눈 보면 안다? 눈 혈관으로 파킨슨 상태 예측

안저 사진 등 입력하면, 뇌신경계 기능 예측하는 AI 알고리즘

파킨슨 환자의 뇌신경계 기능 예측 알고리즘 프로세스 [그림=강북삼성병원]

피부를 관통하지 않고 혈관을 보는 방법이 있다. 눈을 통해 혈관을 관측하는 것이다. 망막 검사를 통해 몸 전체의 혈관 상태를 확인하려는 연구자들의 시도가 이어지고 있다.

안저(안구 뒷부분) 사진을 이용해 심혈관계 질환 위험을 예측하는 연구들은 많지만, 뇌질환 연구는 거의 없거나 제한적이다.

이에 강북삼성병원 신경과 윤원태·안과 송수정 교수, 성균관대 전자전기공학부 신지태 교수 연구팀이 안저 사진을 통해 파킨슨 관련 질환 환자의 뇌신경계 기능 이상을 측정하는 알고리즘을 최초로 개발했다.

연구팀은 2020년 10월에서 2021년 4월 신경과를 방문한 파킨슨 관련 질환 환자들의 ▲뇌기능 관련 영상 ▲뇌신경계 운동 기능 평가 결과 ▲안저 사진을 분석했다. 이러한 정보를 기반으로 나이, 성별 등 환자 기본정보와의 상관관계를 분석했다. 그리고 최종적으로 안저 영상을 통해 뇌 신경계 파킨슨 관련 운동 기능 상태를 예측하는 인공지능(AI) 알고리즘을 개발했다.

알고리즘에 안저 사진, 나이, 성별 등을 입력하면 자동으로 환자의 파킨슨 관련 뇌신경계 운동 기능 지표인 H-Y 척도와 UPDRS 점수를 예측하도록 만든 것. 이번 연구에서 두 가지 척도 모두 0.8 수치에 근접하는 높은 정확도를 보였다.

송 교수는 "안저 검사를 통해 신경학적 뇌신경계 기능을 직·간접적으로 확인할 수 있어 임상적으로 중요한 의미가 있다"며 "파킨슨 질환뿐 아니라 다른 신경학적 질환들과 눈의 관계도 밝힐 수 있도록 추가 연구를 넓혀 나갈 것"이라고 말했다.

이번 연구는 미국의사협회저널 《JAMA 안과학(JAMA Ophthalmology)》 2월호에 실렸다.

문세영 기자 (pomy80@kormedi.com)