테니스, 탁구, 골프 등 어깨 힘이 많이 들어가는 운동을 즐기는 사람들이 들면서 부상위험도 커지고 있다. 대표적인 부상은 회전근개파열. 회전근개는 어깨를 감싸고 있는 4개의 힘줄로 이 힘줄이 다양한 원인에 의해 약해지거나 찢어지는 것을 말한다.
회전근개파열은 환자 상태에 따라 치료하는데 보통 파열 정도가 심하면 봉합수술이 불가피하다. 문제는 수술이 잘 돼도 근육상태에 따라 재파열될 수 있다는 것. 이에 어떤 경우 재파열이 잘 되는지 다양한 연구가 시도되고 있는 가운데 회전근개 재파열을 예측하는 인공지능 기술이 개발, 지금까지 시도되지 않았던 첫 산물로서 주목받고 있다.
가톨릭대 서울성모병원은 정형외과 김양수 교수(교신저자)·조성현 임상강사(제1저자) 연구팀이 우리나라 회전근개환자의 수술 중 사진을 활용해 수술 후 재파열을 예측하는 인공지능 기술을 개발했다고 전했다.
연구팀은 858명의 회전근개 수술 환자를 조사하고 1394장의 관절경 수술 중 이미지를 추출했다. 수술 후 2년 이내 회전근개가 파열되지 않은 환자와 재파열된 환자로 구분해 분석한 후 세 가지의 확립된 딥러닝 구조를 전이학습 이용으로 예측모델을 만들었다.
그 결과 값이 1에 가까울수록 우수한 평가모델을 의미하는 지표인 AUC(곡선하면적)는 0.92, 정확도 91%, 특이도 93%로 관절경수술 중의 이미지는 다른 추가적인 정보 없이 재파열을 예측할 수 있는 것으로 나타났다.
관절내시경수술은 회전근개파열의 주 수술법으로 0.5cm 정도 피부 3곳을 절개한 후 카메라가 달린 관절경을 통해 파열된 힘줄을 뼈에 봉합한다.
김양수 교수는 “높은 예측 정확도는 수술 중 관절경사진이 힘줄의 건강상태를 반영하기 때문으로 보인다”며 “그간 영상평가에 포함되지 않았던 수술 중 사진으로 수술 치료효과와 회전근개 상태를 처음 객관적으로 평가할 수 있게 됐다”고 연구 의의를 설명했다.
이어 “회전근개파열의 통증이 어깨손상 정도와 반드시 비례하지는 않기 때문에 많은 환자가 조기발견과 초기 치료를 놓쳐 수술받게 된다”며 “평소 높은 곳에 있는 물건을 집거나 어깨관절을 지나치게 사용하는 운동은 피하고 어깨근육 강화에 도움 되는 스트레칭을 꾸준히 하는 것이 파열 예방에 큰 도움이 된다”고 조언했다.
한편 이번 연구는 정형외과와 스포츠의학 관련 과학기술논문(SCI)급 최고 권위를 자랑하는 미국 스포츠 의학회지(American Journal of Sports Medicine.AJSM) 최근호에 게재됐다. 또 김양수 교수는 이 연구로 제43차 대한관절경학회 추계국제학술대회 및 정기총회에서 최우수구연상도 수상했다.
