안저 망막사진으로 '치매 조기 진단AI'… 韓·美 산학 공동개발 착수

의료 인공지능(AI) 전문기업 파이헬스케어(대표 이영규)가 미국 조지아주립대학교 TReNDS 센터와 '안저 망막사진을 활용한 치매 1차 스크리닝 및 조기 발견 AI 솔루션' 공동 연구개발에 본격 착수한다.

4일 파이헬스케어에 따르면 이번 공동연구는 파이헬스케어가 세계적 권위의 인공지능 학술대회인 AAAI에서 독자적인 AI 연구 논문을 발표한 직후 안저 AI 기술력에 큰 관심을 보인 조지아주립대 연구진과의 협력 방안 논의 끝에 성사됐다.

파이헬스케어는 안구학 질환별 데이터 전처리 기술(OASIS) 및 AI 알고리즘 개발에 특화된 기술보유회사다.

공동연구를 진행하는 TReNDS 센터는 미국 조지아주립대, 조지아공과대, 에모리대가 합작해 설립한 뇌 영상·데이터사이언스 전문 연구소다. 뇌 영상 분석과 첨단 AI 기술을 융합해 대규모 뇌 데이터 기반 질환 진단 연구를 수행하고 있다.

이번 협력 체계는 뇌과학자, 데이터 연구원, AI 개발자와 임상 연구진이 참여하는 다학제 구조라는 점에서 의의가 있다. 기초 뇌과학 메커니즘 해석부터 임상적 타당성 검증, AI 알고리즘 설계, 제품화 개발에 이르는 과정을 연계해 검증하는 연구 체계를 갖췄다.

연구의 핵심은 안저 망막사진과 뇌 MRI 다중 시퀀스를 연계한 AI 바이오마커 기술 개발이다. 눈의 망막은 중추신경계의 일부로서 뇌의 미세혈관과 신경 변화를 반영한다. 

파이헬스케어는 이 점에 착안해 고가의 검사 없이도 간단한 안저 촬영만으로 무증상 초기에 치매 및 퇴행성 뇌질환 위험을 선제적으로 선별(1차 스크리닝)하는 조기 발견 AI 아키텍처를 개발할 계획이다.

TReNDS 센터에서는 빈스 칼훈 교수와 예동해 교수 연구팀이 참여한다. 양측은 학습 단계에서 안저 이미지와 뇌 MRI를 함께 활용하되 실제 추론 단계에서는 안저 이미지만으로 치매 위험도를 예측하는 '비대칭 교차 모달리티' 구조를 개발하며, 검증은 조지아주립대의 다인종 뇌-안저 코호트를 활용한 외부검증과 서울대학교병원 임상 실증을 병행한다. 

이 과정에서 원본 데이터를 기관 밖으로 이동시키지 않고 공동 학습이 가능한 COINSTAC 연합학습 인프라를 활용해 국가 간 의료데이터 반출 제약에 대응한다.

파이헬스케어는 이미 식약처 3등급 허가를 받은 X-EYE를 필두로, 주요 라인업인 X-ECAS, X-ANGIO, X-ADHD 등의 개발을 완료하고 현재 국내외 인허가 준비 단계를 진행 중이다. 

이번 글로벌 과제를 발판 삼아 미국 FDA De Novo(신기술 의료기기) 인허가 경로에 본격 진입할 예정이며, 2031년 글로벌 상용화 및 2032년 미국 시장 진입을 목표로 사업화를 추진하고 있다.

이영규 파이헬스케어 대표는 "AAAI 학회에서 입증한 기술력이 계기가 되어 TReNDS 센터 연구진과 치매 조기 발견 AI 개발이라는 뜻깊은 결실을 맺게 됐다"며 "간단한 안저 검사만으로 치매 위험을 조기에 스크리닝하는 독자적 기술의 글로벌 경쟁력을 입증하고, 명확한 인허가 로드맵을 통해 글로벌 의료 AI 시장에서 확실한 수익 창출 기틀을 마련하겠다"고 밝혔다.