자폐스펙트럼장애는 아동의 1~2%에서 발병하는 신경발달장애다. 사회관계 형성의 어려움, 정서적 상호작용 문제, 반복 행동과 제한된 관심 등을 특징으로 한다. 발병 원인은 유전적·환경적 요인의 상호작용으로 알려져 있다.
자폐스펙트럼장애는 전문가 수가 적고 근거가 명확한 치료가 많지 않아 진단과 치료에 어려움이 있다. 서울대병원 소아정신과 김붕년 교수팀은 정확한 진단과 맞춤치료를 위한 디지털 헬스 데이터(상호작용 영상, 음성 데이터, 시선 추적 등) 수집을 위해 이번 실험실을 구축했다.
AI 리빙랩은 연구자와 참여자가 함께 결과물을 만드는 개방형 실험실이다. 자폐스펙트럼장애 아동의 모습을 고성능 촬영 시스템으로 다각도에서 관찰하고, 시선처리·언어·인지 등 다양한 데이터를 수집하게 된다. 수집된 데이터는 AI 모델 개발에 사용될 예정으로, 자폐 조기 선별과 진단 보조, 개인 맞춤형 치료 등에 활용될 예정이다.
AI 리빙랩은 ▲상호작용실 ▲시선추적실 ▲관찰실 ▲가족 상담실 등 4가지 공간으로 구성된다. 상호작용실에서는 부모와 아동의 영상을 관찰하고 음성 데이터와 생체 신호들을 수집한다. 시선추적실에서는 아동의 시선추적 데이터를 파악하고, 가족 상담실에서는 부모 대상 ADI-R 등 인터뷰 면접이나 아동 언어 검사가 이뤄진다. 연구 참여자는 리빙랩 1회 방문으로 자폐 증상 및 언어 능력 등을 한 번에 평가받을 수 있다.
이번 AI 리빙랩 구축을 통해 자폐스펙트럼장애 대상 복합 디지털 헬스 빅데이터 수집, 정량화된 개인 맞춤형 치료, 조기 치료, 예후 개선 등이 기대된다. 수집된 데이터는 디지털 치료제 개발 촉진, 자폐스펙트럼장애 바이오마커 발굴 등의 초석으로도 활용될 전망이다.
김 교수는 “AI 리빙랩 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 리빙랩 개소는 보건복지부 국립정신건강센터가 주관하는 ‘자폐스펙트럼장애 디지털헬스 빅데이터 구축 및 인공지능 기반 선별·진단보조·예측기술 발달 사업’의 일환으로 수행됐으며, SK텔레콤의 딥러닝·영상분석기술 도움을 받았다.
