치매를 비롯한 퇴행성 뇌(腦) 질환은 인간 삶을 뒤흔드는 심각한 문제 중 하나다. 우리나라는 2023년 현재 약 100만명의 치매 환자가 있으며, 전(前) 단계로 알려진 경도 인지 장애 환자는 약 200만명으로 추산되고 있다.
점차 늘어나는 고령화 사회에서 치매로 인한 사회 경제적 부담은 더욱 커지고 있어 현재 우리나라 1년간 치매 환자 관리 비용은 20조에 육박하고 있다.
치매는 다른 질환과 달리 그 질환 자체 병리를 조절하는 치료제 개발이 미진해 병에 대한 공포가 50대 이상에서는 암보다 더 큰 질환으로 알려져 있다.
치매 원인은 약 70가지 이상으로 알려져 있으며, 그중 70%는 알츠하이머병으로 추정된다. 알츠하이머병은 베타 아밀로이드와 과인산화된 타우 단백질의 대뇌 침착과 이로 인한 인지 및 행동, 일상생활 수행능력상의 문제를 특징으로 하는 뇌 질환이다.
변화하는 치매 임상 평가 트렌드
과거 알츠하이머병 진단은 주로 의사 경험과 임상적 평가를 기반으로 이뤄졌으며, 병의 확진을 위해서는 사후 부검을 진행했다. 그러나 지난 2004년 미국 피츠버그 대학의 William E Klunk 박사 팀에서 살아있는 뇌에서 PET영상으로 베타 아밀로이드 단백질을 관찰하는 방법이 나오자, 진단에 있어 일대 패러다임 전환이 이뤄졌다.
아울러 다양한 뇌 영상 기술이 발전해 감에 따라 대뇌 양전자 방출 단층촬영(PET) 및 자기공명영상(MRI)을 통해 알츠하이머병 진단과 예후를 예측하는 다양한 방법이 소개되고 있다.
2023년 7월 미국 FDA에서 베타 아밀로이드 병리를 제거할 수 있는 면역치료제인 lecanemab의 승인에 따라 본격적인 질환 조절제 사용 시대로 접어들게 됐다.
이어 같은 해 국제 알츠하이머병학회에서는 알츠하이머병 진단이 임상 중심의 평가에서 아밀로이드-타우-신경퇴행-혈관성 변화의 측면을 고려할 수 있도록 개정, 환자 진단 외에도 치료 반응이나 예후 예측에서도 알츠하이머 병리를 계측하는 것이 매우 중요한 위치를 차지하게 됐다.
바이오마커 중심축 떠오른 뇌(腦) 영상 계측
알츠하이머병의 병리를 계측하는 데도 뇌척수액 및 혈액을 이용한 바이오 마커들이 나오고 있지만 계측치 안정성 및 대뇌 변화를 직접 관찰할 수 있어 뇌 영상은 알츠하이머병의 바이오 마커에 있어 중심적인 위치를 차지하고 있다.
현재까지 뇌 영상 판독은 영상의학과와 핵의학과 의사의 시각적 판독에 의존했으나, 이제는 보다 객관적 방법을 통해 대뇌 병리를 계측하는 방법이 대두되고 있다.
아울러 뇌 영상 계측이나 판독에 인공지능(AI) 솔루션을 이용해 병변 위치와 심각성을 신속하게 파악하고, 이를 바탕으로 정확한 진단과 개별화된 치료 계획을 제시할 수 있을 것으로 예상된다.
아울러 알츠하이머병에 면역치료제를 사용 시 빈번하게 발생하고 있는 뇌 부종이나, 미세출혈 부작용인 아밀로이드 연관 비정상 뇌염상 소견(Amyloid Related Imaging Abnormality, ARIA) 발생 시에도 영상의학과 의사 판독을 도와 환자 치료 과정에 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.
현재 국내외에서 이러한 뇌 영상을 보다 빠르고, 객관적으로 판단할 수 있는 인공지능 솔루션을 이용한 소프트웨어를 개발, 시판하고 있는 회사들이 나오고 있어 산업적인 측면에서 활발한 수요 발생이 예상된다.
미래에는 뇌 질환 인공지능 솔루션을 보다 개인화된 치료에 초점을 맞출 것으로 기대된다. 개인 뇌 구조와 기능을 고려해 맞춤형 치료 방법을 제안하고, 이를 추적하고 수정하는 데에도 활용될 것이다. 또 지속해서 데이터를 수집하고 분석, 치매 예방과 초기 진단에도 도움을 줄 것으로 기대된다.
뇌 영상 차세대 주역이자 치매 극복에 해답 제시해줄 '인공지능(AI) 솔루션'
그러나 이러한 기술이 성공적으로 발전하려면 몇 가지 과제를 극복해야 할 것으로 생각된다.
먼저, 대규모의 정확한 뇌 영상 데이터셋 확보가 필요하다. 나이, 성별, 교육정도, 인종에 따라 뇌영상은 많은 정상 변이가 존재하고 있으므로 객관적인 평가를 위해서는 다국적의 대규모 연구가 필요하다. 또 인공지능 모델의 투명성과 안전성에 대한 우려도 존재한다. 개인정보 보호와 윤리적인 측면을 고려해 기술을 발전시키는 것이 필수적이라고 할 수 있다.
아울러 현재는 바이오 마커 개발이 알츠하이머병에 국한돼 있으나 루이소체 치매, 전두측두치매 등의 다른 요인의 퇴행성 뇌 질환으로 인한 치매도 있어, 보다 다양한 진단과 예후 예측을 위해서는 이에 대한 고려가 필요하다.
치매에 관한 인공지능(AI) 솔루션은 현대의학의 난제인 퇴행성 뇌질환 극복에 대한 해답일 수 있을 것으로 생각된다. 이를 통해 치매 조기 발견과 개인화된 치료가 가능해지면, 환자들 삶의 질을 향상시키는데 큰 도움이 될 것으로 생각된다.
데일리메디 기자 (
