“의료 분야에 인공지능(AI)을 적용하여 성공하려면 임상적 가치를 증명해야 하는 기술 개발이 가장 중요하지만, 그에 못지않게 규제 개선과 사회적 합의가 선행되어야 합니다. 그렇지 않으면 아무리 뛰어난 기술이라도 도태될 가능성이 높습니다”

지난 2일 코엑스에서 개최된 ‘2019 스마트 헬스케어 컨퍼런스’에서 특별 강연자로 나선 서준범 대한의료인공지능학회장은 인공지능을 활용한 의료 시스템의 성공 요인으로 기술 외에도 개인정보 활용과 같은 데이터 개방의 필요성을 강조하며 이같이 말했다.

식품의약품안전처가 주최한 이번 행사는 의료 산업이 ICT 기술과의 융복합을 통해 스마트 헬스케어 분야로 진화하는 상황에서 전문가들과 함께 미래의 의료 시스템을 전망해 보고자 마련됐다.

질병 진단 외에 발병 예측까지 가능한 수준으로 진화

‘인공지능과 의료 혁신’이라는 주제로 발표한 서 회장은 인공지능을 의료 분야에 적용한 대표적 사례로 IBM이 개발한 ‘왓슨(Watson)’을 꼽았다. 정식 명칭은 ‘왓슨 포 온콜로지(Watson for oncology)’이지만 주로 왓슨으로 불린다.

왓슨은 클라우드 기반의 인공지능 플랫폼이다. 암을 앓고 있는 환자의 증상을 컴퓨터에 입력하면 과거 수십 년간 확보된 임상 사례는 물론 수십만 쪽에 달하는 전문자료를 검색하여 환자에게 가장 적합한 치료법을 의료진에게 제시하는 기능을 갖고 있다.

서 회장은 “왓슨의 등장을 시작으로 의료 영상에 전이학습(transfer learning)과 같은 기법이 적용되면서 질병의 원인 및 분류, 유사 증상을 찾는데 인공지능이 활용되고 있다”고 전하면서 “과거에는 사람이 많은 시간을 들여서 하던 작업들을 인공지능에게 맡기려는 연구가 진행되고 있다”라고 말했다.

서 회장의 설명에 따르면 전립선암과 관련된 영상을 인공지능이 학습하고 나면 이상 부위가 어디인지, 또는 전립선암에 걸렸는지에 대한 판단이 가능해지는 것이다.

이뿐만이 아니다. 질병의 원인 및 증상 외에도 인공지능의 도움을 받아 질병 예측까지 가능해진다. 대표적으로 심전도 검사만으로 심장이 제 기능을 못하는 심부전을 조기에 발견할 수 있다고.

심부전은 심장질환의 마지막 단계라 할 수 있는 질병으로서, 그동안에는 심초음파와 같은 정밀 검사와 조기 검진을 통해서만 진단이 가능했었다.

하지만 국내 모 병원이 개발한 심부전 발생 예측 시스템은 심전도만을 이용하여 심부전을 조기에 발견할 수 있는 인공지능 알고리즘이다.

이에 대해 서 회장은 “비교적 간단한 검사라 할 수 있는 심전도 검사를 통해 심부전 발생을 진단할 수 있는 인공지능 알고리즘을 개발했다는 데서 그 의미를 찾을 수 있다”라고 말했다.

주관적 증상의 정도를 객관적으로 전환하는 계기 마련

해외 선진국들의 의료 분야 인공지능 적용 사례는 더욱 활발하면서도 다양하다. 대표적으로는 영국의 국민건강보험(NHS)이 테스트하고 있는 스마트폰 앱(app)인 ‘센스리(Sensely)’다.

이 스마트폰 앱에 관심이 모아지고 있는 이유는 인공지능 간호사가 활동하기 때문이다. ‘올리비아(Olivia)’라는 이름의 이 인공지능은 환자들에게 질문을 하고, 그들이 필요로 하는 보건의료서비스를 안내하는 역할을 수행한다. 사람과는 달리 24시간 365일 언제든 이용할 수 있다는 것이 장점이다.

또한 앞서 언급했던 미국의 IBM사는 인공지능인 왓슨을 활용하여 다양한 파생 스마트폰 앱을 개발하고 있다. 인공지능으로 혈당을 관리할 수 있는 ‘슈가아이큐(Sugar.IQ)’다.

이에 대해 서 회장은 “혈당검사는 검사하는 순간의 혈당만을 측정하기 때문에 혈당이 오르내리는 추이를 포착해 내기에는 한계가 있다”라고 언급하며 “슈가아이큐는 혈당을 지속적으로 측정하고 향후 혈당 변화까지 예측해 주기 때문에 혈당을 적절하게 관리하는 데 도움을 준다”라고 소개했다.

이 외에도 서 회장은 컴퓨터단층촬영(CT) 같은 정밀한 의료 영상을 통해서 파악하기 어려운 폐 속 미세한 질환을 인공지능으로 빠르고 정확하게 진단할 수 있는 방법까지 개발되고 있음을 알렸다.

그는 “자체적으로 개발한 인공지능 시스템으로 흉부 CT 영상을 분석한 결과 체내 기관지를 평균 2분 만에 약 90%의 정확도로 분석해냈다”라고 밝히며 “앞으로 천식이나 만성폐쇄성폐질환(COPD) 등 중증 폐질환을 더욱 조기에 발견할 수 있을 것으로 보인다”라고 기대했다.

끝으로 서 회장은 인공지능이 의료계를 혁신시킬 기술임은 분명하지만, 실제로 의료 현장에 적용되어 활용되려면 기술의 발전과 함께 규제나 정책의 발전도 함께 이루어져야 가능하다는 점을 분명히 했다.

한편 심화 세션에서는 인공지능으로 신경계 질환을 진단하는 기술에 대해 발표한 송재진 분당서울대병원 교수의 발표가 주목을 끌었다.

송 교수는 “인공지능을 기반으로 하는 뇌파 검사를 통해 환자의 주관적인 증상에 의존하여 진단할 수밖에 없었던 이명(耳鳴) 증상이나 만성통증과 같은 이비인후과 및 신경과 질환을 진단할 수 있는 가능성을 확인했다”라고 밝혔다.

송 교수의 설명에 의하면 그동안 이명이나 통증은 진찰로는 파악하기 어려운 질병이었지만, 인공지능 시스템으로 객관적 진단법의 개발 가능성을 열었다는 점에서 이번 연구의 의의가 있는 것으로 파악됐다.