빈준길 대표 “4000명 MR 데이터 모범안 학습…높은 연산 실패율, 에러율 등 한계 극복”
[의학신문·일간보사=오인규 기자] 의학 분야에 있어 뇌의 정보를 수치화해 정량 분석하는 것은 매우 중요하다. 예를 들어 갑상선 결절의 크기가 3cm 이상일 경우에는 악성종양 여부를 확인하기 위해 새침검사를 실시하는 것처럼, 부피 정보는 필수적이다.
특히 알츠하이머병, 다발성뇌경화증, 뇌전증 등 다양한 뇌질환은 관련 영역이 신경퇴화로 인한 위축 소견을 보이며, 이를 눈으로 보고 판단(visual scoring)하는 것 보다 수치화된 부피 정보를 통해 확인하는 것이 더 정확하기 때문이다.
여기에 인공지능(AI) 딥러닝을 활용해 수 시간이 소요되는 진행 시간과 높은 연산 실패율 및 에러율 인종 간 두뇌구조 차이에 취약한 기존 뇌분할 기술의 한계를 뛰어넘는 새로운 가능성을 제시한 국내 의료IT 스타트업이 등장해 주목된다.
뇌과학 전문 스타트업 뉴로핏(대표 빈준길)은 지난 12일 의료기기산업 전문기자단과의 간담회에서 인공지능 기반 뇌 구조측정 기술로 매우 빠르게 뇌 구조정보를 수치화해 의사의 판단을 돕는 다양한 기술들을 집중 조명했다.
이날 빈준길 대표<사진>는 “뇌자극 효과 계산에 있어 모든 것이 가능한 전 세계 유일 상용 소프트웨어를 만들었다”며 “약 4000명의 MRI 데이터의 분할 모범답안을 학습하는데, 뇌영역 구분·표면 모델링·전극 모델링·볼륨 모델링·자극효과 시뮬레이션이 초고속 연산을 통해 이뤄지며 모든 인종 분할 및 분석을 할 수 있고 실제 임상 현장에서 즉시 도입이 가능하다”고 말했다.
이는 뇌과학의 다양한 분야에 접목할 수 있다. 먼저 경두개 자기자극술(TMS : Transcranial Magnetic Stimulation)은 자극기(8자 모양의 코일)에 전류를 흘리면 자기장이 발생, 이 자기장에 뇌에 부딪히며 전기장을 만들어 자극을 하는 방식이다.
주로 우울증 치료 및 뇌졸중 재활에 사용하며, 코일의 직선 방향에 자극 효과가 생기기 때문에 목표영역을 잘 가리키는게 중요하다. 현재 네비게이션을 많은 의료기기회사들이 개발하고 있는데, 뉴로핏의 연구용 TMS 버전은 올해 11월에 개발 완료 예정이다.
또한 경두개 직류자극술(tDCS)는 두피에 붙인 전극을 통해 2mA 이하의 미약한 전류를 흘려 비정상적인 뇌기능을 조절한다. 우울증의 경우 인지기능을 담당하는 전전측두엽을 활성화시키는 자극을 시행한다.
tDCS는 기기가 TMS의 10/1~100/1 수준이지만 두피에서 전류를 전달하는 원리의 특성 상 사람마다 자극효과의 차이가 크고, 일관된 치료효과를 기대하기 어렵다.
하지만 뉴로핏 툴(뇌자극 효과 분석 및 가이드 소프트웨어 NEUROPHET tES)을 사용하면 머리와 뇌의 구조에 따라 생성되는 자극효과를 계산할 수 있기 때문에 tDCS의 가장 큰 단점인 치료 효과의 편차를 줄일 수 있을 것으로 전망된다. 개인 맞춤형 tDCS를 통해 뇌졸중 재활과 노인성우울증 환자의 인지기능 개선 임상시험을 추진 중이다.
'치매' 고강도 신호로 백질변성 심각도 분석, 명확한 이상 소견 제공
한편 빈준길 대표 가족의 담당 주치의인 임현국 가톨릭 뇌건강센터장의 권유로 시작한 개인 맞춤형 뇌자극 치료를 적용한 치매 진단 솔루션도 선보였다.
뉴로핏의 치매진단 솔루션은 뇌구조측정 기술을 이용해서 동 연령/성별의 정상인 대비 뇌의 신경퇴화로 인한 위축의 정도를 수치화하고, 혈관성 치매나 알츠하이머 치매에서 일반적으로 영상에서 고강도 신호로 하얗게 나타나는 백질변성의 심각도를 분석한다.
빈 대표는 “육안에 의존한 MRI 분석은 긴 판독 시간과 경미한 위축 발견 어려움, 주관적 진단 결과 및 Equivocal case 다수 등 단점이 있다”며 “우리의 보조 솔루션을 활용하면 명확한 이상 소견을 제공하며 정확도를 향상시키고 치료 계획 수립에 도움을 준다”고 설명하며, 건강검진센터 버전과 종합병원 버전으로 제공하는 비즈니스 모델도 구상하고 있다고 언급했다.
향후 뉴로핏은 다양한 뇌질환 진단용 인공지능 기술을 확장해 기존 구조분석에서 질환별·영상별 인공지능 기술을 추가 개발해 질환 특화 진단제품을 넓히고, 뉴로모듈레이션 제품군을 확장하고 치료가이드 소프트웨어 제품도 늘릴 계획이다.
간담회를 마치며 빈준길 대표는 “한계에 끊임없이 도전하는 뇌 영역의 선구자가 되고 싶다”며 “우리만의 전문성을 바탕으로 진보된 기술로 뇌과학 발전과 뇌질환 정복에 기여해 인류의 삶의 질을 향상시키겠다”고 강조했다.