- 정밀 자극으로 치료 효과를 높이는 개인 맞춤형 전기 자극 핵심 기술 및 제품 소개

- 개인 뇌 구조를 고려한 뇌 자극 시뮬레이션부터 치료까지 가능한 플랫폼 구축 완료

뇌질환 영상 인공지능(AI) 솔루션 전문기업 뉴로핏이 의공학 분야 최대 학술대회인 국제의용생체공학 컨퍼런스(45th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 이하 EMBC 2023)에 참가해 뇌 영상을 활용한 개인 맞춤형 전기 자극 치료에 대한 연구 성과를 발표했다고 26일 밝혔다.

뉴로핏은 이번 컨퍼런스에서 부스 전시를 통해 전기 자극 치료 관련 주력 제품을 선보이고 스페셜 세션 발표에서 김동현 뉴로핏 최고기술책임자(CTO)가 ‘개인 맞춤형 tES(경두개 전기 자극) 치료를 위한 뇌 영상의 역할(Personalized tES Screening/Treatment Framework: The Role of Neuroimage)’이라는 주제로 발표를 진행했다.

tES는 두피에 미세 전기 자극을 줘 뇌기능을 조절하는 기술로 뇌질환을 치료하는 뇌 자극 종류 중 하나다. tES 기기는 휴대가 간편하고 치료 시 부작용이 크지 않아 뇌질환 환자를 위한 치료 옵션 중 하나로 주목받고 있다. 하지만 사람마다 머리와 뇌 모양이 다르기 때문에 동일한 전기 자극을 줘도 사람마다 양상이 달라 정밀한 자극을 하는데 한계가 있고 치료 효과에 편차가 크다는 단점이 있다.

김동현 CTO는 이번 발표에서 개인 뇌 구조를 고려한 tES 핵심 기술에 대해 집중적으로 소개했다. 뉴로핏은 환자마다 치료 효과가 달라지는 한계점을 보완하기 위해 뇌 영상을 활용해 개인의 뇌 구조를 고려한 정밀 전기 자극 제품을 개발해 상용화에 성공했다.

‘뉴로핏 테스랩(Neurophet tES LAB)’은 뇌 MRI를 실제 뇌와 유사한 3D 뇌 모델로 형성하고 전기 자극 효과를 시뮬레이션해 치료 계획을 수립하는 소프트웨어다. 개인의 두뇌 구조를 분석해 최적의 자극 효과를 낼 수 있는 영역을 찾고 정밀한 자극 조건을 설정해 치료 계획을 세울 수 있다. 뉴로핏은 뉴로핏 테스랩과 tES 기기인 `뉴로핏 잉크(Neurophet innk)’를 결합해 뇌질환 치료 설계 및 수행이 가능한 뇌 정밀 자극 플랫폼을 구축했다.

김동현 CTO는 “전기 자극을 활용한 치료는 목표한 영역에 정확하게 자극이 갈 수 있도록 자극 조건을 설정하고 시뮬레이션을 하는 것이 것이 매우 중요하다”며 “뇌 영상 분석 기술을 활용해 개인별로 상이한 두뇌 구조를 고려한 최적의 자극 조건을 찾아내는 것이 뉴로핏의 핵심 기술이다”고 말했다.

또한 이번 컨퍼런스에서 뉴로핏은 뇌 자극 기술 개발과 관련된 2건의 연구 초록도 발표했다. 발표 주제는 각각 ‘비침습적 척추 자극이 자기 유지적 발화 뉴런 모델에 미치는 영향: 인체 모델을 이용한 인실리코 연구(Effect of Non-invasive Spinal Stimulation on Self-sustained Firing Motoneuron Model: In-Silico Study Using Human Body Model)’와 ‘심부 뇌 구조 모델링이 tDCS에 의해 유도된 전기장에 미치는 영향에 대한 시뮬레이션 연구(The effect of deep brain structure modeling on transcranial direct current stimulation-induced electric fields: An in-silico study)’다. 

빈준길 뉴로핏 대표이사는 “뉴로핏 테스랩은 2010년부터 김동현 CTO와 광주과학기술원에서 개발한 차세대 뉴로네비게이션 시스템을 상용화한 제품으로 AI 기반 뇌 영상 분석, 3D 뇌 모델링, 전기 자극 시뮬레이션 등 뉴로핏의 핵심 기술이 적용된 제품이다”며 “뉴로핏 테스랩과 뉴로핏 잉크가 결합된 뇌 정밀 자극 플랫폼을 활용해 다양한 뇌질환 대상으로 전기 자극 치료를 수행할 수 있도록 제품 개발 및 임상에 최선을 다하고 있다”고 말했다. 

한편, EMBC는 전기전자공학자협회(IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers)가 주최하는 컨퍼런스 중 의생명공학 분야에서 세계적 권위를 인정받는 국제 학술회의다. EMBC 2023은 호주 시드니에서 개최됐고 현지 시각으로 지난 24일에 시작해 27일까지 진행된다.