빅데이터가 새로운 뇌혈관지도 만들었다

동국대-표준과학연구원 연구팀 공동 개발…뇌경색 치료에 도움 예상

2018-10-08 대전 = 김상현 기자

빅데이터는 정말 어디까지 알고 있는 걸까? 최근 국내 연구진이 빅데이터를 이용해 기존 뇌혈류지도의 오류를 밝혀내고 새로운 고해상도 뇌혈류지도를 개발했다. 뇌경색은 뇌의 혈관이 막혀 뇌조직의 일부가 죽는 무서운 질병이다. 우리나라에서는 암과 심장질환 다음으로 많은 사람이 이 병으로 사망한다. 보통 뇌경색의 원인은 뇌에 혈류를 공급하는 세 종류의 대뇌동맥(중대뇌동맥, 후대뇌동맥, 전대뇌동맥) 혈관계 중 한 곳 또는 여러 곳이 막혀서 발생한다. 뇌경색의 치료를 위해서는 이 막힌 혈관계의 정확한 파악을 우선해야 한다. 대뇌동맥 혈관계가 얼마나 막혔는지에 따라 검사 방법, 처방약의 종류 및 효과가 크게 달라지기 때문이다. 그러므로 대뇌동맥이 지배하는 뇌의 영역을 영토처럼 구분한 뇌혈류지도가 치료에 큰 도움이 된다.

기존 뇌혈류지도 오류 발견...1160명 표본으로 신 뇌혈류지도 제작

기존 뇌혈류지도는 단 20~100여명 표본을 대상으로 만들어졌다. 전문가들은 이 정도 표본으로는 해상도가 떨어진다고 말한다. 해상도가 좋지 않으면 불확실도가 커지고 진단의 신뢰성이 떨어질 수밖에 없다. 실제로 한국표준과학연구원 국가참조표준센터와 동국대 일산병원 김동억 교수 연구팀은 의료계에서 100년 가까이 사용한 기존 뇌혈류지도에 중대한 오류가 있음을 밝혀냈다. 기존 뇌혈류지도에 전대뇌동맥과 후대뇌동맥의 영역으로 표시되었던 뇌의 부위 일부가 중대뇌동맥의 영역이었음을 밝혀냈다. 이들은 기존 뇌혈류지도를 보완하고자 전국 11개 대학병원의 뇌경색 환자 1160명의 뇌 영상 데이터(MRI·MRA)를 기반으로 현존 최고 수준 해상도의 뇌혈류지도를 개발했다. 여기에는 약 4억 복셀과 1만장의 영상 슬라이스, 그리고 1160명 각각 700가지 건강 정보를 받아 사용했다. 또한, 임상정보병원마다 장비나 측정방식의 차이로 생길 수 있는 불확실성을 줄이기 위해 표준화 작업을 거쳤다. 표준연 측은 “일선 병원에서 참조표준으로 바로 믿고 사용할 수 있다”라고 자신했다. 이번에 개발한 뇌혈류지도는 약 1200cc의 뇌를 6cc 크기의 미세 조각들로 나눴다. 특정 뇌동맥이 막혔을 때 뇌의 어느 부위에 뇌경색이 발생하는지 통계적인 확률을 제공한다. 특정 대뇌혈관이 혈류공급을 담당하는 뇌의 영역을 각기 다른 색으로 표시했다. 그러므로 실제 현장에서 환자의 뇌 영상 사진과 비교해 손쉽게 막힌 혈관을 파악할 수 있다. 동국대 일산병원 신경과 김동억 교수는 “고해상도 뇌혈류지도는 뇌경색의 원인 진단은 물론 재발 방지를 위한 약물 선택 시 정확도를 향상시킬 수 있다”며 “의료 질 향상을 통한 비용 절감 및 국민 복지 증진에 이바지할 것”이라고 말했다. 표준연 국가참조표준센터 최종오 센터장은 “1만 개 이상의 영상 슬라이스를 생산단계부터 동일한 기준으로 평가하여 완성한 참조표준”이라며 “표준화된 의료 빅데이터는 일반 진료는 물론 인공지능 진료의 신뢰성 또한 높일 수 있다”고 강조했다.