"인공지능, 뇌 MRI 영상으로 초기 치매 진단"

2022-06-21 09:07:19

[박은주 제작] 사진합성·일러스트

일반 MRI(1.5텔사)로 찍은 뇌 영상으로 초기 알츠하이머 치매를 최대 98%의 정확도로 진단할 수 있는 인공지능(AI)이 개발됐다.



영국 임피어리얼 칼리지 런던(ICL) 종합 암 영상센터(Comprehensive Cancer Imaging Centre)의 에릭 아보아게 교수 연구팀은 뇌 MRI 영상을 분석, 초기 치매를 10~12시간 안에 진단해낼 수 있는 알고리즘을 개발했다고 일간 데일리 메일과 메디컬 익스프레스(MedicalXpress)가 20일 보도했다.

치매의 아주 초기 단계에서 나타나는 경도인지장애(MCI: mild cognitive impairment) 노인 172명과 완전한 알츠하이머 치매 환자, 전측두엽 치매 환자, 파킨슨병 환자 그리고 건강한 노인 등이 포함된 254명의 뇌 MRI 영상 자료를 이용, 인공지능을 교육해 치매 진단 알고리즘을 개발해 냈다고 연구팀은 밝혔다.

이 알고리즘은 뇌 115개 부위의 크기, 모양, 구조에 따라 총 660 가지 특징과 변화를 비교 분석해 치매 여부를 진단한다. 치매는 뇌세포를 죽이거나 특정 뇌 부위를 위축시킨다.

이 인공지능은 경도인지장애 단계에 있는 초기 치매 노인을 최대 98% 정확도로 찾아냈다. 진단에 소요된 시간은 10~12시간이었다.

MRI 분석 대상에는 치매인지 아닌지를 아직 모르는 상태로 진단 검사를 받고 있었던 83명도 포함됐는데 이 인공지능은 이들 마저도 98%의 정확도로 치매를 예측해 냈다.

이 인공지능은 또 치매 초기인지 말기인지도 79%의 정확도로 구분해 냈다.

이 인공지능은 이밖에 지금까지 알츠하이머 치매와는 관련되지 않았던 뇌의 두 영역인 소뇌(cerebellum)와 복측 간뇌(ventral diencephalon)에서 치매와 관련된 변화를 찾아냈다.

소뇌는 신체 활동을 조절하고 복측 간뇌는 감각, 시각, 청각과 관련된 기능을 수행한다.

이 새로운 발견은 이 뇌 영역들과 치매 사이의 연관성에 관한 연구로 이어질 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다.

현재 알츠하이머 치매를 확인하기 위해서는 양전자 방출 단층촬영(PET)이나 요추 천자(lumbar puncture) 같은 번거롭고 경비가 많이 드는 검사가 필요하다.
요추천자란 척추에 주삿바늘을 찔러 뇌척수액 샘플을 뽑아내는 것으로 이를 통해 그 속에 들어있는 치매 관련 독성 단백질을 확인할 수 있다.

이 두 가지 검사는 모두 치매의 원인으로 지목되고 있는 뇌 신경세포의 독성 단백질 베타 아밀로이드 플라크의 유무를 확인하는 방법이다.
연구팀은 요추 천자 검사 결과의 정확도와도 비교해 봤다. 요추 천자의 정확도는 62%였다. 연구팀은 PET 검사의 정확도와는 비교해 보지 않았다.

이 치매 조기 진단 인공지능은 오는 2025년까지는 영국 국가보건의료 서비스(NHS: National Health Service) 시스템에서 실용화될 것으로 연구팀은 전망하고 있다.

이 연구 결과는 영국의 의학 전문지 '커뮤니케이션스 - 의학'(Communications Medicine) 최신호에 발표됐다.

skhan@yna.co.kr
<연합뉴스>



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