알츠하이머 사전진단 인공지능 기술
알츠하이머 조기진단하는 인공지능 개발
노령화 시대가 급속하게 진행되면서 하나의 새로운 문제로 거론되는 것이 바로 치매(알츠하이머)입니다. 세계최고의 노령화 속도를 자랑(?)하는 우리나라에서도 곧 치매 문제가 큰 사회적 문제가 될 것임은 분명해 보이는데요.
오늘은 이런 치매 문제를 조기에 예방할 수 있는 인공지능 기술을 개발한 한국인 연구팀에 대한 소식을 전해드리려고 합니다.
캘리포니아대학 샌프란시스코 캠퍼스의 방사선 의학영상 진단학과의 손재호 박사 연구팀은 뇌 스캔을 데이터를 이용한 딥러닝을 통해 치매를 조기진단할 수 있는 인공지능 개발에 성공했다고 합니다.
▲ 치매 진단에 활용된 콘볼루션 신경망 구조(Convolutional Neural Network Architecture)
알츠하이머의 어려움 중 하나는 확진할 수 있을 때까지 시간이 너무 많이 소요되기 때문에 확진 후에는 이미 너무 많은 뉴런이 죽어버려서 회복을 할 수 없는 상태라는 점입니다.
하지만 이번에 개발된 인공지능 기술은 평균 75.8개월(약 6년)이나 일찍 치매발현을 미리 진단할 수 있기 때문에 알츠하이머 치료에 획기적인 전환점을 가져올 것으로 기대되고 있습니다.
AI를 치매진단에 활용한 것은 이번이 처음이 아니지만, 손박사의 연구팀은 지금까지 인공지능 학습 모델에 이용되지 않았던 바이오 마커를 활용하는 방식을 선택했습니다. 연구팀은 뇌에서 포도당 수치를 모니터링하는 PET 스캔에 집중했습니다.
▲ A.알츠하이머 치매환자, B.경도인지장애 환자, C.정상인
이 방식을 쉽게 설명하자면 병에 걸린 세포는 결국 포도당 사용을 중단하게 되는데 이를 포착하는 것이 치매 진단에 매우 중요하다고 합니다. 하지만 이런 변화를 사람이 감지하기엔 어려움이 많습니다. 사람의 눈은 뇌종양과 같이 작은 부분을 찾는데는 뛰어나지만 치매처럼 천천히 그리고 뇌 전반에서 걸쳐 변화가 나타나는 것을 인지하는 것은 매우 어렵기 때문입니다.
따라서 연구팀은 약 2000개의 영상 데이터를 립너링 알고리즘으로 학습 시킨후 샘플로 40명의 환자를 진단했는데, 100% 정확도로 치매를 예측하는데 성공했습니다. 또한 치매가 아니라는 진단도 82%의 정확도를 보였다고 합니다.
결과적으로 이 AI는 의사보다 약 6년이나 먼저 치매에 대한 진단을 내를 수 있기 때문에 치매 진행을 늦추기 위한 준비를 할 수 있는 시간을 벌어주기 때문에 치매로 인한 사회문제 해결에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 보여집니다.