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뇌질환 솔루션 정복 나선 K-바이오... “AI 헬스케어 새 지평”
뇌질환 솔루션 정복 나선 K-바이오... “AI 헬스케어 새 지평”
  • 김가람 기자
  • 승인 2024.05.14 09:10
  • 댓글 0
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AI 의료 시장, 2030년 250조 원 가량 전망돼…진단 분야 확대 빨라
초고령화 사회 진입에 뇌질환 환자 수 지속해 증가 예상
국내 제약바이오, 뇌질환 AI 솔루션 개발에 집중…뷰노·딥노이드·제이엘케이 등 주도
@게티이미지뱅크
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[바이오타임즈] 세계적 흐름인 AI가 의료계에서도 눈부신 활약을 펼치고 있다. 특히 빠른 진단과 치료가 환자의 생명과 직결되는 뇌 질환 분야에서 AI 솔루션 도입으로 새 지평을 열고 있다. 국내 바이오벤처 기업은 자체 개발 플랫폼을 활용해 AI 기반 뇌 질환 솔루션에 나서 유의미한 성과를 이뤄내며 세계 시장에서도 큰 관심을 받고 있다. AI 의료 시장 전망 및 국내 뇌 질환 관련 AI 의료 기업이 경쟁력으로 내세운 차별화된 솔루션을 알아본다.

◇ AI 의료 시장, 2030년 240조 예상… 가장 주목받는 분야는 진단 분야

전 세계 AI 의료 시장이 급성장세를 보이는 가운데, 6년 뒤 20배 이상 확대될 것이란 전망이 나온다.

미국 시장조사업체 트랜스패런시 마켓 리서치(Transparency Market Research, Inc.)는 글로벌 AI 의료 시장이 2022년 기준 약 90억 달러(12조 3,000억 원) 수준에서 2031년 1,870억 달러(약 255조 7,000억 원) 규모로 성장할 것으로 예측했다.

그중 AI 진단 분야가 가장 주목된다. AI 의료 기술은 딥러닝 기술을 기반으로 환자의 상태를 조기 진단하고 병을 예측하는 단계를 넘어 최적의 치료방법을 찾는 기술로 발전했다.

AI는 방대한 데이터 기반의 알고리즘을 바탕으로 입력값에 대한 빠른 결괏값을 도출하는 것이 특징이다. 뇌는 한번 기능을 잃으면 되돌리기 힘들어 조기 진단과 빠른 치료 결정이 중요하다.

하지만 기존의 뇌 영상분석은 판독이 어렵고 CT, MRI 등의 이미지를 눈으로 판단해야 해 많은 시간이 소요돼 골든타임이 짧은 뇌 질환 분야의 한계로 지적돼 왔다. AI를 활용한 MRI, CT 영상분석은 위험 부위를 표시해주고 부피 등을 자동으로 계산하는 등 신속한 진단을 할 수 있어 뇌 질환의 특성에 적합하다는 평가를 받는다.

또한 암 조직과 같은 뚜렷한 바이오마커 없이 영상촬영 이미지로 병을 진단할 수 있으며, AI가 수많은 데이터를 학습해 이를 기반으로 더욱 정확한 진단을 할 수 있다는 것도 장점으로 꼽힌다.
 

@게티이미지뱅크
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◇고령화 사회 진입, 알츠하이머· 파킨슨병 등 뇌 질환 환자 수 급증

초고령화 사회 진입에 따른 뇌질환자 증가로 뇌 질환 관련 AI 솔루션은 더욱 늘어날 전망이다.

고령화 사회 진입 속도가 빨라지면서 치매·파킨슨병 등 뇌 질환 환자 수가 급증하고 있다. 세계보건기구(WHO)는 향후 2050년 1억 1,400만 명까지 증가할 것으로 전망한다.

미국 알츠하이머협회는 전 세계 알츠하이머 등 치매 환자 수가 7,562만 명이라고 추산했다. 알츠하이머병과 함께 대표적인 퇴행성 뇌 질환인 파킨슨병 환자 수도 약 1,000만 명에 달한다.

지금까지 연구 개발된 뇌 질환 관련 대표적인 치료법으로는 약물치료, 수술치료, 물리치료 등이 있다. 하지만, 근본적인 병의 원인을 개선하는 치료제에 대한 미충족 수요가 여전히 높다.

치매, 파킨슨병 등 뇌 질환 관련 개발 시장의 성장성이 매우 높을 것으로 추정되는 가운데, 국내 의료 AI 기업들이 뇌 질환 솔루션에 집중하고 있다.

업계 관계자는 “고령화로 뇌혈관 질환, 퇴행성 뇌 질환의 발병률이 높아져 뇌 질환 관련 연구가 활발히 진행되고 있다”면서 “빠르게 초고령화 사회가 되고 있어 앞으로 뇌 질환 관련 AI 솔루션에 대한 더 많은 연구개발과 임상이 진행될 것”으로 내다봤다.

 

(사진=)
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◇AI 기반 뇌 질환 솔루션 구축한 국내 대표 바이오벤처의 핵심 기술은?

국내 의료 AI 기업은 뇌 질환 증가 추세에 맞춰 AI 의료의 장점을 활용해 뇌질환 진단 솔루션 구축에 적극적으로 나서고 있다. 뷰노, 제이엘케이, 딥노이드, 코어라인소프트, 뉴로핏, 휴런 등이 대표적이다.

뷰노는 '뷰노메드 딥브레인'를 개발해 미국 FDA 승인을 획득하고, 빠른 속도로 의료 현장에 도입되며 글로벌 인지도를 높이고 있다. 뷰노메드 딥브레인은 뇌 자기공명영상(MRI)의 뇌 영역 분할과 위축 정도를 정량화하는 AI 기반 의료기기로, 의료진의 알츠하이머병, 혈관성 치매 등의 진단을 돕는다.

제이엘케이는 뇌졸중 솔루션 100여 개가 병원 공급을 완료하면서 가파른 매출 성장을 이루고 있다. 핵심 서비스인 AI 뇌졸중 솔루션 ‘메디허브 스트로크’는 MRI, 컴퓨터단층촬영(CT) 등의 영상을 분석해 뇌졸중 전주기를 커버할 수 있는 총 11개 제품으로 구성된다. 이중 뇌경색 진단 보조 솔루션 JBA-01K가 보험제도에 진입했다.

코어라인소프트는 ‘에이뷰 뉴로캐드를 개발했다. 에이뷰 뉴로캐드는 환자 CT 이미지를 기반으로 제한된 시간 내 영상을 판독하고 진단·치료 결정까지 할 수 있도록 지원하는 뇌출혈 뇌 영상 검출·진단 보조 소프트웨어다. 

기술 혁신성과 신규 시장 창출 가능성 등을 인정받아 지난해 식품의약안전처와 보건복지부가 주관하는 혁신의료기기 통합심사 평가를 통해 혁신의료기술로 선정되어 선별 급여 혹은 비급여로 의료 현장에서 사용할 수 있게 됐다.

딥노이드는 MRA로 AI를 활용해 뇌동맥류를 검출하는 '딥뉴로'를 개발했다. 딥뉴로는 국내 최초로 MRI에서 뇌동맥 일부가 약해져 부풀어 오른 뇌동맥류를 찾는 의료 AI 소프트웨어다.

휴런은 뇌 의료영상(MRI, PET, CT 등)에서 신경퇴행성 질환의 이미지 바이오마커를 정량 분석해, 질병 진단을 보조하는 인공지능 소프트웨어를 제공하고 있다. 치매, 파킨슨병, 뇌졸중 등 뇌신경질환을 대상으로 10여 개의 파이프라인을 개발하고 있다.

‘휴런 브레인 펫’은 AI를 활용해 뇌의 기능적인 변화를 볼 수 있는 PET과 뇌의 해부학적 상태를 나타내는 MRI를 융합한 솔루션이다. 뇌 영역을 105곳으로 세분화해 각 영역의 추적자(PET tracer)에 대한 표준섭취계수율 및 부피 값을 자동 정량화해 제공한다.

‘휴런 에이징케어 스위트’는 접근성이 높은 MRI 기반으로 시각적, 정량적 정보를 제공해 퇴행성 뇌 질환인 파킨슨병과 알츠하이머성 치매의 조기발견을 도와 초기 치료계획 수립에 도움을 준다. ‘휴런 에이디’는 MRI 기반 AI 솔루션으로, 뇌 영역 위축도와 대뇌피질 두께를 측정할 수 있는 자동 뇌 분할 소프트웨어다.

‘휴런 스트로케어 스위트’는 비조영 CT 만으로 뇌출혈 및 뇌경색 환자를 원스톱으로 분류할 수 있는 통합 AI 솔루션이다. 혈관 조영 없이 비조영 CT만으로 뇌출혈부터 응급대뇌혈관 폐색, 뇌경색 중중도를 수분내로 분석하며, 응급 시술이 필요한 환자를 우선 선별 및 알람 기능을 통해 의료진의 빠른 의사 결정을 도와 치료시간을 단축할 수 있다.

뉴로핏은 알츠하이머병의 원인 물질인 아밀로이드 베타 단백질의 뇌 세부 영역별 침착 정도를 수치화하는 ‘뉴로핏 스케일 펫'과 알츠하이머병 환자의 뇌 MRI에서 발견되는 비정상적인 뇌 위축 및 혈관 퇴화로 인한 백질 변성을 분석하는 ‘뉴로핏 아쿠아'를 개발했다.

[바이오타임즈=김가람 기자] news@biotimes.co.kr


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