“눈 촬영해 파킨슨환자 인지기능 예측”…알고리즘 개발

국내 연구진이 동공을 통해 안구 내 구조물을 촬영하는 안저 사진으로 퇴행성 뇌질환인 파킨슨 환자의 뇌신경계 기능 이상을 측정하는 알고리즘을 세계에서 처음으로 개발해냈다.

파킨슨병은 운동 기능을 담당하는 뇌의 부분에 문제가 생기는 질환이지만, 시간이 흐르면서 주의력, 사고력, 기억을 담당하는 뇌의 부분까지 영향을 미쳐 인지 기능이 저하된다.

성균관 의대 강북삼성병원 신경과 윤원태·안과 송수정 교수, 성균관대 전자전기공학부 신지태 교수 연구팀은 2020년 10월부터 2021년 4월 사이 강북삼성병원 신경과를 방문한 파킨슨 환자 615명의 안저 영상을 기반으로 뇌신경계 운동 기능 상태를 예측하는 인공지능 알고리즘을 개발했다고 15일 밝혔다.

연구팀은 연구 대상 환자들의 ▲뇌기능 관련 영상 ▲뇌신경계 운동 기능 평가 결과 ▲안저 사진을 분석했다. 이후 알고리즘에 안저 사진, 나이, 성별 등의 정보들을 입력하면 알고리즘이 자동으로 해당 환자의 파킨슨 관련 뇌신경계 운동 기능 척도인 ‘H-Y 척도’와 ‘UPDRS 점수’를 예측할 수 있도록 만들었다.

알고리즘은 적은 수의 환자 데이터를 이용했다는 한계에도 불구하고, 두 가지 신경계 운동기능 지표 예측 결과 모두 미국 식품의약국(FDA)의 소프트웨어 적용 가능 가이드라인인 0.8에 근접하는 높은 정확도를 보여 주었다.

송 교수는 “인공지능 방법론을 통해 대표적인 뇌신경계 퇴행성 질환인 파킨슨 질환과 눈과의 연관성에 관한 다양한 연구를 할 수 있게 됐다”면서 “안저 검사를 통해 신경학적 뇌신경계 기능을 직·간접적으로 확인할 수 있어 임상적으로도 중요한 의미가 있다”고 말했다.

이어 “파킨슨 질환뿐 아니라 다른 신경학적 질환들과 눈과의 유의미한 관계도 밝힐 수 있도록 추가적으로 연구할 것“이라고 덧붙였다.

눈의 망막은 우리 몸의 혈관을 직접 볼 수 있다는 장점이 있어 예전부터 간단한 망막 검사로 전신의 혈관 상태를 확인하려는 시도들이 이어져 왔다. 특히 안저 사진으로 심근경색·협심증 등 심혈관계 질환 위험을 예측하는 연구들은 많은 반면 뇌 질환과 망막 연구는 거의 없었고, 결과도 제한적이었다.

이번 연구 결과는 세계적 안과 분야 저널인 ‘JAMA 옵살몰로지(JAMA Ophthalmology)’ 2월호에 실렸다.

[서울=뉴시스]