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AI(인공지능)를 활용한 암 진단이 국내 의료계를 강타하고 있는 가운데, 안과학계에서도 진단이 까다로운 시신경질환을 AI를 활용해 100%에 가까운 정확도로 진단한 연구결과가 나왔다.건양의대 김안과병원 신경안과 김응수 교수팀은 시신경병증에 대한 머신러닝의 유용성 연구를 진행한 결과 100%에 가까운 진단성공률을 보였다고 발표했다. 머신러닝은 인공지능의 한 분야로, 경험적 데이터를 기반으로 학습과 예측을 수행하고 스스로의 성능을 향상시키는 시스템과 이를 위한 알고리즘을 연구하고 구축하는 기술이라 할 수 있다. 암 진단에 뛰어난 성과를 보여주고 있어 국내의 여러 대학병원들이 도입한 IBM사의 왓슨 역시 머신러닝의 일종이다.김 교수팀은 머신러닝에 정상안 501건의 시신경 사진과 녹내장으로 진단된 눈 474건의 시신경 사진 데이터를 입력해 학습을 시키면서 분석을 진행했다. 학습 및 분석기법은 회귀분석방법과 합성곱신경망 방법을 이용했다. 그 결과 회귀분석방법에서는 약 100회의 반복학습 시부터 훈련정확도가 100%에 가까워졌으며, 350회의 반복학습으로 훈련이 완료되었다. 다만 이 기법에서는 녹내장안의 진단정확도가 98.5%에 그쳤다. 합성곱신경망 기법에서는 500회를 넘어가면서 훈련정확도가 100%에 가까워지기 시작했으며 800회의 훈련으로 100%에 이르렀다. 또한 녹내장안의 진단정확도도 100%를 기록했다. 이 결과는 합성곱신경망 기법으로 머신러닝을 훈련시키면 시신경사진만 가지고 녹내장 이환 여부를 거의 100% 진단할 수 있음을 의미한다. 김교수팀은 다만 이번 연구에서 녹내장의 특징이 뚜렷하게 나타나는 시신경 사진만 사용했으므로, 녹내장인지 아닌지 감별진단하기 어려운 시신경 사진에 대한 진단에는 약간의 한계가 있을 수 있다고 말했다.인공지능 활용은 4차산업혁명의 소용돌이 속에서 의료계에도 빠르게 확산되고 있다. 최근 구글의 알파고가 세계적인 프로바둑 기사들인 이세돌, 커제와의 대국에서 연달아 압승하면서 머신러닝에 대한 관심도가 크게 증가하였다. 현재 피부암 분야와 함께 안과영역에서도 당뇨망막병증의 진단 및 분류에 있어서 90%에 육박한 정확도를 보여 주어 경험이 많은 의사에 필적하는 진단능력이 확인되었으며, 이러한 결과는 미국의학협회지(JAMA), 네이처(NATURE) 등 세계 유수의 학술지에 발표된 바 있다.김응수 교수팀의 이번 연구는 (주)피디젠, 숭실대학교 생명정보학과, ETRI(전자통신연구원)와 협력해 진행됐다.김응수 교수는 “이번 연구 결과 비교적 간단한 검사로 얻을 수 있는 시신경 사진만으로도 녹내장을 비롯한 다양한 시신경병증의 감별진단과 조기발견이 가능할 수 있음을 시사했다”며 “다양한 안과 검사 이미지를 활용하여 머신러닝을 훈련시키면 각막, 망막질환 등 각종 안과질환의 진단에 활용할 수 있을 것으로 생각하며, 앞으로도 관련연구를 이어나갈 계획”이라고 말했다.
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우리나라 국민 4명 중 1명이 척추 질환을 앓고 있다. 건강보험심사평가원 자료에 따르면, 2014년 국내 척추질환 환자가 약 1260만명인 것으로 나타났다. 환자 수도 늘어나는 추세다.척추 질환 중 대표적인 것이 '척추관협착증'이다. 척추관협착증은 척추관(척추 중앙으로 신경이 지나는 통로)이 좁아지면서 내부 신경을 누르는 질환이다. 대부분 노화로 인해 척추 관절에서 뼈가 자라거나 인대가 두꺼워지면서 디스크가 밀려 나와 좁아지는 게 원인이다. 다리가 무겁거나 저린 느낌이 들고, 제때 치료하지 않으면 신경 손상이 오면서 마비가 올 수 있다. 걸을 때 다리가 아프지만 누우면 통증이 사라진다는 특징도 있다.다행히 척추관협착증 치료법은 발전 중이다. 주로 내시경 시술이 쓰인다. 다나은신경외과 정택근 대표원장은 "과거에는 전신마취를 통한 절개 수술이 주로 행해졌지만, 요즘은 작은 구멍을 여러 개 뚫어 한쪽은 내시경을, 한쪽은 수술 기구를 삽입해 치료하는 방법이 보편적으로 행해지고 있다"고 말했다. 최근에는 ‘단일통로 협착증 내시경 시술’도 개발돼 주목받고 있다. 문제가 있는 부분까지 하나의 통로만 뚫어 내시경을 활용해 치료하는 방법이다. 정택근 대표원장은 “내시경을 고도의 기술로 활용하면 굳이 2개의 통로가 필요 없다”고 말했다. 단일통로를 이용하면 피부에 생기는 절개 상처도 줄고, 정상적인 피부, 근막, 힘줄, 뼈, 인대 신경 등의 손상 위험도 줄어든다. 정 원장은 “단일통로 협착증 내시경 시술을 받은 환자의 예후를 분석한 결과, 기존 치료법보다 환자 회복이 빨랐고 미용적인 측면에서도 만족도가 높았다”고 말했다. 수면마취로 진행하기 때문에 90세가 넘은 고령자까지도 수술이 가능하다. 당뇨병, 혈압, 악성 빈혈, 위궤양 등 만성질환 환자도 부작용 없이 시술받을 수 있다.한편, 척추관협착증을 예방하려면 오래 허리를 숙이거나 앉아 있지 않는 게 좋다. 평소 걷기, 달리기 등 유산소 운동과 허리 근육 운동을 꾸준히 하는 것도 도움이 된다.
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입추가 지나며 아침·저녁으로 조금씩 선선한 바람이 불고 있다. 일교차가 큰 날씨에는 감기에 걸리기 쉬운데, 미열, 어지럼증, 간헐적인 두통, 만성피로 등과 같은 증상을 동반한다. 하지만 이러한 증상은 감기뿐만 아니라 관절염의 초기증상일 수 있다.관절염은 관절에 염증이 생기는 질환이다. 발병 요인에 따라 '류마티스 관절염'과 '퇴행성 관절염' 등으로 나뉜다. 류마티스 관절염은 면역 체계 이상으로 발생하는 염증성 질환으로 연령대와 상관없이 발생한다. 퇴행성 관절염은 노화, 고강도 운동 등의 이유로 관절 연골이 닳고, 손상되어 생긴다. 때문에 연령대가 높을수록 발병 확률이 높다. 감기와 혼동하기 쉬운 관절염은 류마티스 관절염이다. 초기 증상이 몸살감기와 비슷하지만, 수주에 걸쳐 서서히 관절이 붓고 통증이 생긴다. 아침에 유독 관절이 뻣뻣해지는 증상이 나타난다. 염증 발생 부위는 손가락 관절, 손목 등 작은 관절부터 팔꿈치, 어깨, 발목 등의 관절까지 침범된다. 무릎, 허리에 주로 통증이 생기는 퇴행성 관절염과 다르다.류마티스 관절염의 발생 원인은 정확하게 밝혀지지 않았지만 유전적 요인과 함께 호르몬 등 환경적 요인이 복합적으로 작용해 발병하는 것으로 추정된다. 관절 전체가 붓고 극심한 통증이 발생하는 것 같은 증상과 혈액 검사, 방사선 검사 등을 종합해 진단을 내린다.한편, 관절 통증이 발생하면 찜질처럼 일명 ‘지진다’라고 표현하는 온열 자극을 주는 사람이 많다. 퇴행성 관절염은 온찜질을 하면 혈액순환이 원활해지면서 일시적으로 통증이 완화되지만 류마티스 관절염은 다르다. 염증으로 열이 나는 관절 부위에 온찜질을 하면 염증이 심해져 더 붓는 등 증상이 악화될 수 있다.수원나누리병원 관절센터 신동철 과장은 “관절염 초기에는 염증을 줄이고 질환의 진행 속도를 늦추는 약물치료를 한다"며 "류마티스 관절염은 퇴행성 관절염과 다르게 급성기에 운동을 자제하게 한다"고 말했다. 이러한 보존적 치료로 증상이 낫지 않으면 관절 내시경이나 인공관절 수술 등을 고려해볼 수 있다.
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어지럼증은 현대인이 겪는 흔한 증상이다. 원인이 다양해 ‘어지럽다’라는 증상만으로는 정확한 진단이 쉽지 않다. 평소에는 아무렇지도 않다가 갑자기 띵하거나 빙글빙글 도는 듯한 어지럼증에서부터 수일 동안 지속되는 어지럼증까지 증상 또한 다양하다. 어지럼증은 그 원인에 따라 진단과 치료 등 모든 것이 달라질 수 있다. 때문에 어떤 어지럼증인지 감별하는 것이 중요하다. 유성선병원 뇌졸중센터 신경과 백인철 과장의 도움말로 어지럼증에 대해 알아본다.◆‘말초성’인지 ‘중추성’인지 감별 중요, 진단·치료법 달라우리 몸은 움직임을 감지하는 평형기관과 평형기관에서 오는 모든 정보를 통합하고 이해하는 소뇌라는 곳의 정상적인 작용을 통해 움직이면서 살아간다. 평형기관과 소뇌는 신경계를 통해 밀접한 관련을 가지고 있으며, 신경계에 문제가 생기면 ‘어지럽다’고 느끼게 된다. 요즘 ‘달팽이관에 문제가 있어서 어지럽다’고 많이 말하는데, 달팽이관은 단순히 소리를 듣는 청각기관이기 때문에 엄밀히 말하면 틀린 말이다. 달팽이관과 인접한 전정신경(평형감각과 머리의 위치감각 담당 신경)에 문제가 생겨 발생하는 것이 ‘말초성’ 어지럼증이다. 전정기관이 정상이라고 해도 거기에서 오는 정보를 통합하고 이해하는 최종 목적지인 소뇌에 문제가 생기는 경우에는 ‘중추성’ 어지럼증이라고 한다. 중추성 어지럼증을 일으키는 뇌경색, 뇌출혈, 뇌종양, 뇌혈관장애, 기저-척추동맥 증후군(뇌간과 소뇌에 혈액 공급 장애로 생기는 질환) 등은 빠른 진단과 치료가 필요하다. 증상만으로는 말초성 어지럼증이 의심되더라도 검사 소견 또는 증상 호전이 애매한 경우에는 중추성 원인을 배제하기 위한 MRI 등의 검사해야 한다.◆말초성 어지럼증 주원인, 이석증·메니에르병·전정신경염말초성 어지럼증 중 절반 이상의 가장 잦은 빈도를 차지하고 있는 이석증은 전정기관 중 세반고리관의 이상을 말한다. 세반고리관은 회전을 담당하고 있다. 이 세반고리관 내에 결석이 생기면 움직일 때마다 수초에서 수분에 걸쳐 빙글빙글 도는 것과 같은 어지럼증이 나타난다. 요즘은 안진검사(귀의 전정기관 문제인지 중추신경계의 이상인지를 검사) 등을 통해 쉽게 진단할 수 있다. 또, 머리의 위치를 순차적으로 돌려 세반고리관의 이석을 원래의 위치로 되돌리는 이석정복술로 어지럼증을 완전히 해결할 수도 있다.메니에르병은 20분 이상 반복되는 어지럼증과 함께 변동성 감각신경성 난청 및 이명, 귀가 먹먹한 느낌 등의 증상이 있을 경우 의심해볼 수 있다. 메니에르병은 귓속에 위치한 내림프관 안의 내림프액이 비정상적으로 증가해 내림프관이 부어오르는 질환이다. 내림프관의 압력 상승을 유발하고 심한 경우에는 내림프관이 파열돼 심한 어지럼증을 유발한다. 이 병은 만성으로 반복되는 어지럼증을 유발할 가능성이 크다. 전정신경기능검사 및 적절한 약물치료를 받는 것이 중요하다.전정신경염은 전정기관을 담당하는 신경 자체에 손상이 생긴 질환이다. 수 시간에서 수일까지 지속되는 어지럼증을 호소할 수 있고, 어지러운 증세도 다양하게 나타날 수 있다. 진찰 소견 및 신경학적 검사에서 충분히 쉽게 진단될 수 있지만 때로는 소뇌다리(숨뇌, 다리뇌, 중간뇌와 소뇌를 연결하는 신경 섬유 다발)의 뇌경색과 구별하기 위해 뇌 MRI 검사도 한다.◆중추성 어지럼증 원인, 소뇌 이상·뇌졸중·뇌종양·뇌수막염 등 다양중추성 어지럼증은 소뇌와 관련 기관들에 문제가 있을 때 가장 흔하게 발생한다. 흔히 멀미를 하는 듯한 어지럼증을 호소할 수 있다. 이들은 증상에 따라 분류할 수는 없기 때문에 신경학적 검사를 통해 다른 질환이 없는지 확인하는 것이 중요하다. 뇌 또는 뇌신경과 관련된 중추성 어지럼증을 호소하는 질환으로는 뇌경색, 뇌출혈, 뇌종양과 같이 잘 알려진 원인부터 뇌수막염이나 뇌염, 다발성 경화증 등의 질환들까지 다양하다.뇌경색은 뇌에 혈액을 공급하는 혈관이 막히는 질환이며, 뇌출혈은 혈관이 파열되어 뇌 안팎에 출혈을 유발하는 질환이다. 미국뇌졸중학회에 따르면 고혈압, 당뇨병, 고지혈증, 심장병, 부정맥, 흡연, 비만, 음주, 스트레스 등이 뇌졸중을 일으킬 수 있다. 노인이나, 혈관이 건강한 사람에게도 진행될 수 있어서 60세 이상은 뇌졸중 여부를 확인하는 것이 중요하다. 뇌경색과 뇌출혈을 포함하는 뇌졸중은 빠른 진단과 치료가 반드시 필요하다. 후유증이나 합병증의 발생할 수 있어 골든타임을 놓치지 않는 것이 매우 중요하기 때문이다.기저-척추동맥 증후군이란 소뇌를 포함한 평형을 담당하는 신경계에 혈액을 공급하는 혈관의 협착이 생긴 경우다. 이 또한 적절한 약물치료 또는 스텐트 시술 등을 통해 호전을 기대할 수 있다. 이외에도 드물게 청신경종과 같은 뇌종양, 뇌염 등의 감염성 질환, 다발성 경화증에서도 병변의 위치에 따라 중추성 어지럼증을 유발될 수 있다.◆약물에 의한 어지럼증도 있어최근 여러 약을 동시에 복용하는 노인이 많아지면서 약물의 상호작용과 부작용에 의한 어지럼증도 늘어나고 있다. 심리적 요인으로 인한 심인성 어지럼증도 많은 스트레스와 함께 살아가는 현대인들에게 늘고 있는 추세다. 원인이 다양한 만큼 예방을 위한 방법은 질환에 따라 다르지만, 술, 담배, 카페인이 들어간 식품을 피하고 음식을 짜게 먹지 않는 것이 좋다. 과로나 스트레스도 어지럼증에 영향을 끼친다. 따라서 평소에 충분한 휴식과 함께 규칙적인 운동을 하는 것이 좋다. 또 고혈압이나 비만, 이상지질혈증 등 만성질환도 뇌졸중 등 뇌혈관 질환에 영향을 미치기 때문에 철저히 관리해야 한다.