의료분야 인공지능의 핵심은 환자 맞춤형 치료다. 라식·라섹 등 시력교정 분야도 마찬가지다. 인공지능을 접목해 환자 맞춤형으로 라식·라섹이 가능한지를 쉽게 확인할 수 있게 됐다.
핵심은 ‘각막 단층 생역학 지수(Tomographic Biomechanical Index, TBI)’다. 이에 대한 안과학계의 반응이 뜨겁다.
‘TBI 지수’는 각막 3차원 단층촬영과 생역학 정보를 토대로 각막이 얼마나 단단한지를 하나의 지수로 나타낸 것이다. 빅데이터와 인공지능 프로그램인 ‘레인 포레스트(Rain Forest)’ 알고리즘을 활용한다.
기존에는 각막 두께와 모양 등 2차원적인 검사로 레이저 시력교정술의 적합 여부를 판단했다. ‘TBI 검사’가 도입되면 3차원 각막 구조와 4차원 각막내구성(각막강성도)를 기준으로 시력교정술이 적합하지 않은 각막을 보다 엄격하게 감별할 수 있게 된다.
‘TBI 지수’에는 인종 별 각막 데이터가 포함됐는데 인종마다 다른 각막 특성을 반영하기 위해 전 세계 각막 생체 역학 분야의 석학들이 데이터 수집과 분석에 참여했다. 미국 오하이오주립대의 신시아 로버츠 교수, 이탈리아 밀라노대의 파올로 빈시궤라 교수, 브라질 리오대의 레나토 암브로시오 교수 등이다. 국내 의료진으로는 아이리움안과 강성용 원장과 연세의대 김태임 교수과 이들과 나란히 참여했다.
아이리움안과와 연세대 의과대는 TBI 지수에 ‘한국인의 각막강성도 정상범주’를 아시아 눈의 정상치로 편입시키는 성과를 이뤘다. 이들은 얼마 전 안과 분야 학술지 ‘Cornea’에 ‘코르비스ST 각막강성도의 정상범주’ 관련 연구 논문을 발표한 바 있다.
각막강성도(Stiffness)는 각막 내구성을 측정해 보이지 않는 각막 내부가 얼마나 튼튼한지를 확인하는 검사다. 시력교정술 후 각막확장증(원추각막) 발생 위험을 사전에 진단할 수 있어 중요한 안전지표로 활용된다. 강성용 원장은 “빅데이터와 인공지능을 활용해 각막 강성도와 같은 생체역학 정보를 정밀 분석하면 시력교정술의 안전성을 높일 수 있다”며 TBI 지수 공동 연구개발 취지를 전했다.
빅데이터와 인공지능 기술로 시력교정술 전 원추각막 발생 위험을 판별한 건 ‘TBI 검사’가 세계 최초다. TBI 지수는 시력교정술 적합 여부를 더욱 정확하게 판별할 근거를 마련했다는 점에서 높은 학술적 가치를 인정받았다. TBI 지수 연구개발을 이끈 의료팀은 2017국제굴절의사회(ISRS)에서 혁신적인 연구 분야에 수여하는 ‘트라우드맨(Troutman)’을 수상했다.
빅데이터와 인공지능이 질환의 조기 발견과 치료의 정확성 향상을 위한 방편으로 주목 받으면서 TBI 지수 역시 시력교정술 안전성 강화를 위한 중요한 발판이 될 것으로 기대된다.