치매의 전조 ‘경도인지장애’ 단계서 10분 만에 치매 조기 예측한다?
치매의 전조 ‘경도인지장애’ 단계서 10분 만에 치매 조기 예측한다?
  • 박세아 기자
  • 승인 2020.04.28 17:25
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아이메디신, AI 기반 자동뇌파분석 솔루션 제공
뇌파검사+딥러닝, 경도인지장애 확률 나타내

[바이오타임즈] 최근 중앙치매센터가 발간한 연차 보고서에 따르면 2019년 기준 국내 만 60세 이상 노인 1,130만 명 중 7.21%에 해당하는 81만 6,000여 명이 치매 환자인 것으로 나타났다. 앞서 2017년 9월 정부가 ‘치매국가책임제’를 시행하면서 ▲맞춤형 사례 관리 ▲치매 환자 의료 지원 강화 ▲치매 의료비 및 요양비 부담 완화 ▲장기요양서비스 확대 등 치매환자를 위한 케어 방안을 적극적으로 추진해왔다. 정부는 2020~2028년 치매 원인 발굴과 진단/예방/치료기술 개발에 2,000억 원의 예산을 투입한다고 밝히기도 했다.

국가 차원에서 치매에 대응하고 있는 가운데, 치매 조기 발견과 지연 치료에 나서는 업체가 있다. 치매는 물론, 뇌 질환의 조기 예측 솔루션을 제공하는 ‘아이메디신(iMediSync)’이 그 주인공이다. 다음은 현재 아이메디신이 선보이고 있는 솔루션에 대한 내용이다. 


AI 자동뇌파분석 솔루션 제공하는 ‘아이메디신’

뇌파는 많은 신경세포가 내외 자극에 대해 집단적 반응을 나타내 발현되는 신경 신호다. 이에 따라 신경염증, 시냅스(뇌세포 간 연결) 손상, 신경전달물질 결핍 등에 민감하게 반응하며, 질병의 증상이 뚜렷하지 않더라도 뇌파 진동의 패턴 변화가 나타난다. 이를 공학적 신호 분석기법에 따라 뇌파의 속성들을 추출하고 의미 있는 성분들을 통합 모델링해 뇌파 신호의 변화에 담긴 뇌신경기능의 민감한 변화를 예측하게 되는 것이다.

이에 아이메디신의 강승완 대표는 서울대병원 통증센터 교수로 근무한 그간의 경험을 토대로 디지털 뇌파분석기술을 국내에 도입하기 위해 2013년 직접 회사를 설립했다. 아이메디신은 치매를 포함해 주요 신경정신질환의 뇌파 바이오마커를 개발, 보급하는 QEEG(정량화 뇌파) 중심 디지털 멘탈케어 플랫폼을 선보이고 있다.

아이메디신은 지난해 ▲인공지능 디지털 뇌파분석 솔루션 개발/연구용 제품 출시 ▲퇴행성 뇌질환의 치매 조기 예측을 위해 높은 경도인지장애 선별 정확도(90.9%)를 보이는 인공지능 디지털 뇌파분석 솔루션 개발 및 임상시험 완료 ▲대학병원 및 대학교 연구팀 등 22개 기관과 공동연구 MOU 체결 등 적극적인 행보를 보였다.

 

아이메디신의 AI 기반 뇌파 자동분석 플랫폼. (출처: 아이메디신)
아이메디신의 AI 기반 뇌파 자동분석 플랫폼. (출처: 아이메디신)

현재 동사는 ▲AI 알고리즘을 적용한 클라우드 뇌파 자동 분석 플랫폼 ‘iSyncBrain®’ ▲경도인지장애 선별 보조 솔루션 ‘iSyncBrain-M1’ ▲디지털 뇌파분석 기반 뇌기능 평가 솔루션 ‘iSyncBrain-C’ ▲iSyncBrain-C/M에 통계 분석 기능을 탑재한 연구자용 디지털 뇌파분석 솔루션 ‘iSyncBrain-R’ 등의 개발 솔루션을 제공 중이다.

이를 통해 자동 뇌파 분석 결과지를 생성할 수 있으며, 성별/나이별 QEEG norm 데이터를 탑재해 뇌 기능 평가의 활용성을 극대화하고 경도인지장애 및 치매 조기 감별 머신러닝 모델을 제공할 수 있게 된 것이다. 해당 솔루션들은 치매 및 인지장애, 노인성 질환 중 하나인 만성 퇴행성 신경질환인 파킨슨병을 비롯해 통증, 우울증, ADHD, 스트레스, 수면장애 등에 적용될 수 있다.

 

아이메디신 뇌파검사에 딥러닝 도입…정확도 91% 이상

매우 미약한 신호의 뇌파는 노이즈에 취약한 탓에 뇌신경 기능의 민감한 변화를 예측하기 위해서는 노이즈 제거의 전처리 과정이 안정적으로 진행돼야 한다. 그러나 이 과정을 고객들이 직접 수작업을 하는 것은 거의 불가능에 가깝다. 자동화하기에도 기술적으로 어려운 편이다.

아이메디신은 이러한 문제를 딥러닝 방식을 도입함으로써 전처리 과정을 자동화했다. 최근 임상시험에 성공한 알고리즘은 경도인지장애를 거쳐 치매로 발전되는 단계에서 기억력 저하와 관련된 뇌파 신호의 변화를 모델링해 정상적 노화에 따른 뇌파 변화와 병적인 변화를 감별한다. 한 마디로, 치매 전 단계인 경도인지장애 여부를 감별하는 머신러닝 알고리즘인 것이다.

특히 뇌파검사로 경도인지장애 확률을 보여주는 자사 제품은 국내에서 지난해 시행한 임상시험 결과, 91%(민감도 93%, 특이도 90%)의 높은 정확도를 보였다.

 

아이메디신의 디지털 멘탈케어 플랫폼. (출처: 아이메디신)
아이메디신의 디지털 멘탈케어 플랫폼 'Mitsar EEG amp'. (출처: 아이메디신)

치매 치료 약이 없고 상태 악화를 지연시키는 것이 최선인 현재로서 치매의 조기 발견은 매우 중요하다. 아이메디신이 주목받는 이유가 여기에 있다. 바로 경도인지장애 환자를 선별함으로써 치매로 발전하기 전 치료 접근을 시도할 수 있기 때문이다.

치매 선별은 간단한 설문을 통해 일차적인 검사가 이뤄지고 이차적인 검사로 신경 심리검사를 진행하는 게 일반적이다. 반면 뇌파검사는 환자나 검사자의 주관적인 개입이 없다는 점과 10분 내외의 빠른 시간에 검사 결과를 확인할 수 있다. 치매 의심 환자가 먼저 방문하는 1차 의료기관에서 쉽게 활용할 수 있는 검사, 조기 연령대에서부터 검진센터 등을 통해 예방 차원에서 관리를 원하는 경우 활용할 수 있는 검사인 셈이다.

뿐만 아니라 MRI 검사와 같은 의료영상검사는 이미 뇌에 해부학적인 구조 변화가 이루어진 결과를 확인하는 데 사용되지만, 뇌파검사는 뇌의 구조적인 변화가 생겨나기 전부터 뇌의 건강 상태를 조기에 발견한다는 점도 장점으로 꼽을 수 있다.


[ Mini Interview ]

아이메디신 강승완 대표. (출처: 스타트업투데이)
아이메디신 강승완 대표. (출처: 스타트업투데이)

 

Q. 아이메디신 설립 후 어떤 부분이 힘들었나?

“상용기술개발을 위해 충분한 양의 데이터를 모으는 데 가장 많은 시간과 비용이 소요됐다. 이 과정에서 정부 R&D 지원금이나 민간 투자금 유치하는 데 상당한 설득 작업이 동반됐다. 국내 헬스케어 사업은 신약개발, 의료기기 등에 초점이 맞춰져 있으며, 데이터 기반 솔루션이나 디지털 헬스케어에는 관심이 상대적으로 낮았다.

또한, 국내에서 뇌파분석 연구가 활성화되지 않았고 뇌파를 활용해 딥러닝이나 인공지능을 활용한 연구는 더더욱 기반 구축이 되어있지 않던 상황이었다. 이 때문에 관련 연구 인력 구하기가 매우 어려웠고 기술개발에도 상당한 시일이 소요된 점이 어려웠다.”

 

Q. 최근 투자 50억 원 규모의 시리즈 B 투자 유치에 성공한 요인은 무엇이라고 보나?

“크게 ▲새로운 기술을 활용한 새로운 시장의 창출(치매 조기예측에 뇌파검사의 활용) ▲기술 우위성 및 의료 빅데이터 기반 향후 성장 가능성 ▲20곳 이상의 주요 대학병원 연구자 간 공동연구 진행 ▲국내 및 해외 16개국 사용자 기반으로 시장 확장 가능성 등이 작용한 것으로 보인다.”

 

Q. 올해의 사업 방향은 어떤가?

“국내외 연구자 간의 공동 연구를 통한 뇌질환 관련 주요 바이오마커 개발 및 학술 활동을 진행할 예정이다. 또 상반기 1차 의료기관에서 치매 조기 선별을 위한 검사로 활용 및 건강검진센터 등에서 뇌 건강검진을 위한 검사로 활용할 수 있도록 노력할 것이며, 아이싱크브레인(iSyncBrain)을 통한 뇌 건강 정보 및 아이싱크하트(iSyncHeart)를 통한 심장 건강 정보 제공을 통해 중추신경계 및 자율신경계의 영향을 동시에 고려해 환자의 뇌 건강을 관리하는 솔루션 공급하겠다. 아울러 국내 시장 매출/수익 창출 및 미국 시장을 중심으로 한 B2C 해외 시장 진출을 도모할 계획이다.”

 

Q. 마지막 한마디를 한다면?

“코로나19 팬데믹 사태로 인해 사회경제적 환경이 급변하고 있다. 이 상황이 얼마나 지속될지, 앞으로 어떻게 변화될지 매우 불확실한 시대를 살고 있다. 하지만 언제나 큰 변화는 위기와 함께 잠재적 기회를 열어준다. 사업적 기회는 남이 보지 못하는 시장의 욕구를 발견하는 사람에게 돌아갈 것이다. 기업을 일궈가는 것은 매우 창조적이고 도전적인 활동이다. 창업을 준비하고 계신 분들이라면 포스트 코로나 시대가 어떻게 전개될 것인지 치열하게 고민하고 철저히 준비해 새로운 기회가 열릴 때, 그 기회를 잘 잡길 바란다.”


  • 강승완 대표는…

서울대학교 의과대학 출신인 그는 가정의학, 통증의학 전문의로 서울대학교병원 통증센터 임상 조교수, 상명대학교 감성공학과 겸임교수를 지냈다. 2012년 산업통상자원부가 지정한 서울대학교 한국인뇌파데이터센터에서 단일 데이터베이스로는 세계 최대 규모의 정상인 뇌파 DB를 구축, 이를 활용한 치매 조기 예측 AI 뇌파분석 솔루션을 개발하는 (주)아이메디신을 설립했다. 현재 아이메디신 대표 겸 서울대학교 간호대학 부교수, 산업통상자원부지정 서울대학교 한국인뇌파데이터센터장을 맡고 있다.

 

[바이오타임즈=박세아 기자] news@biotimes.co.kr


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