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'눈' 사진만 봐도 치매 진단이 가능하다?

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작성자 변도비 조회1,845회 댓글0건 작성일21-01-23 09:26

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[사이언스라운지] 눈 사진만 전송하면 치매 유무를 확인 할 수 있는 시대가 머지않은 미래에 올 것으로 보인다. 인지 기능 감소 등 눈에 띄는 증상이 보이기 전에 눈 사진을 통해 조기 진단을 할 수 있다면, 치료시기도 앞당길 수 있다.

미국 듀크대학 안 센터(Eye Center) 망막 전문의 섀론 피크래트 박사 연구팀은 망막영상을 인공지능(AI) 컴퓨터에 학습시켜 알츠하이머병 환자를 진단할 수 있는 모델을 개발했다. 현재 알츠하이머병 환자를 진단하는 데는 주로 뇌 PET(양전자 방출 단층 촬영)가 활용된다. 진단 가격이 비쌀 뿐 아니라 촬영을 하기 위해 사용하는 조영제가 방사성 물질이여서 자주 검사하기도 어려웠다.

최근에는 혈액을 뽑아 단백질 수치를 측정해 치매를 진단하는 혈액 검사법이 미국 내에서 판매에 들어갔다. 치매 주범인 뇌 신경세포의 독성 단백질 베타 아밀로이드 플라크 수치와 여러 단백질 수치를 측정해 치매 위험을 높이는 유전자를 갖고 있는지 알아보는 방식이다. 뇌 촬영 장비를 사용하는 것에 비해서는 저렴하고 간단하지만, 피를 뽑아야 하는 부담이 있고 1200달러(약 130만원)의 높은 비용이 들 뿐만 아니라 정확도가 기존 검사에 비해 떨어진다는 단점도 존재한다.

이에 반해 눈 영상을 분석하는 치매진단법은 가격이 저렴하고 검사가 쉽다는 장점이 있다. 알츠하이머병 환자는 망막 중심부에 있는 시신경 조직인 황반의 미세혈관 밀도가 일반인에 비해 낮고, 증상이 심할수록 이 밀도는 더욱 낮아진다. 하지만 안과전문의 등 사람의 눈으로는 이러한 밀도를 정확하게 분석·비교하기가 어렵다.

연구진들은 알츠하이머병 환자 36명과 치매 증상이 없는 사람 123명 등 총 159명의 망막 사진을 촬영했다. 이들의 사진을 AI에 입력하고 이를 바탕으로 알츠하이머병 환자를 구분해 내도록 반복 학습을 시켰다. 그 결과 AI는 정확히 치매환자를 구분했다.

이번 연구에 참여한 엘리스 위슬리 듀크대 안센터 교수는 "AI를 통해 망막 이미지만으로 알츠하이머병 환자를 구분해 내는 데 성공했다"며 "녹내장·당뇨병 등 망막 혈관 구조를 변화시킬 수 있는 사람들을 비롯해 다양한 망막영상을 학습시켜 정확도를 높일 필요가 있다"고 덧붙였다.

눈 영상으로 진단할 수 있는 질환은 알츠하이머병뿐만이 아니다. 우리나라 연구진은 눈 사진 만으로 키와 나이, 몸무게, 비만도 같은 기본 신체정보와 신장질환, 근감소증,고혈압 등 질병 유무까지 파악할 수 있는 기술을 개발했다. 지난 10월 의학 학술지 란셋 디지털 헬스 10월호 표지논문에는 망막영상을 활용해 전신질환 바이오마커를 예측하는 AI 알고리즘을 개발하고 이를 검증한 국내 바이오기업 메디웨일의 논문이 게재됐다. 연구진은 망막영상을 활용해 당뇨병 진단에 쓰일 수 있는 당화혈색소(HbA1c), 신장기능검사에 사용되는 크레아틴 수치, 근감소증 여부를 판단하는 근육량, 심혈관 위험인자와 관련된 수축기혈압(SBP)과 이완기혈압(DBP) 등을 망막영상만으로 예측할 수 있다는 사실을 확인했다. 또한 망막영상에 AI를 적용하면 나이와 성별을 측정할 수 있을 뿐 아니라 한국인의 경우 키와 몸무게까지도 정량화가 가능했다.

연구에 참여한 임형택 듀크-싱가포르 의과대학 교수는 "총 7만2890명, 23만6257개의 망막영상을 AI를 통해 분석한 결과"라며 "나이를 예를 들었을 때, 눈 사진만으로 오차범위 3세 이내로 맞힐 수 있다"고 설명했다.

임 교수는 또 "눈을 통해 들여다본 혈관이 심장질환이나 고혈압 등 다양한 질병과 연관된다는 것은 의학계에서는 정설처럼 알려져왔다"며 "하지만 사람이 출혈이나 망막증 소견을 찾는 것은 수많은 훈련과 시간이 필요할 뿐 아니라 실제로 임상에서 활용하기는 어려웠다"고 덧붙였다. 대규모 역학연구 등으로 질병과의 연관성이 예측되기는 했지만 이를 개개인에게 적용하기에는 한계가 있었기 때문이다. 그는 "나 역시 환자를 직접 진료하는 안과지만 망막 사진을 보고 나이나 성별까지 맞히는 것은 불가능했다"며 "그러나 인공지능 모델에 수많은 이미지를 넣고 딥러닝 하다보니 이미지별 미세한 차이를 자동적으로 비교 학습해가며 나이와 성별뿐 아니라 다양한 전신인자들까지 찾아낼 수 있다는 것이 확인돼 안과의사들뿐 아니라 의과학계가 모두 놀랐다"고 덧붙였다.

눈 사진으로 건강 이상을 확인할 수 있는 기술은 코로나19 유행 등으로 '언택트'(비대면) 문화가 정착되며 더 주목 받는다. 관련 기술이 탑재된 의료기기가 1차 의료기관, 보건소 등에 보급된다면 눈 촬영을 통해 당뇨·빈혈 등의 질환을 추적 검사할 수 있게 된다. 예를 들어 빈혈을 추적 관찰하기 위해서 매번 체혈을 하는 것이 아니라 주기적으로 망막 사진을 찍어 변화를 확인할 수 있다. 주사 바늘을 찌르지 않기 때문에 훨씬 안전하며 2차 감염 위험이 줄어든다.

[이새봄 벤처과학부 기자]

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[쥐띠]
시기가 조금 이르다. 신의를 두텁게 하며 기다려야 한다.

1948년생, 경솔한 태도는 좋은 결과를 낳을 수 없다.
1960년생, 낙천적인 성격에 술을 자주 마시게 되는데, 과음을 조심하는 것이 좋다. 위험이 따른다.
1972년생, 실수를 했다가는 금방 그 대가가 나타나게 되니 계획을 갖고 열심히 노력해야 한다.
1984년생, 찾고자 하는 것은 동쪽에서 기다리고 있다. 빨리 찾는 것이 좋다.

[소띠]
작은 것에 만족할 줄 알아야 한다.

1949년생, 늘 정신적, 심리적으로 불안한 상태에 있으며 능력은 갖추었으나 잡다한 일에 매여서 자기의 의지나 소신을 펼치지 못한다.
1961년생, 사업은 크게 확장하지 말고 큰 것을 정리하고 작은 규모로 하라.
1973년생, 가정에는 충실하여 화목한 가정을 꾸려간다.
1985년생, 남에게 베푸는 것이 많고 도움을 많이 주니 이것이 모두 자신에게 덕이 쌓이고 그러니 명예와 부가 따르게 되는 것이다.

[범띠]
다투지 마라. 손실만 있고 이로움은 적으리라.

1950년생, 쉬운 듯하나 어려움이 많으니 중도에서 실패할 수 있다.
1962년생, 좋지 않은 흐름에 있어 막힘이 많을 것이니 그리 알고 중심을 잃지 않도록 노력하라.
1974년생, 무엇이든 처음 빠지기가 힘들지 한 번 빠지면 헤어나기가 쉽지 않다.
1986년생, 옳은 일이 아닌 줄 알면서도 어쩔 수없이 하게 되니 곤란하겠다.

[토끼띠]
가고자 하는 곳은 많은데, 오라고 하는 곳이 없다.

1951년생, 하고자 하는 일은 많으나 뜻대로 풀리지 않고 막힘이 많아 심신이 평안하질 못하다.
1963년생, 사람이 들끓는 장소에 가더라도 마음을 열지 못하여 쉽게 사람과 어울리기가 힘들다.
1975년생, 사업은 진전이 없고, 자금 회전도 쉽지가 않다.
1987년생, 과욕을 삼가하고, 과소비 또한 줄이는 지혜가 필요하다.

[용띠]
인내심과 끈기가 많이 필요하다.

1952년생, 어떤 일을 계획했다면 금방 이루는 것이 아니라 2년을 기다려야 좋은 결과를 얻을 수 있다.
1964년생, 기다리는 마음을 가졌으니 분명히 소원을 이루게 된다.
1976년생, 끝까지 최선을 다하는 평소 생활을 계속해 나가는 것이 좋겠다.
1988년생, 기회가 닿는다면 가보지 못한 명소에 찾아가는 것이 길할 것이다.

[뱀띠]
일손을 놓고 쉬고 있을 때가 아닌 것 같다.

1953년생, 꼭 이루고 싶은 소원이라면 몸과 마음을 깨끗이 하고, 치성을 다해 빌도록 하라.
1965년생, 사업은 차차 진전이 있다. 막혔던 자금 줄도 열리게 된다.
1977년생, 여기저기서 구원의 손길이 찾아온다. 그러나 구설수를 조심하라.
1989년생, 시험을 본 귀하는 우수한 성적은 아니지만 합격하는 데는 전혀 지장이 없다.

[말띠]
천리 길도 한 걸음부터다.

1954년생, 지금은 시기적으로 사업을 확장하거나 규모를 넓히는 등의 일은 삼가해야 한다. 오히려 축소하는 것이 바람직하다.
1966년생, 여행은 떠나지 마라. 여행을 하기에는 주변의 여건이 너무 맞지 않는다.
1978년생, 물건을 잃어버리는 것도 습관적이라 할 수가 있다. 평소 이런 습관이 있다면 고치려 노력해야 할 것이다.
1990년생, 욕심을 버리고 능력에 맞는 곳을 고른다면 취업이 가능하겠지만 그렇지 않고 큰 욕심을 내면 이루어지기가 어려울 것이다.

[양띠]
하늘이 큰 복을 주니 모든 일은 반드시 이룰 것이다.

1955년생, 얻는 것이 많으니 세상 일이 태평스럽다.
1967년생, 눈을 외로이 맞는 소나무 신세이니 주위의 사람들과의 관계를 원활히 하는 것이 장래를 위하여 좋다.
1979년생, 작은 것으로 큰 것을 이루니 점점 형통하게 될 것이고 두 사람의 마음이 하나 같으니 쇠를 끊을 정도로 힘이 생긴다.
1991년생, 사소한 것에 신경 쓴다면 득이 있겠다. 북쪽으로 가라.

[원숭이띠]
귀하가 두려움에 떨고 있을 때, 귀인의 도움을 얻어 순조로이 헤쳐 나간다.

1956년생, 위계질서가 분명하여 위에서는 귀하의 공로를 인정하여 포상을 구상하게 된다.
1968년생, 현재벌이는 사업이 남들이 부러워할 정도의 궤도에 올라서게 된다.
1980년생, 교통사고가 걱정되니, 차조심해야 하겠다.
1992년생, 이름을 대기만 하면 모르는 사람이 거의 없을 정도로 유명한 회사에 당당히 취직된다.

[닭띠]
욕심을 부리면 서두르게 되니 차분히 생각하라.

1957년생, 새벽의 정적을 깨고 아침 닭이 우는소리를 듣게 되니 새로운 운의 흐름을 맞게 되어 기쁘리로다.
1969년생, 집에 있는 것이 좋으니 외출은 삼가해라.
1981년생, 달치면 기울고 그릇도 차면 넘치니 그 이치를 알아라.
1993년생, 작은 소원을 이룰 수 있겠으나 크게 바라지 않으면 이룰 수 있다.

[개띠]
주위에 길한 기운에 가득하니 모든 근심은 사라진다.

1958년생, 복록(福祿)만이 귀하를 기다리고 있다.
1970년생, 한 우물을 판다는 신념으로 꾸준히 노력하면 반드시 부와 명예를 누릴 세월을 맞이하게 된다.
1982년생, 막혔던 일들이 서서히 뚫리며 번창을 거듭하게 된다.
1994년생, 지금 귀하가 취업하고자 하는 곳은 실력으로 인정받기 힘든 업체이니 포기하는 것이 좋다.

[돼지띠]
모든 일의 성사보다는 본인의 마음가짐이 중요한 것이다.

1959년생, 자신의 능력은 한계가 있는데 능력이상의 것을 바라고 희망하니 근심만 쌓이고 일은 풀리지 않고 얽혀 만 가는구나.
1971년생, 믿었던 친구나 동료에게 배신이나 사기를 당하여 부도를 내게 되니 미리 인간관계를 견고하게 해두어야 하다.
1983년생, 사업은 과감한 결단성과 놀라운 추진력이 있어야만 대성할 수 있다.
1995년생, 사랑도 용기 있는 사람만이 성취할 수 있는 특권이니 물러서지 마라.

제공=드림웍

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