건국대병원 엄경은 교수,

스마트폰으로 안면마비 자가진단·재활 시대 연다

한국연구재단 신진연구 국책 과제 선정… 3년간 2억 7천만원 지원

안면마비 환자가 스마트폰 카메라 하나로 집에서 스스로 증상을 진단하고 재활 운동을 받을 수 있는 시대가 열린다. 건국대병원 재활의학과 엄경은 교수팀이 인공지능(AI) 기반 안면마비 자동진단 및 자가재활 플랫폼 개발 연구를 국가 지원 과제로 선정받아 본격적인 연구에 착수한다.

■ 안면마비, '설마' 하다가 후유증 남긴다

흔히 '구안와사'로 불리는 안면마비는 한쪽 얼굴 근육이 갑작스럽게 마비되는 질환이다. 전체 인구의 1~2%가 경험할 만큼 결코 드문 병이 아니지만, '목숨과는 관계없다'는 인식 때문에 치료를 미루다 후유증이 남는 환자가 적지 않다.

안면마비 환자의 20~30%는 치료 후에도 마비 증상, 얼굴 비대칭, '부정연합운동(synkinesis)' 등 후유증을 안고 살아간다. 부정연합운동이란 눈을 감으려 할 때 입꼬리가 함께 움직이는 식의 비정상적 신경 연결을 말한다. 특히 가장 흔한 형태인 '벨(Bell) 마비' 환자의 70% 이상은 자연 회복되지만, 초기 치료가 제때 이뤄지지 않은 중등도 이상 환자는 만성화 위험이 크게 높아진다.

전문가들은 “조기 진단과 조기 재활이 예후를 결정한다”고 한목소리로 강조하는 이유다.

■ 주먹구구식 평가에서 AI 정밀 진단으로

현재 임상에서 가장 널리 쓰이는 안면마비 평가 도구는 'Sunnybrook 안면 등급 시스템'이다. 의사가 눈썹 올리기, 눈 감기, 미소 짓기, 코 주름, 입술 오므리기 등 5가지 표정을 환자에게 시켜보며 좌우 대칭성과 부정연합운동 유무를 채점하는 방식이다.

문제는 이 평가가 고도로 훈련된 임상가의 주관적 판단에 의존한다는 점이다. 최근 영상 기반 얼굴 분석 기술이 발전하고 있지만, 대부분 정지된 사진에서 기초적인 비대칭만 측정하거나 미세한 움직임은 포착하지 못하는 한계가 있었다.

엄경은 교수팀은 이 문제를 AI로 돌파한다. 엄경은 교수는 “안면마비는 증상이 갑작스럽게 나타나지만, 환자 대부분은 '며칠 지나면 낫겠지' 하고 병원 방문을 미룬다”라며 “AI 진단 도구가 있다면, 증상이 나타난 당일 집에서 중증도를 스스로 파악하고 빠르게 의료진을 찾게 되는 계기가 될 수 있다”고 말했다.

■ "병원 못 가도 재활할 수 있어야 한다"

이 연구가 주목받는 이유는 기술적 혁신뿐 아니라 '의료 접근성'이라는 사회적 가치에 있다. 안면마비는 재활 치료가 예후를 좌우하지만, 현실에서 환자들이 꾸준히 병원을 찾는 것은 쉽지 않다. 지방이나 농어촌에 거주하거나, 거동이 불편하거나, 바쁜 일상으로 통원이 어려운 환자들이 많다.

연구팀이 개발할 플랫폼은 스마트폰·PC·태블릿 등 누구나 갖고 있는 기기만 있으면 집에서 AI 코치의 지도 아래 재활 운동을 이어갈 수 있게 한다. 의료진 역시 플랫폼을 통해 환자의 재활 수행 데이터와 회복 경과를 원격으로 모니터링하고 맞춤형 처방을 내릴 수 있다.

연구팀은 이 시스템이 향후 디지털치료제(DTx, Digital Therapeutics)나 모바일 헬스케어 서비스로 발전할 수 있다고 본다. 안면마비뿐 아니라 안면신경계 질환 전반으로 확장 가능한 플랫폼이기도 하다.

■ 임상과 AI를 동시에 아는 연구자

엄경은 교수는 재활의학과 전문의로서 10년 이상 안면신경마비·말초신경 축삭손상 평가·전기생리학적 진단(EMG/NCS) 분야에서 임상 경험을 쌓아왔다. 여기에 딥러닝 기반 연하장애(삼킴 장애) 자동 분석 연구, Microsoft Kinect를 활용한 3D 모션 분석 연구, 유방암 수술 환자 대상 모바일 헬스 운동재활 플랫폼 개발 경험 등을 보유하고 있다.

특히 연하장애 연구에서는 일상 대화 음성을 AI로 분석해 개인 단위 진단 정확도 90%를 달성, 국제 학술지 Scientific Reports에 발표하며 AI 기반 기능 평가의 임상 적용 가능성을 입증했다. '일상 데이터로 기능장애를 정량 진단한다'는 이 연구의 핵심 아이디어는 안면마비 연구에도 그대로 이어진다.

■ 얼굴을 되찾는 것, 일상을 되찾는 것

안면마비의 후유증은 단순한 외모 문제가 아니다. 눈이 완전히 감기지 않으면 각막이 손상되고, 입술 비대칭은 음식물 흘림·발음 이상으로 이어진다. 무엇보다 표정 변화는 감정 표현의 핵심이기 때문에, 얼굴 비대칭이 남은 환자는 대인관계에서 심각한 심리적 위축을 경험한다.

연구팀이 이 플랫폼을 통해 기대하는 효과는 세 가지다. 첫째, 조기 진단율 향상. 스스로 촬영한 영상으로 즉각 중증도 평가가 가능해져 치료 골든타임을 놓치는 환자가 줄어든다. 둘째, 지속적 재활 참여. 집에서 언제든 AI 피드백을 받을 수 있어 재활 순응도가 높아진다. 셋째, 의료 불평등 해소. 병원과 거리가 먼 환자도 질 높은 재활 서비스를 받을 수 있다.

연구팀은 이번 국책과제를 통해 3년 안에 실제 환자에게 적용 가능한 수준의 AI 안면마비 통합 시스템을 완성하겠다는 목표를 제시했다. 기술 완성 이후에는 의료기기 인허가 및 디지털치료제 사업화를 통해 보다 많은 환자에게 혜택이 돌아갈 수 있도록 할 예정이다.