건국대학교병원 영상의학과 문원진 교수가 최근 2026년도 제1차 범부처 첨단 의료기기 연구개발사업 과제에 선정됐다.

해당 사업은 과학기술정보통신부, 산업통상자원부, 보건복지부, 식품의약품안전처 등 4개 부처가 공동 추진하는 국가 주도 첨단 의료기기 연구개발 지원 프로그램이다.

문 교수가 참여하는 과제는 ‘뇌 MRI 기반 파운데이션 모델 NeuroCore 개발 및 다질환 확장형 AI 뇌영상 분석 플랫폼 상용화’ 프로젝트다.

뇌질환 진단·치료 AI 전문기업 뉴로핏이 주관연구기관으로 과거 축적한 뇌 영상 AI 분석 기술과 소프트웨어 상용화 경험을 바탕으로 NeuroCore 개발, 제품화, 국내외 인허가 절차를 주도한다.

문 교수는 이번 연구에서 건국대병원 영상의학과가 보유한 임상 기반과 다기관 협력 네트워크를 활용해 국내 최대 규모의 뇌신경질환 영상 코호트 구축을 총괄한다.

동시에 AI 모델의 임상적 유효성 검증을 이끄는 핵심 역할을 맡는다.

현재 뇌신경질환 MRI 판독은 영상의학과와 신경과 전문의 정성적 판단에 크게 의존하고 있다. 판독자 간 편차, 미세 병변 누락 가능성, 판독 인력 부족 등 구조적 한계가 지속적으로 제기돼 왔다.

특히 알츠하이머병 항아밀로이드 치료제 시대가 열리면서 이러한 부담은 더욱 커지고 있다.

레카네맙, 도나네맙 등 항아밀로이드 항체 치료제는 치료 과정에서 뇌부종과 미세출혈을 동반하는 ARIA, 즉 아밀로이드 관련 영상 이상 부작용이 발생할 수 있다.

레카네맙 임상시험에서는 ARIA-E, 즉 뇌부종이 약 12.6%에서 확인된 바 있다. 이를 안전하게 관리하기 위해서는 환자 1명당 치료 기간 중 최소 5~7회의 추가 MRI 판독이 필요하다.

국내 치매 환자가 2025년 기준 약 97만 명에 달하고, 2026년에는 100만 명을 넘어설 것으로 예상되는 만큼 전문의 판독만으로 증가하는 영상 판독 수요를 감당하기는 쉽지 않은 상황이다.

이번 연구는 다양한 MRI 시퀀스를 동시에 처리할 수 있는 뇌영상 특화 파운데이션 모델 개발을 목표로 한다.

대규모 비표지 뇌 MRI 데이터를 자기지도학습 방식으로 사전 학습한 이후 질환별 특성에 맞춘 다운스트림 모델을 결합하는 구조다.

연구는 크게 1단계 기반 구축 및 기술 개발, 2단계 임상 검증 및 인허가 획득 과정으로 진행된다. 건국대병원은 이 과정에서 핵심 임상기관으로 참여한다.

문 교수는 다기관 네트워크를 구성해 200건 이상의 전향적·후향적 뇌질환 영상 코호트를 구축하고, 병변별 전문가 합의를 바탕으로 정밀한 Ground Truth 레이블 제작을 담당한다.

이렇게 확보된 임상 데이터는 NeuroCore 모델 학습과 검증에 활용된다. 나아가 한국형 ARIA 모니터링 가이드라인 수립과 뇌소혈관질환 영상 바이오마커 표준화 근거 자료로도 쓰일 전망이다.

AI 기반 자동 판독 보조 시스템이 마련되면 ARIA 발생 여부를 조기에 확인하고, 치료 지속 또는 중단 여부를 객관적인 수치에 근거해 보다 신속하게 판단할 수 있다.

활용 가능 분야는 치매에만 국한되지 않는다. 2023년 한 해 국내에서 새롭게 발생한 뇌졸중은 11만3098건에 달했으며, 생존자의 약 38%에서 인지장애가 동반되는 것으로 알려져 있다.

외상성 뇌손상은 연간 약 25만 건 발생하고, 다발성경화증과 시신경척수염범주질환 환자도 국내 수천 명 규모로 추산된다. 이들 MRI 모니터링 수요도 폭넓게 지원할 수 있을 것으로 기대된다.

지역 의료 격차 완화 측면에서도 의미가 크다. 신경영상 전문의가 충분하지 않은 중소병원, 지역 의료기관도 AI 보조 판독을 통해 일정 수준 이상 표준화된 진단 지원을 받을 수 있기 때문이다.

연구팀은 해당 플랫폼이 도입될 경우 전문의 1인당 연간 수백 시간의 판독 시간을 줄이는 효과도 가능할 것으로 보고 있다.

산업적 파급 효과도 주목된다. 글로벌 알츠하이머 치료제 시장은 2030년 253억 달러, 다발성경화증 치료제 시장은 383억 달러 규모로 성장할 것으로 전망된다.

이에 치료제 시장 확대를 뒷받침하는 AI 영상 분석 플랫폼 수요도 함께 증가할 가능성이 크다. 연구팀은 이번 과제가 향후 K-의료 AI 새로운 수출 모델로 이어질 수 있을 것으로 기대하고 있다.

문 교수는 “알츠하이머 항체 신약 처방이 본격화되면서 치료 희망이 열렸지만 뇌부종, 미세출혈 같은 부작용을 빠르고 정확하게 관리하는지 여부가 치료 성패를 좌우하는 과제가 됐다”고 말했다.

이어 “현재 전문의 부족으로 의료 현장의 부담이 매우 큰 상황”이라며 “즉시 활용할 AI 플랫폼을 완성해 치매 환자가 부작용 불안 없는 첨단 신약 혜택을 누리게 최선을 다하겠다”고 덧붙였다.