[뉴스] ‘음식사진’만으로도 나트륨 섭취량 알 수 있다?

음식사진으로 나트륨 섭취량 측정하는 AI기술 개발

분당서울대병원, “기술 고도화 통해 임상현장과 일상 활용 기대”

음식을 먹기 전후 사진을 비교해 식사시간 동안 나트륨을 얼마나 섭취했는지 파악하는 기술이 개발됐다. 24시간 동안 일정 시간마다 소변검사를 하는 기존 방식을 획기적으로 개선한 것으로 향후 기술 고도화를 통해 일상에 적용될 것으로 보인다. 

분당서울대병원 입원전담진료센터 류지원·김혜원 교수, 신장내과 김세중 교수 연구팀은 최근 인공지능(AI)을 활용해 음식사진만으로 나트륨 섭취량을 추정하는 기술의 유용성을 검증한 결과를 내놨다. 

개발된 기술에는 이미지에서 사물을 감지해내는 ‘YOLO(You Only Look Once)v4’ 알고리즘과 음식 종류를 분류하는 MST++ 및 ResNet-101 인공신경망 모델, 음식량을 측정하는 초분광 이미징 기술 등이 활용됐다. 모두 오픈소스로 공개돼 있는 딥러닝 기술들이다. 

기술의 원리는 간단하다. 음식을 섭취하기 전후 사진을 분석해 나트륨 함량이 줄어든 만큼 섭취했다고 보는 것이다.

실제로 연구팀이 입원 환자들을 대상으로 ‘24시간 소변 나트륨 검사'를 통해 측정한 결과와 음식사진으로 나트륨 섭취량을 추정한 결과값이 비슷한 것으로 나타났다. 다만, 결과값을 추정하는 과정에서 성별이나 연령, 신장 기능, 이뇨제 등의 변수를 고려해야 한다. 연구팀은 향후 추가적인 임상시험을 거쳐 결과값이 달라지는 변수가 있는지 등을 확인할 예정이다. 

연구팀은 신장 기능을 평가하는 추정사구체여과율(eGFR)로 나트륨 섭취량을 예측하는 공식도 도출해냈다. 앞서 음식사진으로 나트륨 섭취량을 측정하는 방식은 성별이나 연령 등 변수를 고려해야 하는데, 이 방식은 eGFR만으로도 24시간 소변 나트륨 검사결과와 유사한 값을 예측할 수 있다.

예를 들어, 이뇨제를 사용하지 않은 환자는 AI가 측정한 나트륨 섭취량의 53.5%에 추정사구체여과율의 22.102배를 더하면 24시간 소변 나트륨 검사 결과를 간접적으로 계산할 수 있는 식이다.

이번 연구결과는 병원 입원 환자를 대상으로 보다 간편하게 AI로 나트륨 섭취량을 측정하는 기술의 가능성을 확인한 것이다. 분당서울대병원 관계자는 “개발된 기술을 당장 일상에 적용하는 것은 어렵다“며 “24시간 소변 나트륨 검사와 다른 결과가 나오는 경우가 있을지 추가 임상을 거쳐 향후 일상에서도 활용되게 할 것”이라고 설명했다. 

이번 연구결과는 헬스케어 분야의 국제학술지인 ‘JMIR Formative Research’에 게재됐다.

한편, 소금을 과도하게 섭취하는 것은 고혈압과 심근경색 등 심혈관 질환과 신부전, 위암, 골다공증 등을 유발할 수 있다. 세계보건기구(WHO)에서는 하루 나트륨 섭취 기준을 2000㎎(소금 5ｇ) 미만으로 권고하지만, 우리나라는 이보다 약 1.6배 많이 섭취하는 것으로 알려져 있다.

류지원(왼쪽부터)·김혜원·김세중 교수. 분당서울대병원