대구경북과학기술원(DGIST)은 사람이 느끼는 통증을 인공지능(AI)으로 분석해 분류하는 기술을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.
의식 저하 환자나 소아, 고령 환자 등 의사 표현이 어려운 환자에 대한 정확한 통증 평가에 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.
26일 DGIST에 따르면 산업AX혁신본부 안진웅 책임연구원 연구팀이 GIST 전성찬 교수팀과 공동 연구로 온도 자극으로 유발되는 뇌파(EEG)를 AI로 분석해 통증 강도를 객관적으로 분류할 수 있는 기술을 개발했다.
통증은 사람마다 느끼는 정도가 동일한 자극에도 평가가 달라지고 소통이 어려운 환자의 경우 정확한 평가에 한계가 있었다. 이에 연구팀은 환자의 주관적 통증 점수를 그대로 학습하던 기존 방식에서 벗어나 두 개의 AI 모델이 서로의 예측 결과를 비교해 신뢰성 높은 데이터만 선택적으로 학습하는 혁신적인 알고리즘을 구현해 사람마다 다른 통증 표현의 편향성을 효과적으로 줄였다.
실제 41명의 뇌파 데이터를 검증한 결과 기존 모델 대비 유의미한 성능 향상을 입증했으며 미학습된 새로운 자극 환경에서도 안정적인 예측을 유지했다.
또 좌·우 전측두엽(F7, F8) 영역의 델타파 활동이 통증 강도와 밀접하게 연관된 것을 밝혀내 뇌 기반 디지털 바이오마커 개발의 신경생리학적 근거도 마련했다.
연구 결과는 재활공학 분야 국제 저명 학술지 IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering 에 게재됐다.
제1 저자인 정의진 박사후 연수연구원은 “이번 기술이 수술 전후 통증 모니터링과 만성 통증 추적, 중환자실의 객관적 통증 평가 등에 폭넓게 활용되기를 바란다”면서 “나아가 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기반의 실시간 모니터링 시스템으로 확장될 수 있도록 연구에 매진하겠다”고 강조했다.
김홍철기자 khc@idaegu.co.kr
댓글
0