설명가능 AI 적용…임상 신뢰도 강화
[메가경제=김민준 기자] 건강검진에서 촬영하는 망막 안저사진만으로 현재 치매 가능성을 선별하고 향후 발병 위험까지 예측하는 인공지능(AI) 모델이 개발됐다. 연구팀은 추가 영상검사 없이 기존 검진 데이터를 활용할 수 있다는 점에서 치매 조기 선별의 활용 가능성을 제시했다.
서울대병원은 박상민 가정의학과 교수와 서울의대 의료빅데이터연구센터, 의료 AI 기업 자이메드 공동 연구팀이 안저사진을 활용한 치매 선별·예측 AI 모델을 개발하고 연구 결과를 국제학술지 'npj Digital Medicine'에 게재했다고 28일 밝혔다.
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| ▲ 박상민 교수, 장주영 자이메드 박사, 한창호 서울의대 연구조교수·김재원 서울의대 박사. [사진=서울대병원] |
연구팀은 2004년부터 2016년까지 서울대병원 건강검진 수검자 3만6322명의 안저사진 10만8008장을 분석해 AI 모델을 개발했다. 치매 환자와 비치매 대조군을 비교해 총 15개 AI 모델의 성능을 평가한 뒤 최적 모델을 선정했다.
분석 결과, 안저사진 기반 파운데이션 모델 'RETFound-MAE'에 부분 미세조정을 적용한 AI가 가장 높은 성능을 보였다. 현재 치매 선별 성능(AUROC)은 0.750이며, 향후 치매 발생 예측 성능(C-index)은 0.812를 기록해 기존 치매 위험평가 도구인 CAIDE보다 우수한 결과를 나타냈다.
특히 연구팀은 '설명 가능한 AI(XAI)' 기술을 적용해 AI가 안저사진의 어떤 부위를 근거로 판단했는지도 함께 분석했다. 그 결과 AI는 시신경유두와 시신경유두 주변부 등 기존 연구에서 치매와 관련성이 제기된 망막 부위에 높은 주목도를 보였다.
또 기존 치매 위험평가 방식인 CAIDE와 AI를 함께 활용하면 예측 성능이 더욱 향상되는 것으로 나타나, 기존 임상 평가 체계를 보완하는 보조 도구로 활용 가능성도 확인했다.
연구팀은 이번 AI가 MRI 등 고비용 검사를 대체하는 기술이라기보다 건강검진 단계에서 치매 위험군을 선별하고 추가 검사가 필요한 대상을 가려내는 데 활용될 수 있을 것으로 기대했다.
서울대병원 연구팀 관계자는 "이번 연구는 건강검진 안저사진만으로 치매 위험을 예측할 수 있는 AI 모델의 가능성을 확인한 데 의미가 있다"며 "앞으로 다양한 의료기관과 추가 검증을 거쳐 치매 조기 선별과 예방 전략에 활용할 수 있도록 연구를 이어갈 계획"이라고 말했다.
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