질병 연구에 사용되는 아바타 영화의 모션 캡처 기술

 

 

Avatar와 같은 영화에서 캐릭터에 생명을 불어넣는 모션 캡처 슈트는 연구원들이 움직임을 손상시키는 질병의 발병을 추적하는 데 도움이 됩니다.

많은 경우에 그러한 상태를 더 빨리 평가할수록 환자는 더 빨리 적절한 지원과 치료를 받을 수 있습니다.

새로운 시스템은 인공 지능을 사용하여 신체 움직임을 분석합니다.

테스트에서 영국 전문가들은 두 가지 유전 질환의 중증도를 최고의 의사보다 두 배 빠르게 측정했습니다.

연구원들은 또한 임상 시험에서 신약을 개발하는 데 필요한 시간을 절반으로 줄이고 비용을 크게 줄일 수 있다고 말합니다.

이 연구는 Nature Medicine 저널에 게재되었습니다.

Great Ormond Street Institute for Child Health의 Valeria Ricotti 박사는 BBC News에 "결과에 완전히 놀랐다"고 말했습니다.

"광범위한 질병에 대한 진단 및 신약 개발에 미치는 영향은 절대적으로 막대할 수 있습니다."

Ricotti 박사는 신기술 개발에 10년을 바친 Imperial College와 University College London의 연구원 그룹 중 하나였습니다.

그들은 두 개의 별도 연구에서 프리드라이히 운동실조증(FA)과 뒤시엔 근이영양증(DMD) 환자를 대상으로 테스트했습니다. 연구원들은 움직임에 영향을 미치는 다른 질병에서 회복 중인 환자를 모니터링하는 데에도 사용할 수 있다고 말했습니다.

여기에는 뇌와 신경계, 심장, 폐, 근육, 뼈 및 여러 정신 장애와 관련된 모든 상태가 포함됩니다.


이러한 질병의 중증도와 진행 가능성을 추적하려면 일반적으로 클리닉에서 환자가 일련의 표준화된 동작을 수행하는 속도와 정확성을 측정해야 합니다. 환자에게 어떤 지원과 치료가 필요한지 파악하는 데 필수적인 평가는 몇 년이 걸릴 수 있습니다.

목요일에 발표된 두 연구는 모션 캡처 시스템이 이를 훨씬 더 빠르고 정확하게 수행할 수 있음을 보여줍니다. 영화 제작자들이 화면에 실제와 같은 외계인을 만들기 위해 아바타 영화에서 배우의 움직임을 캡처하는 데 사용하는 기술에서 채택되었습니다.

이 아이디어를 제안한 과학자 중 한 명인 Imperial College의 Aldo Faisal 교수는 이것이 엄청난 개선이라고 말했습니다.

"우리의 새로운 접근 방식은 인간이 포착할 수 없는 미묘한 움직임을 감지합니다."라고 그는 말했습니다. "임상 시험을 혁신하고 환자에 대한 진단 및 모니터링을 개선할 수 있는 능력이 있습니다."


FA는 일반적으로 청소년기에 나타나며 50,000명 중 1명에게 영향을 미치는 반면, DMD는 매년 전 세계적으로 20,000명의 어린이(주로 소년)에게 영향을 미칩니다. 현재 치료법은 없습니다.

임페리얼 칼리지의 한 팀은 먼저 FA 환자에게 모션 센서 수트를 테스트했습니다. 그들은 AI가 12개월 동안 질병의 악화를 예측할 수 있다는 것을 발견했는데, 이는 일반적으로 전문가가 걸리는 시간의 절반입니다.

그레이트 오몬드 스트리트(Great Ormond Street)의 별도 팀은 5세에서 18세 사이의 DMD를 앓고 있는 21명의 소년에게 기술을 테스트했습니다. 그것은 의사보다 훨씬 더 정확하게 미래 6개월 동안 그들의 움직임이 어떻게 영향을 받을지 예측했습니다.

연구원들은 그들의 시스템이 광범위한 조건에 대한 신약을 테스트하기 위한 임상 시험의 속도를 높이고 비용을 낮추는 데 사용될 수 있다고 믿습니다.

특히 희귀 유전 질환에 대한 신약 시험을 보다 비용 효율적으로 만들 수 있습니다.


UCL의 운동 실조증 센터장인 Paola Giunti 교수는 "저렴한 비용으로 더 적은 환자로 더 많은 약물을 시험할 수 있을 것"이라고 말했습니다.

DMD의 경우 신약의 효과와 관련하여 통계적으로 유의미한 결과를 얻으려면 약 18개월 동안 최소 100명의 환자가 필요합니다. 이 연구는 새로운 시스템을 사용하여 잠재적으로 6개월 동안 15명의 환자와 함께 할 수 있음을 보여주었습니다.

약 6,000종의 희귀 유전병이 영국인 17명 중 1명에게 영향을 미칩니다. 각 질병에 걸린 환자의 수는 수백 명 또는 그 이하일 수 있습니다. 이는 제약 회사가 이를 치료할 신약을 개발하기 위해 값비싼 임상 시험을 수행하려는 의욕을 꺾는 요인입니다.



의학 연구 위원회의 런던 의료 과학 연구소의 Richard Festenstein 교수는 BBC 뉴스에 자신이 개발을 도운 슈트 기술이 신약 개발의 경제학을 바꿀 잠재력이 있다고 말했습니다.

"이것은 희귀 질환에 투자하기 위해 제약 산업을 유치할 것입니다."라고 그는 말했습니다. "우리 연구의 주요 수혜자는 환자가 될 것입니다. 기술이 훨씬 더 빨리 새로운 치료법을 제시할 수 있기 때문입니다. .''

연구원들은 이미 FA 및 DMD에 대한 약물 시험을 위한 모션 캡처 사용에 대한 승인을 찾고 있으며 성공할 경우 2년 내에 시작할 수 있습니다. 그들은 또한 파킨슨병, 알츠하이머병 및 MS와 함께 사용하기 위한 데이터를 수집하고 있습니다.