'파킨슨병 퇴치 실마리 잡자'··· 인텔의 웨어러블·빅데이터 접목 이야기

지난 1년 간 인텔과 파킨슨 분야 연구원들은 웨어러블, 사물인터넷, 빅데이터 분석을 활용해 파킨슨병의 진행상황을 측정하는 획기적 기법을 시험해왔다. 인텔은 이 프로젝트가 최근 임상 시험단계에서 벗어났다며, 이제 연구원들은 데이터를 수집하기 위해 환자들에게 장비를 착용시키기 시작했다고 전했다.



인텔의 빅데이터 솔루션 전무이사이자 부회장인 론 카사비안은 “이 기술이 실제로 작동하고 분석이 제대로 조정되었는지 확인하기 위해 한번에 환자 50명 정도씩 시험을 시작했다. 우리는 현재 이 범위를 훨씬 광범위하게 넓혔다”라고 전했다.

이어 이어 “현재 연구원들은 정상이 어떤 상태인지조차 알지 못한다. 우리는 연구원들과 우리가 아주 많은 양의 데이터를 수집해 정상이 어떤 상태인지 이해하는데 도움을 주려 하고 있다”라고 덧붙였다.

그는 내년 안에 이 프로젝트에 1만 명의 환자들이 참여할 수 있기를 희망한다고 밝혔다. 현재 미국에 파킨슨병 환자는 100만 명 정도이고, 전세계적으로는 500만 명의 환자가 있다.

전 인텔 CEO이자 암 생존자 앤디 그로브가 파킨슨병을 조준
인텔의 파킨슨병 연구는 공동창업자이자 전 CEO인 앤디 그로브(Andy Grove) 시절부터 시작됐다. 앤디 그로브는 인텔 CEO 퇴임 직후인 2000년 파킨슨병 진단을 받았다.

그로브는 전사다. 그는 1956년 헝가리를 탈출하기 전까지 파시즘 독재정권, 독일군의 점령, 여러 사회주의 정권의 억압을 견뎌냈다. 그가 미국에 도착했을 때 그는 버스 벨보이로 직업전선에 뛰어들었다. 몇 년 후 그는 캘리포니아 버클리대학교에서 화학공학 박사학위를 취득했다.

그로브는 이후 인텔 창업을 도왔고, 인텔의 리더로서 회사를 메모리 칩 제조사에서 전세계에서 가장 큰 마이크로프로세서 제조사로 변혁시켰다.

1995년 그로브는 전립선 암 진단을 받았다. 그는 자신의 치료 옵션과 질병에 대한 의학적 연구 상태의 검토를 시작했다. 그로부터 몇 년 후 그는 파킨슨병에 대해서도 같은 방식으로 대처했다.

파킨슨병은 신경퇴행적 뇌 질병이다. 중뇌의 도파민-생성 세포 영역이 죽기 시작해 점차적으로 몸 떨림, 근육 강직, 느린 움직임, 보행 장애 등의 증상이 나타난다. 또한 수면장애와 인지 행동 문제를 일으키기도 하며, 후에는 흔히 치매로까지 이어지게 된다.

연구원들은 파킨슨병의 진행상황에 대해서 제대로 이해하지 못하고 있다며 카사비안은 “우리는 어떠한 공통점도 찾아내지 못했다”라고 전했다.

문제의 큰 부분은 신경과 의사들이 현재 환자의 병세 진행 상황을 추적하기 위해 활용하는 테스트에 있다.

카사비안에 따르면 일정상 그들은 균일 파킨슨병 진단 등급(Uniform Parkinson’s Disease Reating Scale)을 수행한다. 15분의 시간 동안 의사는 환자가 얼마나 잘 이야기하고 움직이고 보행하는지를 측정한다. 환자의 파킨슨병 증상이 시간마다 다르게 나타나기 때문에 이 테스트는 극히 주관적이다.

이 프로젝트에서 인텔과 협력중인 마이클 J 폭스 재단의 토드 셰러는 의사 제임스 파킨슨(James Parkinson)이 처음 이 병을 발견한지 200년이 지난 현재에도 의사들은 “여전히 파킨슨병을 주관적으로 측정하고 있다”라고 말했다.

파킨슨병 환자를 철저히 모니터링
앤디 그로브는 그의 신체는 물론이고 그와 같이 파킨슨병을 앓는 수백만 명의 다른 환자들의 몸에 어떠한 일이 발생하고 있는지를 더욱 철저히 측정하는 더 나은 방법을 원했다. 그리고 15개월 전, 그로브는 인텔에게 그 작업에 협력해달라고 의뢰했다.

이에 대해 인텔이 준비를 시작했으며, 각기 다른 옵션들과 시작 방법을 이해하는 데에는 4개월 정도의 시간이 걸렸다.

연구원들과 인텔은 객관적인 데이터를 아주 많이 수집하는 것이 관건이라고 인식했다. 그에 대한 솔루션은 놀라울 정도로 간단했다. 모든 스마트폰, 스마트워치, 기타 웨어러블 기기들에 탑재된 것과 동일한 가속도계가 장착된 웨어러블 장비가 답이었다.

임상 실험용으로 인텔과 연구원들은 단순한 시판 스마트워치를 선택했다. 그러나 카사비안은 가속도계가 장착된 다른 웨어러블 기기들도 측정에 쓰일 수 있다고 설명했. 이 평범해 보이는 장비는 움직임의 느림, 떨림, 수면의 질을 24시간 내내 측정한다. 이 기기는 환자당 초당 300번 이상의 측정치를 기록하는데 1일을 기준으로 환자당 1GB의 데이터를 생성한다.

연구원들은 네냔 증 EKG, 혈압, 그리고 심박수 데이터까지 수집할 수 있게 되길 희망하고 있다. 카시비안은 “현재 연구원들은 심박수와 파킨슨병 진행상황사이의 연관관계에 대해서는 알지 못한다”라고 설명했다. 또한 연구원들은 실시간으로 처방 약품의 효과를 확인할 수 있기를 기대하고 있다.

그 모든 데이터를 분석하기 위해 인텔은 아파치 하둡의 클라우데라 CDH 배포판을 기반으로 애널리틱스 플랫폼을 개발했다. 플랫폼은 클라우드 인프라상에 배치했다. 인텔은 실시간 변화내역을 감지하고 처리하기 위해 애널리틱스 애플리케이션을 개발했다. 기준점을 만들고 이후 센서상의 변화나 비정상적 수치 등을 감지해서 연구원들이 파킨슨병 진행 상황을 객관적으로 측정할 수 있게 해주려는 의도였다.

카사비안은 “단순한 시간대 분석도 연구원들에게는 믿을 수 없을 정도의 통찰을 줄 수 있다. 연구원들은 흥분된 상태다. 연구원들과 일하면서 우리는 그 시간대안에 특정 패턴을 볼 수 있었다. 점진적으로 이 시스템은 정상에 비해 얼마나 빠른 속도로 병이 진행되는 특정 환자들을 식별할 수 있을 것이다. 그러나 우선은 정상 상태를 이해하기 위해 막대한 데이터 수집이 필요하다”라고 말했다.

셰러는 “데이터 과학과 웨어러블 컴퓨팅은 큰 잠재력을 지니고 있다. 파킨슨병 의약 개발, 진단, 처방에 있어서 전에 없던 수준으로 환자의 실제 질병 경험을 객관적으로 측정하고 캡쳐할 수 있도록 해준다”라고 덧붙였다. ciokr@idg.co.kr