일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2022.2.28

뇌 영상의 빅데이터 분석으로 치매 위험 평가
일본이기 때문에 개발할 수 있었던 이유

AI를 이용한 의료영상분석 기술을 개발하는 엠(M, 도쿄)은 뇌 검사 등에서 촬영된 MRI 영상을 통해 뇌의 건강 상태를 평가하는 프로그램 ‘MVision brain’을 개발했다. 뇌의 위축과 혈관의 노화 수준을 3만 건 이상의 데이터와 비교해 치매 등의 뇌질환으로 이어질 위험성을 평가한다. 올 4월부터 시험 운용으로 제공을 시작할 예정이다.

뇌 검사는 MRI 등을 통해 뇌종양이나 뇌경색 위험을 검사하는 것이 일반적이다. 그러나 검사 평가는 담당의사가 육안으로 실시하는 절대 평가가 주류이며, 위험에 대해 주로 ‘있음’ 또는 ‘없음’의 두 가지 선택만이 이뤄지기 십상이었다. 이에 반해 MVision brain은 MRI 영상으로 ‘뇌 위축’과 ‘혈관 노화’를 분석, 3만건 이상의 뇌 건강 상태와 비교한 상대적인 평가를 받을 수 있다는 특징이 있다. 뇌 검사의 옵션으로 제공된다.

분석은 크게 '뇌 건강 상태의 수치화'와 '그 수치를 빅데이터에 근거해 분석'이라는 2단계로 진행된다.

제 1단계인 뇌 건강 상태의 수치화는 엠의 창업자이자 미국 존스홉킨스대학 의학부 방사선과의 모리(森) 교수의 연구팀이 개발한 기술을 사용하고 있다. 인공지능(AI)을 이용해 뇌의 MRI 영상을 505 부위로 분할하여 인식하고 각 부위의 부피를 측정. 특정 부위의 위축 패턴이나 백질 변화라고 불리는 뇌혈관의 노화 상황을 수치화한다.

이렇게 해서 얻은 검사 결과는 3만건 이상의 뇌 영상을 분석한 데이터와 비교해 평가한다. 이 빅데이터는 일본 의료기관과 연계해 뇌 검진자의 영상을 수집한 것으로, 아직 인지기능 저하 등이 시작되지 않은 미병(未病) 단계가 대부분을 차지하는 것이 특징이다. 뇌의 위축이나 혈관의 노화 같은 뇌질환으로 이어질 위험이 미병 모집단에 비해 어느 정도 높은지를 통계적으로 산출한다.

-- ‘미병의 빅데이터는 일본에만 있다’ --
MVision brain은 일본이기에 실현 가능했던 프로그램이라고 말할 수 있다. 주목해야 할 것은 빅데이터 분석의 핵심이 되는 3만건 이상의 데이터가 미병 단계의 것이라는 점이다. 세키노(関野) 엠 대표이사장은 미국은 질환자의 영상을 일본의 몇 배나 많이 보유하고 있지만, 미국의 정상인은 MRI 등의 검사를 거의 받지 않기 때문에 발병하기 전에 어떠했는지를 알 수 있는 미병 단계의 빅데이터는 일본 밖에 없다”라고 지적한다.

미병 단계의 풍부한 데이터와 비교할 수 있으면 어떠한 장점이 있는 것일까? 엠 사가 MVision brain 제공에 있어서 특히 중시하고 있는 치매는 발병 10년 이상 전부터 서서히 진행된다고 알려져 있다. 치매는 유형에 따라 뇌 위축과 혈관 노화를 동반하기 때문에 미병 단계에서 위축 등의 징후가 검출되면 조기 예방으로 이어질 수 있다.

세키노 대표는 “사실 치매도 생활습관병 중 하나인 것으로 밝혀지기 시작하고 있다. 유전적 요인보다 음주 등 생활습관이나 사회습관으로 인한 위험이 몇 배나 높다. 생활습관병으로서의 치매를 예방하려면, 뇌의 건강 상태를 아는 것이 첫걸음이 될 것이다”라고 검사의 의의를 설명한다.

뇌의 MRI 영상을 분석하는 서비스는 일본 내에도 몇몇 존재한다. 엠 사에 따르면, MVision brain의 독자성은 ‘뇌 전체를 대상으로 한 분석’을 실시하고 있다고 한다. 앞서 실시되고 있는 서비스의 상당수는 뇌 중에서도 해마라고 불리는 부위를 대상으로 하고 있다.

그러나 해마는 뇌의 극히 일부를 차지하는 것에 불과해, 분석을 위해서는 고정밀 MRI 영상을 촬영해야 한다. 이에 비해 뇌 전체를 대상으로 하는 MVision brain의 경우, 뇌 검진에서 널리 쓰이고 있는 해상도의 MRI 영상을 사용할 수 있기 때문에 대상 범위가 넓다는 장점이 있다.

서비스는 4월부터 도쿄미드타운클리닉 특별진찰실에서 시험 운용이 시작될 예정이며, 올 여름까지 프로그램 의료기기(SaMD: Software as a Medical Device) 인증을 신청할 준비를 진행하고 있다. 향후에는 “미병과 기병(旣病) 사이를 메우는 데이터를 수집할 계획”(모리 교수)으로, 치매 위험이 큰 사람의 조기 발견과 생활습관 개선을 통해 증상 발현을 감소시키는데 기여해나갈 방침이다.

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