[뇌파기술 리더를 만나다] 강승완 ㈜아이메디신 대표

집중리포트_뇌파 활용, 어디까지 가능한가?

브레인 87호
2021년 08월 08일 (일) 21:00
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[집중리포트] 2부. 뇌파기술 리더를 만나다  

일론 머스크의 ‘뉴럴링크’가 세계적인 화제가 되고, 의료 분야의 뇌파 기술 활용 또한 적극적으로 진행되고 있다. 멘탈 헬스 케어 분야의 스타트업 투자도 활발해, 전 세계적으로 멘탈 헬스 케어 시장 규모도 100조 원대에 육박하고 있다.

1924년 독일의 정신과 의사인 한스 베르거가 처음으로 뇌의 활동에 따라 일어나는 전류를 측정 기록한 뇌파, 인체의 대표적인 생체신호인 뇌파(EEG)의 국내 활용은 어디까지 와 있을까.《브레인》 87호 뇌파 특별호에서는 뇌파 기술을 활용한 영역별 리더를 만나보았다. 

(주)아이메디신은 치매를 비롯한 주요 신경정신질환의 뇌파 바이오마커를 개발하여 예방적×통합적 멘탈케어를 제공하고, 성공적인 신약 개발을 돕는 인공지능(AI) 디지털 헬스케어 플랫폼 전문 기업이다. 다음은 강승완 (주)아이메디신 대표와의 인터뷰 내용이다. 

 

▲ ㈜아이메디신 강승완 대표, 서울대학교 교수(MD, PhD)

Q. 뇌파로 치매 위험 조기진단이 실제로 어디까지 가능한가? 

‘아이싱크브레인-M(제품명: iSyncBrain MCI Classifier)’은 뇌파 빅데이터를 활용한 기억장애형 경도인지장애(aMCI) 선별 보조시스템이다. 치매로 이행하기 전 단계인 경도인지장애의 가능성을 인공지능 알고리즘을 통해 확률로 제시함으로써 본격적인 치매가 발생하기 전 예방적 치료를 통해 치매로의 진행속도를 지연시키는 것을 목표로 한다. 

서울대학교병원의 2008년 치매 노인 유병률 조사에 따르면, 알츠하이머형 치매와 같은 퇴행성 치매는 조기 발견 조기 치료를 통해 치매의 발병을 2년 정도 지연시킬 경우, 발병을 늦추지 못하는 경우보다 40년 후에는 치매 유병률이 80% 수준으로 낮아지게 된다는 보고가 있다. 

참고로, 아이싱크브레인-M은 식약처의 의료기기 허가에 앞서 지난해 중앙대병원, 분당서울대병원, 강원대병원이 공동으로 수행한 임상시험에서 90% 수준의 선별 정확도(민감도 93.2%, 특이도 90.2%)를 보였다.  

경도인지장애 보다 하나 더 앞선 단계로는, 인지기능은 정상이지만 스스로 인지기능이 떨어졌다고 느끼는 '주관적 인지저하(SCD)'가 있다. 이 주관적 인지저하를 겪는 경우 치매 위험도가 1.38배 증가한다는 연구 결과가 있는데, ‘아이싱크브레인’은 이 부분까지 인공지능(AI)을 활용한 정량뇌파(QEEG)로 분류해 냄으로써 인지회복을 위한 초기 중재 치료를 시행할 수 있는 기회도 제공할 수 있다. 

Q. 아이메디신의 뇌파측정에 있어 차별점은? 

그동안 뇌파 검사는 뇌의 구조적인 변화가 생겨나기 전부터 뇌의 건강 상태를 조기에 발견하여 치료적인 접근을 할 수 있다는 장점에도 불구하고, 뇌파의 신호가 노이즈에 취약해 노이즈를 제거하는 과정에 시간이 많이 소요되고 검사결과의 해석이 쉽지 않다는 점에서 활용에 한계가 있었다. 

▲ ㈜아이메디신이 개발한 경도인지장애 선별 및 알츠하이머형 치매 조기 예측을 위한 인공지능 뇌파분석 알고리즘

(주)아이메디신은 이를 극복하기 위해 뇌파 데이터 전처리(pre-processing)과정에 딥러닝 방식을 도입하여 노이즈 제거작업을 자동화하고, 정량적 뇌파분석법을 도입하여 뇌파데이터를 시각화하였다. 

그 결과 현재 20여개가 넘는 대학병원 연구기관에서 뇌파를 활용한 아이싱크브레인(제품명: iSyncBrain-R)을 이용해 치매 또는 인지장애, 혼수상태(coma), 파킨슨씨병, 뇌졸중, 중독 연구 등을 진행하고 있으며, 더 나아가 통증, 우울증, 주의력결핍과잉행동장애(ADHD), 스트레스, 수면장애 등에까지 그 활용 영역을 넓히고 있다. 또한, 뇌와 관련성이  높은 심장 건강상태를 확인할 수 있는 심박변이도를 분석하는 솔루션인 ‘아이싱크하트(iSyncHeart)’도 개발해 지난 7월 의료기기인증을 마쳤다. 

Q. 뇌파 진단시 표준데이타가 중요한데, 국가참조표준 DB를 바탕으로 하고 있다. 아동청소년, 성인, 중장년 등 연령별 세분화의 정확도를 어느 정도로 보고 있나? 

㈜아이메디신은 국가참조표준개발체계에 따라 7년에 걸쳐 구축된 세계 최대 규모의 건강인 뇌파 데이터베이스를 기반으로 치매 조기 선별 및 예측 알고리즘을 개발해 상용화하였다.

‘아이싱크브레인(iSyncBrain)’은 건강인 데이터베이스를 활용한 그룹 비교 기능을 제공하는데, 특히 세계 유일의 연령별 및 성별로 구분된 QEEG 데이터베이스를 제공한다. 연령별/성별 구분 데이터베이스를 사용하는 이유는, 연령별 또는 성별로 뇌파 특성에 차이를 보이기 때문이다. 

실제 특정 나이에서 연령별/성별 간 뇌파 분석에 유의미한 차이가 나타나는 것을 확인하였고, 그 유의미한 구간을 하나의 값으로 보여주는 것 보다는 각각의 연령대별로 구분해서 보여주는 게 필요하기 때문이다. 특히, 20세 이전의 소아청소년 구간에서는 뇌파 데이터의 연령별 변화가 상당히 다이나믹한데 해당 연령대에 맞는 데이터베이스와 비교하여 보여줄 수 있다. 그 결과 소아청소년만의 뇌질환, 성인 또는 노인 구간에서 주로 발생하는 뇌질환에 대해 특징적인 뇌파 패턴을 구분해내기가 용이하다. 

Q. ㈜아이메디신의 향후 비전이 궁금하다. 

(주)아이메디신은 국내외 주요기관과의 공동연구를 통해 인공지능 뇌파 시각화솔루션을 활용해 신경정신과적 질환의 고유 바이오마커를 개발하는 기술을 특화하여 주목을 받아왔다. 현재는 미국 식품의약품안전국(FDA)의 의료기기 허가를 위한 과정을 밟고 있다. 

특히, 올해 1월에 개최된 ‘CES 2021’에서 전 세계를 무대로 최근 개발한 건식(dry sensing) 뇌파융복합기 ‘아이싱크웨이브(iSyncWave)’를 선보여 CES 주최측으로부터 ‘Hot Product’로 소개될 정도로 세계적인 관심을 불러 일으켰다. 
 

▲ 아이메디신 제품 광고

‘아이싱크웨이브(iSyncWave)’는 건식 뇌파측정기(Drytype EEG system)로 측정된 뇌파를 통합앱솔루션인 ‘아이싱크미(iSyncMe)’를 통해 클라우드 뇌파분석 플랫폼으로 전송해 뇌 기능 이상유무를 인공지능으로 분석한다. 

아이싱크웨이브는 발광다이오드(LED)를 장착해 최근 약물치료의 한계를 극복하기 위한 새로운 트렌드로 주목받고 있는 신경조절기술의 하나인 광자극도 함께 제공한다. 아이싱크웨이브로 측정된 뇌파는 통합웹솔루션 ‘아이싱크미(iSyncMe)’를 통해 클라우드 기반의 ‘아이싱크브레인(iSyncBrain)’으로 연결돼 분석이 진행된다. 

(주)아이메디신은 이 제품들을 활용해 포스트코로나 시대에 병원은 물론 공공기관의 비대면 치매 관리, 더 나아가서는 개인의 뇌 건강 관리를 위한 최적화된 플랫폼으로 확장 개발할 계획이다. 또한, 내년 코스닥 상장을 통해 명실상부한 글로벌 멘탈헬스케어기업으로서의 가치를 공식적으로 인정받을 계획이다.

정리. 브레인 편집부 | 자료제공= 아이메디신 

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