눈을 보면 ‘파킨슨병’이 보여요
강북삼성병원 최초 개발 ‘AI 알고리즘’
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※ ‘파킨슨병(Parkinson's disease)’
파킨슨병은 대표적인 뇌신경계 퇴행성 질환입니다. 아직 발병 원인은 명확하게 밝혀지지 않았지만, 뇌 흑질 신경세포 파괴 때문에 신경전달 물질인 도파민이 부족해져서 발생하는 것으로 생각합니다. 최근 인구 고령화와 함께 환자가 늘고 있어서 관심을 가져야 합니다.
※ 점차 증가하는 파킨슨병 진료 환자
(건강보험심사평가원 2021년 통계)
-한 해 13만1548명 진료 받아
-5년 동안 계속 늘어 약 14%↑
-70대 이상 환자가 76%로 대부분
-여성 환자 58%>남성 환자 42%
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※ 파킨슨병 증상 특징
파킨슨병 증상은 많이 알려진 운동 증상 외에 비운동 증상도 있습니다. 비운동 증상은 운동 증상보다 먼저 나타나기 때문에 두 가지 증상 특징을 모두 이해하는 것이 조기 발견과 치료에 도움이 됩니다.
※이럴 때 파킨슨병 의심해요
① 운동 증상
- 손‧발 떨림
- 점차 느려지는 행동
- 자세 불안정
- 보행 장애
- 뻣뻣해지는 신체
- 무표정한 얼굴
② 비운동 증상
- 신경 정신 증상(우울, 불안, 무감동, 충동 조절장애, 환시, 정신증 등)
- 인지 기능 저하
- 자율신경계 이상(기립성 저혈압, 변비, 대‧소변 장애, 성기능 장애, 장 운동 이상)
- 수면장애(불면증, 하지 불안 증후군, 심한 잠꼬대, 렘수면 행동 장애 등)
- 후각 기능 저하
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※ 파킨슨병 진단 방법
파킨슨병을 진단하려면 환자의 운동‧비운동 증상을 바탕으로 한 신경학적 진찰 소견이 중요합니다. 이를 위해 뇌 자기공명영상(MRI) 검사를 시행하거나, 뇌 속 도파민 부족을 확인하는 양전자단층촬영(PET)이 필요할 수 있습니다.
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[여기서 잠깐!] 눈으로 파킨슨병을 예측한다?
최근 눈을 통해 파킨슨병을 예측할 수 있는 방법이 개발돼 주목 받고 있습니다. 성균관의대 강북삼성병원 신경과 윤원태·안과 송수정 교수, 성균관대 전자전기공학부 신지태 교수 연구팀은 안저 사진을 통해 파킨슨 관련 질환자의 뇌신경계 기능 이상을 측정하는 ‘인공지능(AI) 알고리즘’을 최초로 개발했습니다.
이 연구 결과는 세계적으로 저명한 안과 학술지인 ‘JAMA Ophthalmology’ 2월호에 게재되기도 했습니다.
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※ 신체 혈관 상태 보여주는 눈의 ‘망막’
눈의 망막은 비침습적으로 사람 몸의 혈관을 직접 볼 수 있다는 장점이 있습니다. 때문에 예전부터 간단한 망막 검사를 통해 전신 혈관 상태를 확인하려는 시도들이 이어졌습니다. 그동안 안저 사진을 이용해서 심혈관계 질환 위험을 예측하는 연구들이 많았습니다. 하지만 뇌 질환과 망막 연구는 거의 없었고, 결과도 제한적이었습니다.
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※ 강북삼성병원 ‘눈 & 파킨슨병’ 연구 모델
-2020년 10월~2021년 4월 사이 강북삼성병원 신경과 찾은 파킨슨 관련 환자 관찰
-뇌기능 영상, 뇌신경계 운동 기능 평가 결과, 안저 사진 등 정보 종합적으로 분석
-1차 분석한 정보를 바탕으로 나이‧성별 등 환자 기본 정보와의 상관관계 재분석
-안저 영상에서 뇌신경계 파킨슨 관련 증상의 운동 기능 상태 예측하는 ‘AI 알고리즘’ 개발
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※ 파킨슨병 예측 AI 알고리즘
적용 & 분석 결과
STEP1. AI 알고리즘에 환자의 안저 사진, 나이, 성별 등 정보 입력
STEP2. 자동으로 환자의 파킨슨 관련 뇌신경계 운동 기능 척도인 ‘H-Y 척도’와 ‘UPDRS (Unified Parkinson's Disease Rating Scale)’ 점수 예측
STEP3. 두 가지 신경계 운동 기능 지표 예측에서 모두 0.8 수치에 근접한 높은 정확도 보여
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※ Doctor's Pick!
AI를 활용한 안저 검사를 통해 파킨슨 관련 질환에 따른 신경학적 뇌신경계 기능을 직·간접적으로 확인할 수 있게 됐습니다. 특히 의과학 분야에서도 서로 다른 의학 분야를 융합한 복합적인 연구를 진행하면서 공학적인 탐구 분석 기법을 더한 노력으로 아주 중요한 연구 성과를 이루게 된 점이 더욱 더 의미 있는 선도적 협동 연구 업적으로 기록될 것입니다.
취재 도움 : 강북삼성병원 신경과 윤원태, 안과 송수정 교수
