무릎 인공관절 수술 후 부작용 예측 모델로 잡아낸다

2021.02.16 18:52
노두현 서울대병원 정형외과 교수팀
무릎 인공관절 수술 후 급성신장손상 위험이 있는 환자를 집어내는 모델을 개발한 서울대병원 연구팀. 왼쪽부터 노두현 정형외과 교수와 서울대 의대생인 고선호 씨, 조창웅 씨. 서울대병원 제공
무릎 인공관절 수술 후 급성신장손상 위험이 있는 환자를 집어내는 모델을 개발한 서울대병원 연구팀. 왼쪽부터 노두현 정형외과 교수와 서울대 의대생인 고선호 씨, 조창웅 씨. 서울대병원 제공

국내 연구팀이 무릎 인공관절 수술 후 급성신장손상 부작용 위험이 있는 환자를 집어내는 모델을 개발했다. 


서울대병원은 16일 노두현 정형외과 교수 연구팀이 무릎 인공관절 수술을 받은 환자 5757명의 데이터를 활용해 이런 예측모델을 개발했다고 밝혔다.


무릎 퇴행성 관절염은 전 세계적으로 약 2억 5000만 명 이상이 앓고 있다. 60세 이상에서 무릎 관절염 발생이 급격히 증가한다. 퇴행성 무릎관절염 말기 치료법으로 인공관절수술이 제시된다. 이 수술은 닳아 없어진 연골을 제거하고 인공관절을 삽입한다. 문제는 수술 이후 5~15% 정도의 환자가 급성신장손상을 겪는다는 점이다. 신장 손상이 심할 경우 신장 기능이 영구적으로 손상되는 말기 신부전으로도 이어진다.


연구팀은 서울대병원과 분당서울대병원, 삼성서울병원에서 무릎 인공관절 수술을 받은 환자 5757명의 데이터를 활용해 예측모델을 만들었다. 어떤 특성을 가진 환자에게서 급성신장손상 위험이 나타났는 지 분석했다. 


개발한 모델은 무릎 인공관절 수술 후 부작용과 밀접하게 관련이 있는 신체 상태, 성별, 마취 종류, 지혈제인 트라네사믹산 등 6개 변수에 정보를 입력하면 위험 정도를 자동으로 계산한다. 입력된 변수들이 급성신장손상에 영향을 미친 정도와 손상을 막을 수 있는 임상 조치도 함께 제공한다. 


개발한 모델의 예측능력(AUC)는 약 0.89다. AUC는 0.5~1 사이의 값을 지니며 0.5일 때는 성능이 전혀 없는 예측 기술, 1이면 예측 능력이 높은 기술로 평가한다. 


노두현 교수는 “개발한 프로그램은 환자 개개인 특성을 고려한 맞춤형 평가를 진행해 부작용 감소를 유도할 수 있다”며 “신장 기능이 떨어지는 환자는 인공관절수술을 주저하는 경우가 많은데, 사전에 위험도를 알 수 있다면 환자의 선택에 많은 도움이 될 것”이라고 말했다.


이번 연구결과는 국제학술지 유럽무릎관절학회 지난해 9월 3일자에 실렸다.
    
 

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