한국인 사망원인 3위(1위 암, 2위 심장질환/2016년 통계청)이자 단일 질환 사망률 1위인 뇌졸중^*. 뇌혈관이 막혀 뇌 조직이 괴사하는 뇌경색은 뇌졸중의 원인 중에서 가장 큰 비중을 차지한다. 

국내 연구진이 뇌경색이 발병하기 전의 뇌 MRI 영상에서 관찰되는 만성 뇌 허혈(혈류가 부족한 상태)병변으로 뇌경색이 걸렸을 때 악화 및 회복의 정도를 예측할 수 있음을 증명하였다. 

한국표준과학연구원(KRISS, 원장 직무대행 박상열) 국가참조표준센터와 동국대 일산병원, 분당 서울대병원 등 전국 11개 대학병원이 함께 만든 한국인 허혈뇌지도를 이용하여 판정한 ‘뇌 건강 나이’로 뇌경색의 예후를 예측할 수 있음이 증명되었다. 

허혈뇌지도란 만성적인 뇌의 혈류 순환장애로 인한 뇌허혈 손상의 정도를 등급화한 표준자료다. 환자는 뇌 MRI 영상을 촬영한 후 뇌지도와 비교해보면 자신의 만성 허혈성 뇌손상이 ‘100명 중 몇 등(한국 뇌경색 환자 기준)’에 해당하는지 알 수 있다. 또한 연령대 별로 제공되는 허혈뇌지도를 참조하면 만성 허혈성 뇌손상과 관련한 ‘뇌 건강나이’도 추정할 수 있다. 

뇌경색이 발병하지 않은 일반인도 MRI를 촬영 후 한국인 뇌허혈 뇌지도를 이용하면 만성 뇌허혈 점수 계산을 통하여 뇌 건강 나이를 알 수 있다.

만성 허혈성 뇌손상은 뇌경색 환자뿐만 아니라 평소 별다른 증상이 없는 사람의 MRI에서도 흔히 관찰되며 뇌경색의 발생 위험도를 잘 반영한다.

연구팀은 뇌경색 발병 전 평소 뇌허혈 점수가 100명 중 81~100등인 환자가 1~20등인 환자에 비해 뇌경색의 크기가 같더라도 증상이 악화될 가능성이 약 1.5배 증가함을 밝혀냈다. 또한 퇴원 후 3개월까지 회복 정도도 약 30 % 감소하는 것으로 나타났다. 

그리고 3개월 후 뇌경색 후유증으로 인한 장애정도를 분석한 결과, 평소 뇌허혈 점수가 1~20등 환자에 비해 21~40등, 41~60등, 61~80등, 81~100등인 환자들의 예후가 더 나쁠 가능성이 각각 30 %, 40 %, 70 %, 100 % 가까이 크게 증가하는 것으로 밝혀졌다.

연구팀은 이번 결과를 얻기 위하여 2014년 제작한 한국인 허혈뇌지도를 바탕으로 전국 11개 종합병원에 입원한 5,035명의 급성 뇌경색 환자의 MRI 영상 빅데이터 분석을 실시하였다.   

2014년 한국인 허혈뇌지도를 제작할 때는 2,699명의 뇌경색 환자 데이터를 사용했지만, 허혈뇌지도의 정확성을 증명하는 이번 연구에서는 5,035명이라는 방대한 데이터 축적 및 적용을 통해 신뢰성을 높였다. 

동국대 일산병원 신경과 김동억 교수는 “뇌졸중은 한국인 6명중 1명에게 발생하며 사망률과 영구 장애율이 매우 높아 예방이 무엇보다 중요하다”며 “한국인 허혈 뇌지도는 뇌경색 환자의 예후를 예측하는데 활용할 수 있을 뿐만 아니라 뇌경색 발생을 사전에 예방하는 데도 활용 할 수 있다”고 말했다.

KRISS 국가참조표준센터 채균식 센터장은 “한국인 허혈뇌지도는 우리나라 뇌졸중 환자의 진단을 위해 촬영한 MRI 영상을 체계적으로 수집하여 데이터의 신뢰도를 평가한 후 뇌졸중 진료에 특화된 방식으로 제정된 참조표준자료”라며 “생산단계에서부터 관리된 의료 빅데이터 기반 참조표준으로서 국민 복지향상에 크게 기여할 것이다”라고 강조했다.  

한편 이번 성과는 산업통상자원부 국가기술표준원, 보건복지부, 한국연구재단의 지원을 받아 수행되었고, 교신/책임 저자 동국대일산병원 신경과 김동억 교수, 분당서울대 신경과 배희준 교수, 제1저자 동국대일산병원 신경과 류위선 교수를 포함 30명의 저자가 참여하였다.   

한국인 허혈뇌지도는 만성적인 뇌의 혈류 순환장애로 인한 뇌허혈 손상의 심한 정도를 등급화한 표준 자료다. 뇌 MRI를 촬영하여 뇌지도와 비교하면 자신의 만성 허혈성 뇌손상이 ‘100명 중 몇 등’(한국 뇌경색환자 기준)에 해당하는지 알 수 있다. 특히 연령대 별로 제공되는 뇌허혈 뇌지도를 참조하면 만성 허혈성 뇌손상 관련 ‘뇌 건강나이’도 추정이 가능하다. 

한국인 허혈뇌지도는 2011년부터 10개월간 전국 11개 대학병원에 ‘처음 생긴 급성 뇌경색’으로 입원한 2,699명 환자 전수를 대상으로 뇌 MRI (약 6만 장 분량 사진) 자료를 표준 뇌 템플릿에 옮기고 환자 개개인의 뇌혈관 위험인자를 분석하여 얻은 결과물이다. (2014년 처음 공개)

한국인 허혈뇌지도는 ‘한국인 뇌MR영상 국가참조표준데이터센터’ 홈페이지(www.brainmr.com)를 통해 누구나 사용 가능하며, 전국 대학병원을 비롯한 110여개 병의원에 배포하여 뇌질환 진단 시 참고자료로 활용하고 있다. 

지금까지는 MRI 검사 후 만성 허혈 뇌손상이 발견되면 그 심한 정도를 ‘없다 / 조금 있다 / 많다 / 아주 많다’ 등으로 판독할 수밖에 없었다. 이로 인해 의사와 환자 간 의사소통과 환자 맞춤형 진단/치료에 한계가 있었다. 하지만 허혈 뇌지도를 사용함으로써 뇌경색 환자의 체계적인 치료가 가능해졌을 뿐만 아니라 객관적인 수치를 통해 환자의 상태를 말해줌으로써 환자-의사 간 소통도 효율적으로 이뤄지며 환자의 치료 순응도도 높일 수 있다. 

2014년에는 한국인 허혈뇌지도를 개발한 것이고, 이번에는 허혈뇌지도가 임상적으로 효과가 있음을 국제적 학술지를 통해 입증한 것이다. 5000명이 넘는 환자의 빅데이터를 분석한 결과 허혈뇌지도를 통해 계산된 뇌 건강 나이가 뇌경색의 예후를 예측하는데 도움이 된다는 것이 증명되었다.    

한국인 허혈뇌지도는 한국표준과학연구원 국가참조표준센터가 주관하여 한국인 뇌MR영상 데이터센터와 함께 뇌졸중 전공 신경과 전문의, 영상의학과 전문의, 의료통계학자, 뇌영상 관련 의료 산업전문가, 측정 및 표준 전문가들로 구성된 기술위원회에서 데이터의 신뢰도와 정확도를 검증한 국가 표준데이터를 토대로 제작되었다. 

한국인 허혈 뇌지도는 뇌경색 환자의 뇌 MRI에서 관찰되는 만성 허혈성 뇌병변의 분포와 크기를 컬러(사진 속 빨간색)로 보여준다. 이를 통해 우리나라 뇌졸중 환자 기준으로 백분위 석차 (100명 중 몇 등에 해당하는지)를 신속하게 판정할 수 있다. 또한 연령대 별로 제공되어 있어 뇌혈류순환 관련 ‘뇌 건강나이’도 추정할 수 있게 된다. 

  

 

한국표준과학연구원에 설립된 센터로 과학, 기술, 산업 활동에서 생산되는 모든 측정데이터 및 정보를 과학적으로 분석･평가하여 정확도와 신뢰도를 공인함으로써 국가사회의 모든 분야에서 널리 지속적으로 사용되도록 물리, 화학, 금속재료, 보건의료, 생명공학 등 다양한 분야의 국가참조표준데이터를 제정하고 있다. 

과학, 기술, 산업 활동에서 생산되는 모든 측정데이터 및 정보를 과학적으로 분석･평가하여 정확도와 신뢰도를 공인함으로써 국가 사회의 모든 분야에서 널리 지속적으로 사용되도록 마련된 자료(물리화학적 상수, 공인된 물성 값, 공인된 과학기술 데이터 및 통계 등)

(국가표준기본법 제3조)

“참조표준”은 산업‧기술 데이터의 정확도‧신뢰도 평가를 통해 관련 연구개발‧산업현장에서 활용가능하도록 공인된 데이터로써, 유사 시험‧연구에 참조할 수 있어 중복실험 방지로 인한 국가적 시간‧비용 절감이 가능

‘정부 3.0’이 공공데이터의 개방‧공유를 통한 일자리 및 신성장 동력 창출의 중요성을 강조함에 따라, 국가적으로 생산된 산업‧기술 데이터의 체계적 관리와 활용이 중요

 

보건의료분야 빅데이터의 활용을 통한 국민보건 증진 및 경제손실 예방