imec, AI·초소형화 기반 통합 BCI 플랫폼 개발
- 신경 조절 기술은 약물 치료를 보완·대체하며, 신경 신호에 맞춰 자극하는 치료법으로 발전 중임
- 궁극적으로 BCI는 더 작고 덜 침습적이면서 환자별 맞춤 치료가 가능한 방향으로 진화하고 있음
파킨슨병 치료, 뇌 상태에 맞춰 자극하는 방식으로 발전
- 파킨슨병 치료에서는 뇌의 신경 활동을 측정해 환자 상태에 따라 자극을 조절하는 적응형 뇌 자극 기술이 실제 치료에 활용됨
- 다만 약한 신경 신호를 전기 자극과 동시에 측정해야 하는 기술적 어려움과 두개골 수술이 필요한 높은 침습성이 보급의 한계로 지적됨
- 이에 AI와 추가 센서를 활용해 더 풍부한 신경 정보를 분석하면서 환자 부담은 줄이는 정밀 치료 기술이 개발되고 있음
신경 신호 읽고 자극까지…양방향 치료로 확대
- 뇌졸중 후 연하곤란 등 복합적인 신경계 장애에는 기존 재활· 수술·전기 자극만으로 치료하는 데 한계가 있음
- 이에 차세대 신경치료는 중추·말초신경계의 신호를 함께 측정하고 분석하는 다중 모달 방식으로 발전할 필요성이 제기됨
- 특히 신경 신호를 읽는 데 그치지 않고 결과에 따라 자극을 되돌려주는 양방향 폐쇄형 시스템이 핵심 기술로 주목받음
비침습 측정·부드러운 소재로 BCI 부담 완화
- 확산 광학 기술을 활용해 뇌 혈류·산소포화도·두개내압 등을 비침습적으로 측정하려는 기술이 개발되고 있음
- 임플란트 분야에서는 단단한 기존 전극 대신 뇌 조직의 특성을 모방한 부드러운 생체모방 소재를 활용해 장기 이식에 따른 손상을 줄이는 연구가 진행 중임
- 이를 통해 침습성을 낮추면서도 고해상도 신경 데이터를 안정적으로 확보하는 것이 목표임
임상 도입 위해 보험급여·사업화 모델도 중요
- 첨단 신경 기술의 의료 현장 확산에는 기술 성능뿐 아니라 보험급여와 사업화 전략 마련도 핵심 과제로 꼽힘
- 고가 장비 판매에만 의존하기보다 기존 보험체계와 연계 가능한 소모품· 소프트웨어 등 다양한 수익모델이 필요하다는 지적임
- 특히 의료기기 시장 진입을 위해서는 기존 의료기기 코드와 환자군을 고려한 사업화 전략이 중요함
imec, ‘시스템에서 플랫폼으로’ 전환 추진
- imec은 개별 뉴런을 고해상도로 기록하는 뉴로픽셀과 말초신경을 정밀 자극하는 선택적 말초신경계 자극 등의 기반 기술을 개발하고 있음
- 개별 의료기기를 매번 처음부터 개발하기보다 공통 기반 기술을 활용해 다양한 임상 목적에 맞는 제품을 개발할 수 있는 플랫폼 구조를 지향함
- 이를 위해 imec의 반도체·초소형화 기술과 임상 전문 기관의 의료 지식을 결합하는 협력 방식을 강조함
향후 5~10년, AI 기반 맞춤형 신경 기술 생태계 전망
- 향후 BCI는 개별 기업이 모든 기술을 자체 개발하는 방식에서 표준화된 플랫폼과 상호운용 가능한 모듈을 활용하는 생태계로 발전할 전망임
- AI를 통해 환자별 신경 데이터를 실시간 분석하고 치료를 조절하는 코프로세서 형태의 맞춤형 시스템도 발전할 것으로 예상됨
- 궁극적으로 더 작고 부드럽고 덜 침습적인 장치와 양방향 신경 인터페이스, AI 기반 개인화 치료를 결합한 공통 플랫폼이 차세대 신경 기술의 핵심 방향으로 제시됨
