를 초기에 걸러내 초음파와 치료로 빠르게 연결할 수 있다는 점에서 스크리닝 도구로서 의미가 크다.

Q. 환자 반응은

A. 심전도 자체는 기존에도 하던 검사이기 때문에 환자 거부감이 거의 없다. 여기에 인공지능 점수가 함께 나오면 본인 상태를 숫자로 이해하게 되고 ‘좋아지고 있다’ 또는 ‘관리가 필요하다’는 메시지를 직관적으로 받아들이게 된다. 이로 인해 약 복용과 운동, 식이조절 등 생활관리 전반에 대한 태도도 이전보다 적극적으로 바뀌는 경우가 많다.

Q. 의료현장에서 인공지능 역할을 어떻게 규정하는지

A. 인공지능은 의사를 대신하는 기술이 아니라 의사가 놓칠 수 있는 위험 신호를 먼저 보여주는 보조 도구에 가깝다. 진료량이 많고 한 환자에게 충분한 시간을 쓰기 어려운 환경에서는 빠르고 객관적인 스크리닝 도구 역할이 더욱 중요하다. 인공지능 심전도 분석 솔루션은 이런 임상 현장 공백을 메우는 수단으로 활용하기 충분하다.