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성장기 교정치료 위한 AI 기반 성장단계 판별 전략 규명

인공지능 활용 학습 방식 따라 진단 성능과 판단 방식 달라질 수 있음 보여 세밀하게 단계 나눠 학습한 경우 성장판단에 더 유리 고려대학교 구로병원 치과교정과 정석기 교수팀

성장기 교정치료 위한 AI 기반 성장단계 판별 전략 규명

성장기 교정치료는 시작 시점이 매우 중요하다. 아이와 청소년은 턱뼈와 얼굴뼈가 자라는 속도가 시기마다 다르기 때문에, 성장 단계를 정확히 파악해야 알맞은 치료 계획을 세울 수 있기 때문이다. 고려대학교 구로병원 치과교정과 정석기 교수팀(공동교신저자 고려대학교 구로병원 치과교정과 정석기 & 안암병원 치과교정과 이유선, 제1저자 고려대학교 구로병원 치과교정과 이수영 교수)은 공동연구를 통해 인공지능을 활용한 성장단계 판별 방법을 비교하고, 어떤 학습 방식이 더 효과적인지 확인했다고 6일 밝혔다. ▲(왼쪽부터) 고려대학교 구로병원 치과교정과 이수영, 정석기 고려대학교 안암병원 치과교정과 이유선 교수 연구팀은 교정 진단 시 사용하는 측모두부 방사선 사진 1,750장을 분석해 여러 인공지능 모델의 성능을 비교했다. 이번 연구에서 본 경추성숙도는 목뼈 모양을 보고 몸의 성장 정도를 판단하는 방법이다. 이는 목뼈의 모양 변화를 통해 지금이 성장 전인지, 성장 중인지, 성장 후인지를 살펴보는 방법으로, 추가 촬영 없이 측모두부 방사선 사진상에서 확인할 수 있어 널리 사용되어 왔다. 다만 단계 사이 차이가 매우 미세해 의사마다 판독이 쉽지 않다는 점이 한계로 꼽혀 왔다. 이번 연구는 인공지능이 경추 성숙도를 판별하는 경우 어떤 방식으로 학습시켜야 더 효율적인지를 비교했다는 점에서 의미가 있다. 연구팀은 인공지능이 방사선 사진 전체 특징을 스스로 익히도록 한 방식과, 목뼈의 특정 위치 정보를 먼저 익힌 뒤 성장 단계를 나누게 한 방식을 비교했다. 그 결과 사진 전체 특징을 직접 학습한 모델은 6단계 분류 정확도 67.3%를 기록해, 특정 위치 정보를 먼저 익힌 모델의 58.8%, 64.4%보다 더 높은 정확도를 보였다. 또한 정답의 바로 앞뒤 단계까지 포함해 평가한 정확도는 94.3%로, 다른 두 모델의 92.9%, 92.8%보다 높았다. 이는 세부 단계에서 일부 오차가 있더라도 대부분 인접한 단계 안에서 판단했음을 보여준다. 연구팀은 또 실제 진료에서는 성장단계를 세밀하게 나누는 것과 함께, 성장 전·성장 중·성장 후를 구분하는 것도 중요하다고 봤다. 이에 따라 먼저 6단계로 자세히 학습한 뒤 이를 3단계로 묶어 판단하는 방식과, 처음부터 3단계만 학습하는 방식을 비교했다. 그 결과 전체 정확도에서는 유의한 차이가 없었으나 ‘성장 중’ 구간에서는 6단계를 먼저 학습한 모델이 71.2%의 정확도를 보여, 처음부터 3단계만 학습한 모델의 66.8%보다 더 높았다. 아울러 인공지능도 더 자세히 학습하면 실제 의료진의 판단 방식에 가까워질 수 있음을 보여주었다. 3단계로 학습한 모델은 진단과 관련이 적은 주변 부위까지 넓게 보는 경향이 있었다. 반면 성장단계를 6단계로 학습한 모델은 실제 의사들이 중요하게 보는 목뼈 아래쪽 경계선, 들어간 부분의 모양, 뼈의 높이와 너비 비율 등에 더 집중하는 모습을 보였다. 고려대학교 구로병원 치과교정과 정석기 교수는 “이번 연구는 인공지능 모델에 어떤 방식으로 학습을 시키느냐에 따라 진단 성능과 판단 방식이 달라질 수 있음을 보여준 결과”라며 “앞으로 더 많은 기관의 자료를 바탕으로 검증이 이뤄진다면, 성장기 교정치료의 적절한 시기를 결정하는 데 도움이 되는 기술로 발전할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 고려대학교 안암병원 치과교정과 이유선 교수는 “성장기 치과교정치료에서는 환자의 성장 상태를 보다 정확하고 일관되게 파악하는 것이 중요하다”며 “이번 연구가 향후 실제 진료 현장에서 의료진의 판단을 보조하고, 환자별 맞춤 치료 시점을 정하는 데 도움이 되는 기반이 되길 기대한다”고 말했다. 한편 이번 연구 ‘Can classification strategies improve automated cervical vertebral maturation staging? A comparative study’는 국제학술지 Scientific Reports 2026년 3월호에 게재돼 학계의 주목을 받고 있다.

수액관 꺾임 방지하는 의료 보조 장치 개발

수액관 꺾이는 현상의 효과적인 방지와, 구조가 단순해 저비용 제작과 대량 생산 가능 꺾임인한 수액 흐름 차단 예방과 혈액 역류 등 합병증 발생 가능성 낮추는 데 도움 될 것 가톨릭대학교 성빈센트병원 신경외과 김영일 교수 진료지원간호팀 신자영 간호사

수액관 꺾임 방지하는 의료 보조 장치 개발

가톨릭대학교 성빈센트병원 신경외과 김영일 교수가 진료지원간호팀 신자영 간호사와 함께 수액 치료 과정에서 발생할 수 있는 수액관 꺾임을 방지하는 의료 보조 장치를 개발해 특허 등록을 마쳤다고 6일 밝혔다. 이번에 출원한 특허는 ‘수액관의 꺾임 방지 장치(A Device That Prevents the Kinking of the Intravenous Line)’에 관한 기술로, 환자에게 수액을 투여할 때 발생할 수 있는 수액관의 절곡(kinking) 문제를 구조적으로 예방하기 위해 고안됐다. ▲(왼쪽부터) 김 영일 교수, 신 자영 간호사 병원에서 수액 치료를 시행할 때 손등이나 발등에 삽입된 카테터와 연결된 수액관은 환자의 움직임이나 관절 위치에 따라 자연스럽게 굽어지는 절곡 부위가 생긴다. 이 부위가 심하게 꺾일 경우 수액 흐름이 원활하지 않거나 혈액이 역류하는 문제가 발생할 수 있어 의료진의 지속적인 관리가 필요하다. 김영일 교수팀이 개발한 장치는 이러한 문제를 해결하기 위해 수액관 절곡 부위를 외부에서 감싸 보호하는 구조로 설계됐다. 장치는 수액관의 상부와 하부를 각각 덮는 두 개의 커버 구조와 이를 연결·고정하는 체결 구조로 이루어져 있으며, 수액관이 지나가는 안착 홈을 통해 절곡 각도를 안정적으로 유지하도록 돕는다. 특히 카테터와 연결되는 부위까지 구조적으로 안정화해 수액관이 꺾이는 현상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 구조가 단순해 저비용 제작과 대량 생산이 가능하다는 장점이 있다. 이번 기술은 수액관 꺾임으로 인한 수액 흐름 차단을 예방하고 혈액 역류 등 합병증 발생 가능성을 낮추는 데 도움이 될 것으로 기대된다. 또한 환자의 움직임이 있는 상황에서도 안정적인 수액 투여 환경을 유지할 수 있어 임상 현장에서의 활용도가 높을 것으로 전망된다. 김영일 교수는 “수액 치료는 병원에서 가장 기본적으로 시행되는 치료 중 하나지만 작은 문제로도 환자 불편이나 치료 지연이 발생할 수 있다”며 “이번 장치가 임상 현장에서 수액 치료의 안정성과 편의성을 높이고 의료진의 관리 부담을 줄이는 데 도움이 되기를 기대한다”고 말했다.

마약성 진통제에 의한 가려움의 새로운 원인 규명

오피오이드 작용할 때 신호 전달 방식 바뀌어 통증 줄이면서 강한 가려움증 유발 아토피 피부염과 같은 만성 피부질환 있는 경우 더 심해질 수 있다는 사실도 확인 가천대학교 약학대학 심원식 교수 연구팀,

마약성 진통제에 의한 가려움의 새로운 원인 규명

가천대학교(총장 이길여)약학대학 심원식 교수 연구팀이 마약성 진통제(오피오이드)를 사용할 때 나타나는 ‘참기 힘든 가려움증’의 새로운 원인을 밝혀냈다. 오피오이드는 수술 후나 암 환자 치료 등에 널리 쓰이는 강력한 진통제지만, 많은 환자들이 심한 가려움증을 부작용으로 겪는다. 그동안은 이 가려움이 뇌나 척수 같은 중추신경계의 작용 때문이거나, 알레르기 반응과 관련된 히스타민 때문이라고 알려져 있었다. ▲ 바비나 산젤 박사(왼쪽). 심원식 교수 그러나 실제로는 항히스타민제가 잘 듣지 않는 경우가 많아, 정확한 원인은 오랫동안 풀리지 않은 문제였다. 연구팀은 이번 연구에서 가려움의 원인이 피부에 가까운 ‘말초 감각신경’에 있다는 사실을 밝혀냈다. 특히 통증을 느끼는 수용체(OPRM1)와 가려움을 느끼는 수용체(MRGPRX1)가 서로 결합해 새로운 형태의 ‘복합체’를 만든다는 점을 확인했다. 이 복합체는 오피오이드가 작용할 때 신호 전달 방식을 바꾸는 역할을 한다. 원래 오피오이드는 통증을 줄이는 신호를 보내지만, 이 복합체에 작용하면 신호가 ‘가려움 신호’로 바뀌게 된다. 이 과정에서 세포 안의 칼슘 농도가 증가하고, 이 변화가 신경을 자극해 강한 가려움을 유발한다는 것이다. 즉, 같은 약물이 통증은 줄이면서 동시에 가려움을 일으킬 수 있는 이유가 과학적으로 설명된 셈이다. 또한 연구팀은 아토피 피부염과 같은 만성 피부질환이 있는 경우 이 현상이 더 심해질 수 있다는 사실도 확인했다. 해당 질환에서는 관련 수용체와 체내 물질이 증가해, 가려움 신호가 더욱 쉽게 활성화되는 환경이 만들어지기 때문이다. 이번 연구는 치료 측면에서도 중요한 의미를 가진다. 제1저자인 바비나 산젤 박사는 “특정 수용체 복합체만 선택적으로 억제하면, 통증 완화 효과는 유지하면서 가려움만 줄일 수 있다는 가능성을 동물 실험에서 확인했다”며 “이는 기존 진통제의 부작용을 줄일 수 있는 새로운 치료 전략으로 기대된다”고 말했다. 연구를 이끈 심원식 교수는 “이번 연구는 그동안 명확히 설명되지 않았던 오피오이드 유도 가려움의 원인을 밝혀낸 것”이라며 “앞으로 통증은 효과적으로 줄이면서 부작용은 최소화하는 신약 개발로 이어질 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며, 의학 분야 상위 4% 국제 학술지인 ‘Journal of Biomedical Science’에 2026년 3월 28일 게재됐다.

치매 악화시키는 뇌 면역세포 잠재우는방법 찾았다

뇌 면역세포 '신경보호적 상태'로 전환하는 소마토스타틴 작용 원리 최초 규명 FDA 승인 약물 활용 치매 치료 가능성 확인으로 신약 개발 시간 획기적 단축 DGIST(총장 이건우) 뇌과학과 시냅스 다양성 및 특이성 조절 연구센터 소속 엄지원 교수 연구팀

치매 악화시키는 뇌 면역세포 잠재우는방법 찾았다

DGIST(총장 이건우) 뇌과학과 시냅스 다양성 및 특이성 조절 연구센터 소속 엄지원 교수 연구팀은 뇌 속 신경물질인 '소마토스타틴(somatostatin)'이 뇌 면역세포를 직접 조종해 알츠하이머병을 완화하는 원리를 세계 최초로 규명했다고 6일 밝혔다. 이번 연구는 치매를 악화시키는 뇌 면역세포를 '신경 보호 모드'로 완전히 바꾸고, 기존에 쓰이던 약물을 치매 치료제로 재창출할 수 있는 중요한 단초를 마련할 수 있을 것으로 기대된다. 알츠하이머병은 뇌에 '아밀로이드 베타'라는 찌꺼기가 쌓이고, 뇌 면역세포인 '미세아교세포'가 과하게 흥분해 염증을 일으키면서 악화된다. ‘미세아교세포’는 발병 초기에는 아밀로이드 단백질을 제거하는 방어적 역할을 수행하지만, 병이 심해지면 오히려 뇌 시냅스를 망치고 염증을 내뿜는 파괴자로 돌변한다. ▲(왼쪽부터) DGIST 뇌과학과 엄지원 교수, 정혜지 박사후연수연구원, 현가은 석사과정생 연구팀은 소마토스타틴이 이러한 면역세포의 폭주를 막고 다시 청소부 역할을 하도록 직접 제어한다는 사실을 새롭게 밝혀냈다. 배양된 미세아교세포에 소마토스타틴을 투여하자, 찌꺼기를 잡아먹는 식세포 작용 기능이 크게 향상되고 염증성 물질 분비는 줄어들었다. 구체적으로는 뇌를 망치는 염증성 인자(IL-12 등) 발현은 강력히 억제하고 뇌를 지키는 항염증성 인자(TGF-β)를 유도하여, 면역세포를 얌전한 '신경보호적 상태(protective state)'로 완전히 전환시켰다. 나아가 연구팀은 알츠하이머병에 걸린 쥐를 대상으로 소마토스타틴을 인위적으로 늘리는 실험을 진행했다. 그 결과, 면역세포가 염증을 일으키며 과활성화되는 현상이 성공적으로 억제되었고, 뇌 속에 널리 퍼져 있던 아밀로이드 찌꺼기가 대폭 줄어드는 것을 확인했다. 특히 행동학적 분석에서도 소마토스타틴이 늘어난 쥐는 장기 공간 기억 능력이 통계적으로 확연하게 좋아져, 실질적인 인지 기능 개선 효과까지 입증했다. 특히, 이번 연구 결과는 기존 약물을 활용한 '신약 재창출' 전략을 통해 치료제 개발을 획기적으로 앞당길 수 있다는 점에서 주목받는다. 본 연구에서 사용한 '소마토스타틴 수용체(SSTR) 작용제'는 말단비대증 등 타 질환 치료 목적으로 이미 FDA 승인을 받아 임상 현장에서 안전하게 활용되고 있다. 과거 알츠하이머병 대상 임상에서는 뇌 전달 효율 등의 한계로 뚜렷한 효과를 입증하지 못했으나, 본 연구를 통해 해당 약물이 '미세아교세포'를 표적으로 삼아 작용한다는 정확한 기전이 최초로 규명되면서 기존 약물을 치매 치료제로 확장 적용할 수 있는 새로운 돌파구가 마련되었다. 엄지원 교수는 “이번 연구는 뇌 신경물질인 소마토스타틴이 면역세포의 상태를 직접 제어해 치매 병리를 완화하고 기억력까지 개선할 수 있음을 최초로 증명한 결과”라고 연구의 의의를 강조했다. 이어 “과거 치매 임상에서는 한계를 보였지만 타 질환 치료 목적으로 이미 승인받아 쓰이고 있는 약물이, 이번에 밝혀진 작용 기전을 바탕으로 향후 치매 및 신경염증 치료제로 새롭게 쓰일 수 있는 융합적 가능성을 열었다”고 덧붙였다. 본 연구는 DGIST 뇌과학과 시냅스 다양성 및 특이성 조절연구센터의 정혜지 박사와 석사과정 현가은 학생이 공동 제1저자로 주도하였으며, 국제학술지 Brain, Behavior, and Immunity (JCR 상위 약 4% 이내)에 2026년 3월 26일 온라인 게재되었다. 아울러 본 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 연구지원 사업을 통해 수행되었다. [그림] 소마토스타틴에 의한 미세아교세포 조절 및 알츠하이머병 병리 완화



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봄철 야외활동 늘며 발바닥 찌릿’…족저근막염 의심
따뜻한 날씨가 이어지면서 등산, 산책, 조깅 등 야외 활동을 시작하는 사람이 늘고 있다. 최근에는 러닝 열풍이 불면서 달리기를 취미로 시작하는 사람들도 크게 늘었다. 하지만 겨우내 줄어들었던 활동량이 갑자기 늘어나면 발에 무리가 가기 쉽다. 특히 아침에 일어나 첫발을 디딜 때 뒤꿈치에 찌르는 듯한 통증이 반복된다면 단순한 피로가 아닌 ‘족저근막염’을 의심해 볼 필요가 있다. 족저근막은 발뒤꿈치뼈(종골)에서 시작해 발바닥을 따라 발가락 기저부까지 이어지는 두껍고 강한 섬유띠다. 발의 아치를 유지하고 체중을 지탱하는 중요한 구조물로, 보행 시 충격을 흡수하는 역할을 한다. 족저근막염은 이 부위에 반복적인 미세 손상이 쌓이면서 염증과 통증이 발생하는 질환으로, 가장 흔하게 접하는 발 질환 중 하나다. 김민욱 가톨릭대학교 인천성모병원 재활의학과 교수는 “족저근막염은 평균 발병 연령이 40~50대에 많고 여성에서 더 흔하게 나타난다”며 “장시간 서 있거나 갑자기 운동량이 늘어난 경우 발에 가해지는 스트레스가 증가하면서 발생하기 쉽다”고 말했다. ▲가톨릭대 인천성모병원 재활의학과 김민욱 교수 실제로 봄철에는 계단 오르기, 등산, 조깅 등 활동이 급격히 늘어나면서 발바닥

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국립암센터, ‘희귀암정보포털’ 오픈, 정보 불균형 해소 본격화
국립암센터(원장 양한광) 희귀암연구사업단(단장 김준혁)은 희귀암 환자와 가족에게 정확한 건강정보를 제공하고 전문 의료진과의 연결을 지원하기 위한 ‘희귀암정보포털(rarecancer.kr)’을 구축해 공식 오픈했다고 2일 밝혔다. 희귀암은 개별 질환의 발생 빈도가 낮아 정보 접근이 어려워 환자들은 진단과 치료 과정에서 어려움을 겪어왔다. 현재 국내 환자들은 인터넷 검색이나 온라인 커뮤니티를 통해 제한적이고 검증되지 않은 정보를 얻는 경우가 많아, 신뢰할 수 있는 공공 정보 플랫폼 구축의 필요성이 지속적으로 제기되어 왔다. 이에 국립암센터 희귀암연구사업단은 미국 국립보건원(NIH)의 GARD*와 미국 희귀질환 단체 NORD** 등 해외 공식 정보를 참고하고 국내 희귀암 연구그룹과 협업을 통해 국내 실정에 맞는 공익적 희귀암 정보 제공 플랫폼을 구축했다. 희귀암정보포털은 ▲희귀암 질병정보 검색부터 임상시험 정보연계 ▲환우회 및 커뮤니티 정보 ▲전문 의료진 및 병원 검색 ▲온라인 상담(Q&A) 서비스 등 환자에게 통합 서비스를 제공한다. 또한 국립암센터 발전기금과 연계된 후원 시스템을 갖추어 희귀암 치료를 위한 사회적 관심도 함께 독려할 예정이다. 이번 포털

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