치매, 인공지능으로 예측한다

인공지능으로 치매를 미리 발견할 수 있는 방법이 개발됐다.

아주대병원 정신건강의학과 홍창형·손상준·노현웅 교수팀과 미국 피츠버그의대 하워드 아이젠슈타인 교수 연구팀이 주도하고 삼성서울병원, 인하대병원, 부산대병원, 전남대병원이 참여한 공동 연구팀은 치매를 미리 예측하는 방법을 개발하기 위한 연구를 진행했다. 한국인체자원은행사업 ‘만성뇌혈관질환 바이오뱅크’를 통해 얻은 우리나라 650명의 뇌 MRI(자기공명영상) 데이터를 인공지능으로 분석하여 뇌 나이를 예측한 것이다.

그 결과, 인공지능이 예측한 뇌 나이가 실제 나이보다 더 높게 나타나면, 즉 ‘늙은 뇌’를 가지고 있다면 2년 후 치매가 발생할 확률이 그렇지 않은 뇌에 비해 약 150% 높게 나타났다. 뇌 영상 분석을 통해 얻은 인공지능 예측 뇌 나이와 실제 나이의 차이가 큰 경우 향후 치매 발생 가능성이 높다는 것을 확인한 것이다.

인공지능 모델은 손상준 교수와 아이젠슈타인 교수가 공동연구를 통해 개발한 것으로, 치매가 아닌 사람 뇌의 부위별 부피 변화 패턴을 통한 나이 예측에 대한 학습 결과를 사용했다. 이 인공지능 모델에서 실제 보다 나이가 많게 예측될 경우, 즉 아직 치매가 아니더라도 이미 퇴행성 뇌질환의 부피 변화 패턴을 보일 경우 향후 치매로 진행될 가능성이 높다는 것이다.

전 세계적으로 고령화로 인한 노인 치매가 심각한 사회적 문제로 대두되고 있으나, 아직 뚜렷한 효과를 보이는 약물이나 비약물적 방법의 개발이 요원한 실정이다. 이에 치매 발병 이전의 위험요인인 신체질환·생활습관 교정, 인지저하시 조기에 약물치료 등에 주력하고 있어, 현재 보건소·병원·지역사회 등에서 치매 선별 검사들을 시행하고 있다. 그러나 이러한 치매 선별 검사들은 치매 관련 다양한 사회인구학적 요인, 치매을 일으키는 복합적인 요인을 선별하는 데 한계가 있어 새로운 예측 도구의 개발이 필요했다.

연구의 저자 손상준 교수는 “이번 연구 결과는 인공지능을 통한 뇌 영상 분석을 통해 치매 진행의 조기 예측 가능성을 확인했다는 데 의의가 있다”며 “초고령화 사회와 함께 치매 환자의 급증이 예상되고 있는 가운데 치매를 조기에 발견하는 새로운 장을 여는데 도움이 되길 바란다”고 말했다.

이번 연구결과는 ‘국제학술지 분자정신의학(Molecular Psychiatry)’에 게재됐다.