한국인 표준뇌지도를 활용한 치매예측기술 의료기기 허가 획득
생명기술과
한국인 표준뇌지도를 활용한 치매예측기술 의료기기 허가 획득
- 치매 조기 예측과 진단의 객관성과 정확도 개선 기대 -
□ 조선대 치매국책연구단(이하 연구단)이 한국인 표준뇌지도* 작성 및 뇌영상 분석 알고리즘을 개발하고,
ㅇ 이를 적용한 치매 예측의료기기에 대해 식약처 인증을 획득하였다고 과학기술정보통신부(장관 유영민)가 밝혔다.
* 60세 이상 정상인 1,520명의 연령대별 표준화된 해부학적 뇌영상
□ 현재 가장 정확한 치매 진단 방법은 자기공명영상(MRI)을 촬영하여 정상 뇌와 비교하여 이상여부를 확인하는 것인데,
ㅇ 기존에 육안으로 확인하는 상황에선 세밀한 부분에 대한 점검이 어려워 정밀분석이 가능한 기술에 대한 수요가 있어왔다.
ㅇ 해외에서는 뇌영상 분석용 소프트웨어를 활용하고 있으나 서양인 표준뇌 기준이라서 한국인 특성과는 맞지 않고 영상 분석도 자동화되어있지 않아 국내에 도입하여 의료현장에서 지속적으로 활용하기에는 어려운 점이 있다.
□ 이에, 연구단은 동아시아인에 최적화된 치매조기예측기술 개발을 위해
ㅇ 지난 5년간 60세 이상 지역민 1만여명을 대상으로 신경심리검사, 유전체검사 등 치매정밀검진을 통해 치매위험군을 선별하여 아시아 최대 규모의 표준화된 바이오·의료 빅데이터를 확보하였다.
ㅇ 이 중 정상으로 판별된 한국인 1천명 이상에 대해 정밀 MRI를 촬영하여 연령대별 남․녀 표준 뇌지도를 작성하고,
ㅇ 표준뇌지도와 환자의 영상자료를 자동으로 비교·분석하여 치매 여부를 확인할 수 있는 알고리즘을 개발하였다.
□ 연구단은 연구성과의 조기 실용화를 위해 참여기업인 ㈜인포메디텍에 한국인 표준뇌지도와 뇌영상 분석 기술이전 하였고,
ㅇ 인포메디텍은 이전 받은 원천기술을 토대로 치매를 조기예측할 수 있는 의료진단보조시스템(CDSS, Clinical Decision Support System)인 뉴로아이(NeuroAI)를 개발하여 이번에 식약처로부터 의료기기 인증(2등급)을 받게 되었다.
□ 이번 연구성과를 통해 초기 알츠하이머병에 동반되는 미세한 뇌손상을 식별해 낼 수 있어 알츠하이머성 치매 조기예측에 핵심적인 역할을 할 것으로 기대되며,
ㅇ 현재는 서울대병원 등 6개 국내 주요 대학병원에서 시범서비스를 진행 중인데, 이번 인증 획득으로 의료현장에 더 확산될 전망이다.
□ 치매연구단 이건호 교수는 “치매환자의 뇌 영상과 한국인 연령별 표준뇌지도를 비교함으로써 치매 조기예측·진단의 객관성과 정확성을 높일 수 있을 것”이라며,
ㅇ “향후 한국을 비롯한 동아시아인에 최적화된 치매 예측기술이라는 점에서 중국을 비롯한 아시아 국가들과의 협력 및 기술수출도 기대된다”고 말하였다.
그림자료 설명
□ 치매정밀검진 추진체계 및 바이오․의료 빅데이터 구축현황
[그림1] 치매정밀검진 추진체계 및 바이오·의료 빅데이터 구축현황
□ MRI 뇌사진으로 본 한국인과 서양인 뇌의 형태적 구조적 차이
< 동양인 표준뇌 템플릿 >
< 서양인 표준뇌 템플릿 >
[그림2] 위 그림에서 왼쪽의 동양인 뇌는 오른쪽의 서양인 뇌와 비교 했을 때 앞뒤로는 좁고 좌우로는 더 넓어 형태를 보이며 대뇌피질 표면에 나타나는 주름의 패턴에도 차이가 존재함
□ 2D 뇌영상 분석
[그림3] MRI에서 단층 촬영된 뇌사진 200장을 활용해 3차원으로 재구성된 뇌영상에서 80개로 세분화된 영역별로 분석이 가능하며 사용자가 지정한 영역에 대한 정량적 상세정보를 제공함으로써 원하는 뇌 부위의 미세한 변화도 분석비교가 가능함
□ 3D 뇌영상 분석
[그림4] MRI 단층사진을 3차원 입체 뇌영상으로 재구성하고 조회하고자 하는 영역별로
Zoom-in, Zoom-out 기능을 통해 상세 관찰 및 분석이 가능하게 함으로써 뇌병변이 있는 부위를 3차원 입체영상을 통해 보여 줄 수 있어 환자 대상 설명과 이해를 돕고자 함.
□ 뇌영상 분석 개요
[그림5] 피검자의 MRI사진을 이용해 뇌 부위별 정량적 분석한 결과를 통계학적 수치로 나타내 주는 화면으로서 관심 부위의 정량적 분석 결과가 해당 연령대의 정상인 분포에서 얼마나 벗어나 있는지를 나타내 주는 그래프임. 결과치가 붉은 영역에 위치할 경우 병변으로 볼 만큼 위축이 있다는 것을 의미함(정상인 분포의 하위 1% 미만)
□ 뇌영상 종적 분석 결과
[그림6] 두차례 이상 MRI검사를 실시한 경우 특정 뇌 부위의 시간의 경과에 따른 정량적 변화를 그래프로 보여주는 화면임. 뇌가 위축되는 속도를 알 수 있고 기울기와 위치를 보면 치매 발병을 예측할 수 있음
이력 사항
성 명
이 건 호
소속기관/학과
조선대학교 의생명과학과
연 락 처
연도
학교/기관
직책/직위/학위
비고
2013 ∼ 현재
조선대 치매국책연구단
단 장
2009 ∼ 현재
조선대 의생명과학과
교 수
2014 ∼ 현재
한국뇌협회
호남지부장
2015 ∼ 현재
국립광주과학관
이 사
2016 ∼ 현재
한국세포생물학회
호남/제주 지부장
2017 ∼ 현재
알츠하이머병 신경과학포럼
조직위원장
2003 ∼ 2008
서울대학교 생명과학부
계약조교수
뇌신경과학
2000 ∼ 2003
한국뇌과학연구원
책임연구원
뇌신경과학
1999 ∼ 2000
피츠버그 의대 약리학과
연구교수
세포사멸
1998 ∼ 1999
서울대 세포분화연구소
박사후 연구원
신경세포분화
1994 ∼ 1998
서울대학교 분자생물학과
석사/박사
세포신호전달
1985 ∼ 1989
고려대학교 유전공학과
학사
분자생물학