직장암 '장루' 수술, AI로 절반 줄였다…안전성은 그대로

중국 연구진이 개발한 인공지능(AI) 모델이 직장암 수술에서 불필요한 임시 장루 조성을 크게 줄이면서도 안전성을 유지하는 효과를 입증했다.

중국 저장대학 친지차오 교수 연구팀은 이 같은 내용의 무작위 대조 임상시험 결과를 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 지난 5월 25일 발표했다고 바이오 전문매체 바이오온이 9일(현지시간) 보도했다.

직장암 수술 후 발생하는 '문합부 누출'(AL)은 사망률을 높이는 심각한 합병증이다. 이를 예방하기 위해 복부에 구멍을 내 장의 일부를 꺼내 변을 배출시키는 '임시성 회장루 조성술'(TDI)이 시행된다.

하지만 장루 조성술 자체도 합병증 위험이 높고 환자의 삶의 질을 저하시켜, 실제 문합부 누출 발생률(약 8%)에 비해 과도하게 시행(약 53%)된다는 지적이 있었다. 이는 외과의사의 경험에 의존하는 의사결정의 한계 때문이었다.

연구팀은 이를 해결하기 위해 수술 전후 데이터를 통합해 문합부 누출 위험을 예측하는 AI 모델 '위험 기반 임시 회장루 결정'(RTID) 시스템을 개발했다. 이후 1~3기 직장암 환자 750명을 AI 모델 지침을 따르는 시험군(382명)과 외과의사 판단에 맡기는 대조군(368명)으로 나눠 임상을 진행했다.

연구 결과, AI 모델을 활용한 시험군에서 장루 조성술 시행 비율은 18.6%로, 대조군의 40.5%에 비해 절반 이하로 급감했다. 불필요한 장루 조성술 비율 역시 시험군이 17.7%로 대조군(41.3%)보다 현저히 감소했다.

핵심 안전성 지표인 문합부 누출 발생률은 시험군 2.4%, 대조군 2.7%로 두 그룹 간 통계적으로 유의미한 차이가 없었다. 이는 AI 모델이 장루 조성술을 줄이면서도 수술 안전성에는 영향을 미치지 않았음을 시사한다.

연구팀은 "AI 기반 시스템이 직장암 수술에서 임시 장루 조성에 대한 객관적인 의사결정 보조 도구로 활용될 수 있다"며 "이를 통해 환자 부담을 줄이고 치료 결과를 최적화할 수 있을 것"이라고 밝혔다.