지난 6월 12일 보스턴 의과대학은 인공지능(Artificial Intelligence, AI)을 이용하여 알츠하이머병 발병을 예측하고 정확하게 진단할 수 있는 컴퓨터 알고리즘(Algorithm, 연산법)을 개발했다고 발표했다. 이번 연구는 뇌신경학 저널 ‘브레인’ 6월 호에 발표됐다.
연구진은 이번 연구에 구글(Google)의 딥마인드(DeepMind)가 개발한 AI 바둑 프로그램인 알파고(AlphaGo)에 적용된 ‘딥 러닝(Deep Learning, 심화 학습) 알고리즘’을 적용했다.
알츠하이머병 환자와 정상인에 대한 정보를 통해 학습된 ‘딥 러닝’ 기법으로 환자의 뇌 MRI, 연령, 성별, 그리고 MMSE (Mini Mental State Examination, 간이정신상태검사) 점수 등의 정보를 분석하여 알츠하이머병을 정확하게 진단했다.
아직 ‘알파고’처럼 별도의 이름이 붙여지지는 않았지만, 이번에 개발된 딥 러닝 체계의 진단 정확도는 95% 정도로 매우 높아 신경과의사보다 더 정확하게 알츠하이머병을 진단했으며 사후 부검 소견과도 잘 일치했다.
우리나라에서도 AI로 치매를 진단하기 위한 연구가 진행 중이며, 한국형 왓슨(Watson, IBM)으로 불리는 ‘닥터앤서(Dr. Answer)’의 치매조기진단 소프트웨어가 식약처의 의료기기 허가를 기다리고 있다.
‘닥터 앤서’는 전국의 상급종합병원과 ICT·SW 기업이 모인 ‘한국 데이터 중심 의료 사업단(K-DaSH: Korea Data and Software-driven Healthcare Consortium)이 의료데이터와 AI기술의 융합을 통한 의료서비스 향상을 목표로 개발한 한국형 인공지능 기반 정밀의료 솔루션이다.
‘닥터 앤서’의 치매조기진단 소프트웨어는 알츠하이머병과 정상 노인의 뇌 MRI 빅데이터를 기반으로 한 딥 러닝으로 알츠하이머병을 진단하기 위해 개발됐다.
알츠하이머의 진단하기 위해서는 의료진의 많은 노력과 시간이 드는 만큼 딥 러닝이 짧은 시간에 진단 효율성을 높여 임상에서 널리 활용될 것으로 기대하며, 또한 ‘딥 러닝’이 더욱 진화해 알츠하이머병 환자의 치료 계획을 세우는 과정에도 도움을 줄 것으로 예상한다.
참고 문헌
Shangran Qiu, Prajakta S Joshi, Matthew I Miller, Chonghua Xue, Xiao Zhou, Cody Karjadi, Gary H Chang, Anant S Joshi, Brigid Dwyer, Shuhan Zhu, Michelle Kaku, Yan Zhou, Yazan J Alderazi, Arun Swaminathan, Sachin Kedar, Marie-Helene Saint-Hilaire, Sanford H Auerbach, Jing Yuan, E Alton Sartor, Rhoda Au, Vijaya B Kolachalama, Development and validation of an interpretable deep learning framework for Alzheimer’s disease classification, Brain, Volume 143, Issue 6, June 2020, Pages 1920–1933, https://doi.org/10.1093/brain/awaa137
AI Algorithm Can Accurately Predict Risk, Diagnose Alzheimer’s Disease
http://www.bumc.bu.edu/busm/2020/05/04/ai-algorithm-can-accurately-predict-risk-diagnose-alzheimers-disease/
