최근 대학병원들이 자폐스펙트럼장애 분야에서 △조기 진단하는 AI 리빙랩 개소 △AI 기반 평가 모델 개발 △수면 문제의 연관성 연구 등으로 성과를 내고 있다.
자폐스펙트럼장애(ASD)는 아동기에 사회적 상호작용의 장애, 언어성 및 비언어성 의사소통의 장애, 상동적인 행동, 관심을 특징으로 하는 질환이다. 대개는 3세 이전에 다른 또래들과의 발달상의 차이점을 발견할 수 있다.
■ 자폐스펙트럼장애 조기 진단 하는 'AI 리빙랩' 개소
서울대학교병원은 자폐스펙트럼장애 아동의 자폐 조기선별·진단보조·맞춤치료 등을 목적으로 하는 ‘AI 리빙랩(Living Lab)’을 지난 4월 개소했다.
AI 리빙랩은 연구자와 참여자가 함께 결과물을 만드는 개방형 실험실을 의미한다. 이곳에서는 자폐스펙트럼장애 아동의 모습을 고성능 촬영 시스템으로 다각도에서 관찰할 수 있으며, 시선처리나 언어 및 인지 등의 다양한 데이터를 수집할 수 있다.
연구 참여자는 리빙랩 1회 방문으로 자폐 증상 및 언어 능력 등을 한 번에 평가받을 수 있어 시간·경제적 소모를 줄일 수 있다.
소아정신과 김붕년 교수는 “AI 리빙랩의 개소로 자폐스펙트럼장애의 조기진단과 고위험군 조기 감별 진단이 가능해져 환아의 예후 및 경과를 미리 예측할 수 있게 됐다”며 “장기적으로 자폐장애 뿐만 아니라 ADHD, 지적장애, 언어장애, 틱장애 등 다양한 신경발달장애의 공존 및 감별 진단을 위한 빅데이터 구축 연구에도 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.
■ AI 딥러닝 기반 자폐스펙트럼장애 평가 모델 개발
연세대 의대 의생명시스템정보학교실 고찬영 강사와 박유랑 교수 연구팀은 소아의 사회적 기능 중 하나인 ‘공동주의(Joint attention)’ 행동의 객관적 평가·측정 방법을 개발했으며, 이를 이용해 자폐스펙트럼장애를 진단하고 중증도를 확인할 수 있는 AI 딥러닝 기반 모델을 최근 구축했다.
연구 결과는 국제학술지 ‘자마 네트워크 오픈’(JAMA Network Open, IF 13.37)에 게재됐다.
자발적 공동주의가 다른 유형의 공동주의보다 소아의 사회적 상호작용에 대한 욕구와 의도성을 좀 더 반영해 정밀한 분류가 된 것으로 연구팀은 추정했다.
박유랑 교수는 “이번 연구를 통해 소아의 행동지표를 디지털화해 객관적인 방법으로 자폐스펙트럼장애를 식별하고 증상의 심각도를 평가할 수 있는 모델을 개발했다. 향후 자폐스펙트럼 장애뿐만 아니라 여러 행동문제가 동반되는 뇌신경질환 연구와 임상적 평가를 위한 선별 및 정밀진단 보조도구 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다.
■ 수면 문제가 자폐 핵심 증상·행동 문제 등에 깊은 영향
연세대학교 의과대학 용인세브란스병원 정신건강의학과 김희연 교수, 세브란스병원 소아청소년과 신재일 교수·소아정신과 천근아 교수 연구팀이 자폐스펙트럼장애에서 나타나는 다양한 수면 문제가 자폐 핵심 증상 및 행동 문제들과 관련이 있음을 밝혔다.
연구는 ‘Epidemiology and Psychiatric Sciences’와 ‘European Child & Adolescent Psychiatry’에 각각 게재됐다.
수면 관련 불안과 입면 지연은 자폐 핵심 증상 중 하나인 제한된 관심사에 대한 몰두 및 반복 행동과 연관이 있었다. 밤에 자주 깨는 문제는 공격적 행동, 기분‧불안‧주의력 문제 등 다양한 문제 행동과 연관이 있었다. 또 주간 졸음을 많이 경험하는 아동의 경우 더 높은 비율로 기분‧불안 문제를 동반했다.
김희연 교수는 “연구를 통해 ASD 소아청소년들이 다양한 수면 문제를 겪고 있으며, 수면 문제가 잠에만 국한되는 것이 아닌 자폐 증상, 행동 문제와도 긴밀히 연관되어 있음을 알 수 있었다. ASD 소아청소년의 수면 문제에 개입해 자폐 증상을 호전시키고 삶의 질을 개선할 수 있을 것으로 기대한다”라고 전했다.
