헬스케어에 인공지능을 더하다

1. 인공지능 헬스케어 개념

인공지능은 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다. 특히 헬스케어 및 의료서비스에 인공지능을 접목하여 의사와 환자에게 새로운 가치를 창출 하고 있습니다. 과거 의료 서비스는 진료 경험을 바탕으로 한 의사들의 판단에 의존했다면, 인공지능은 논문, 학술자료 등의 데이터와 기계학습을 분석함으로써 진단, 질병 예측/예방, 환자 맞춤형 치료 등의 혁신적인 의료 서비스를 제공합니다. 예를 들어 인공지능 스스로 환자의 MRI, PET 등의 의료 영상 이미지를 분석하고 학습하여 질환에 대한 진단정보를 의사에게 제공해 최종 진단을 도울 수 있습니다. 그리고 개인 맞춤형 데이터를 활용하여 해당 환자의 약물 부작용 정보를 제공함으로써 약물을 처방하는데 도움 줄 수 있습니다. 이처럼 인공지능 기술의 발달은 헬스케어 산업에 새롭고 혁신적인 서비스를 창출하고 있습니다. 

2. 인공지능 헬스케어 시장 동향은?

요즘 많은 사람들이 100세 시대라고 말합니다. 그 만큼 사람들은 건강관리에 많은 관심을 기울이고 있으며, 혁신적인 의료 서비스를 기대하고 있습니다.

Marketsandmarkets(2016) 보고서에 따르면, 2015년 인공 지능 헬스케어 세계 시장규모는 71.3백만 달러지만, 2020년 754.7 백만 달러로 크게 성장할 것으로 예상하였습니다. 특히 헬스케어 산업은 전체 인공지능 산업 시장 중 연평균성장률(CAGR)이 가장 높은 60.3%로 전망하였습니다. 그리고 국내 AI 헬스케어 시장은 2015년 17억원에서 2020년 256억원으로 증가하는 등 글로벌 시장의 연평균 성장률(40%)보다 높은 70.4%를 기록할 것으로 전망하였습니다. 

3. 인공지능을 활용한 의료 서비스 사례

- 안구 질환 진단 인공지능, IDx-DR

의사의 도움 없이 스스로 병을 진단할 수 있는 인공지능이 처음으로 미국 FDA 승인을 받았습니다. 전문의처럼 환자에게 진단서를 발급할 수 있는 ‘인공지능 의사’가 탄생한 것입니다. 미국 의료기기업체 IDx 사가 개발한 IDx-DR은 환자의 눈 영상을 분석해 당뇨 망막병증(*)을 독자적으로 의미 있는 의사 결정을 내릴 수 있습니다. 우선 망막 디지털 카메라로 양쪽 눈의 망막을 촬영 후 망막 이미지를 인공지능 소프트웨어에 입력해 기존 당뇨 망막병증 환자의 눈 영상과 비교해 진단을 합니다. 여기서 질환이 발견 되면 인공지능은 수술·치료가 필요하다는 소견과 함께 진단서를 안과 전문의에게 전달합니다.

정확도 측면으로 눈을 돌리면, 임상 실험에서 900장 이상의 이미지를 테스트 한 결과 망막증이 있는 경우는 87.4%의 정확도를 보였으며, 망막증이 없는 경우는 90%의 확률로 진단을 내렸습니다. 이 의료기기가 보급 될 경우 환자는 병원에서 오랜 시간 전문의를 기다리지 않고 일반 의사나 간호사의 도움을 받아 간편하게 검사 받을 수 있을 것으로 보입니다.

* 당뇨 망막병증 : 고혈당으로 인해 망막 혈관이 손상돼 시력이 떨어지는 질환이며, 심하면 실명까지 할 수 있음. 국내 실명 원인 1위 질환으로 꼽힘. 

 

- 인공지능 의사 왓슨 포 온콜로지 (Watson for Oncology)

왓슨 포 온콜로지는 암 진단 및 치료를 돕는 인공지능 소프트웨어로 IBM이 개발하였습니다. 왓슨 포 온콜로지는 세계 3대 암센터인 미국 메모리얼 슬론 캐터링(MSK)에서 암과 관련된 전문 지식과 의학 학술지 300개, 의학서 200개 등 1500만 쪽 분량의 달하는 의료정보를 입력 및 분석하며 훈련을 받았습니다. 왓슨 포 온콜로지 장점은 전 세계적으로 하루 평균 122건씩 새로 발표되는 방대한 분량의 새로운 암 논문, 의학지식을 실시간으로 입력해 학습한다는 점입니다. 이러한 정보 기반으로 개별 환자에게 가장 적합한 치료방법을 추천해주는 역할을 하고 있습니다. 같은 종류의 암이라 하더라도 개별 환자마다 특성, 증상 등은 조금씩 다를 수 있기 때문에 의사의 맞춤형 치료가 환자 회복에 큰 영향을 주게 됩니다. 이 때 왓슨 포 온콜로지가 의사의 효율적인 결정에 도움을 줄 수 있게 되는 것입니다.

지난해 4월부터는 SK와 건양대병원이 협력해 왓슨 포 온콜로지를 선보이고 있습니다. Oncology 서비스에 대해서 건양대 병원측은 전반적으로 긍정적인 반응을 보이고 있습니다. 

현실적으로 의사들이 바쁜 진료 스케쥴로 인해 최신 의료 정보와 문헌을 모두 파악하기 어려운 상황에서 왓슨 포 온콜로지가 추천해주는 치료 방법이 큰 도움이 되고 있습니다.

 

- SK㈜ C&C, ‘에이브릴 항생제 어드바이저(3A)’

20세기의 가장 위대한 발명 10선에 포함되는 항생제는 인공지능 서비스를 통해 추천되고 그 근거를 제시하여 의사들이 환자에게 항생제를 적시적소에 처방할 수 있도록 돕는 것입니다. 간단히 말하자면, 항생제에 관련된 논문, 임상치료 사례, 의학서적 등이 상당히 많이 나오고 있는데 이것들을 Knowledge Base에 잘 쌓아놓은 후 분석을 통해 최적의 추천 항생제를 제시하고 추천 근거도 곁들여 제공해 의사들이 환자에게 약 처방을 할 때 도움을 주는 것 입니다.  SK㈜ C&C는 고려대학교 의료원과 함께 ‘에이브릴 항생제 어드바이저’를 개발 중에 있으며, 어드바이저는 환자의 증상이나 검사 결과를 바탕으로 의료진에게 항생제 처방 방법, 처방 주기, 추천 근거를 보여줄 수 있습니다. 항생제 처방을 전문적으로 할 수 있는 감염 내과 전문의는 약3만2천 가량의 병•의원 가운데 약 200명에 불과합니다. 이는 향후 AI 의료 자문 서비스를 통해 적절한 항생제 사용으로 항생제 오남용으로 인해 내성이 발생하는 것을 최소화 할 수 있습니다.