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의료 산업의 미래를 견인할 AI

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글/바부 바이테스워런(Babu Vaitheeswaran), 마우저 일렉트로닉스

머신 인텔리전스라고도 하는 인공 지능(AI)은 과학에 있어서 가장 중요한 발전 중 하나이다. 컴퓨터와 컴퓨터 보조 로봇이 개발되고 학습까지 하게 되면서 한때는 인간만이 할 수 있다고 여겨지던 일들을 이제는 문제 해결형 기계들이 수행할 수 있게 되었다.
AI가 발전함에 따라 의료 산업도 발전했다. 이번 기사에서는 AI 기반 의료 애플리케이션이 의료 산업에 어떻게 적용되는지 살펴볼 것이다.

기존 건강 진단 방식의 변화

AI가 의료 산업에 미치는 영향은 “예방이 치료보다 낫다”라는 속담을 상기시킨다. 조기 진단 실수는 생명을 위협하는 심각한 문제로 이어질 수 있다. 하지만 AI가 활용되기 시작하면서 기존의 건강 진단 기술에 비해 오진율이 낮아졌다. 또한 첨단 의료 영상 기술은 환자들이 다양한 만성 질환에 대한 정밀 진단을 받고 심혈관, 호흡, 시각, 신경 건강을 명확히 파악할 수 있도록 도와주었다. 아시아에서 AI를 의료 산업에 적극 활용하는 대표적인 기업 2개는 다음과 같다.
Airdoc: 베이징에 본사를 둔 이 회사는 고급 진단을 위해 AI와 의료 영상 기술을 사용한다. 이 회사의 망막 건강 위험성 평가 제품은 광학 소매점, 검사 센터뿐만 아니라 의료 기관에서도 사용되고 있다. 초기 만성 질환의 합병증은 신속한 비침투성 망막 스캔을 통해 발견할 수 있다. 정기적인 검사는 질병의 관리 방법과 세부 사항을 알 수 있게 해준다.
Tricogm: 방갈로르에 기반을 둔 이 건강 관리 예측 분석 회사는 기존의 심장 건강 진단 방식을 발전시키는데 초점을 두고 있다. Tricogm에서 운영하는 InstaECG, Vcardia 등의 제품은 클라우드 기반이며 첨단 하드웨어, AI 및 사내 의료 전문가 팀을 활용한다. 또한 AI 기반 심전도 솔루션은 보고서를 생성하고 클라우드에 업로드한다. Tricogm의 독점 알고리즘은 보고서의 예비 해석을 제공하며, 해석 내용은 이후 의료 전문가 팀에 의해 검증된다. 검증이 완료되면 해당 보고서는 전자 메일, SMS 또는 앱 알림을 통해 환자에게 전달된다.

로봇 보조 수술

AI는 진단뿐만 아니라 의료 위험 예측, 가상 간호 보조, 의료 데이터 보안, 신약 개발이나 로봇 보조 수술에서도 활용될 수 있다. AI의 활용은 의료 기관에서 제공하는 서비스의 품질을 향상시켰을뿐만 아니라 정확한 진단, 더욱 신속하고 향상된 치료, 위험 예측을 위한 개선된 건강 기록 관리 데이터베이스를 제공한다.

“심지어는 수동 관찰과 최소한의 개입만으로 로봇에게 수술 전체를 맡기는 것도 가능해질 것이다.”

2018년 12월, 탄톡셍(Tan Tock Seng) 병원의 심장 전문의들은 싱가포르와 동남아시아에서 최초로 로봇 보조 혈관 성형술을 수행했다. 이 수술을 성공적으로 마친 전문의들은 70명 이상의 환자들에게 로봇 보조 혈관 성형술을 시술했다. 로봇 수술 보조 장치는 막히거나 좁아진 동맥 내부에서 스텐트를 조작하고 배치하도록 설계되었다. 기존의 혈관 성형술에서는 스텐트를 수동으로 배치하기 때문에 사람의 실수가 발생할 수 있다. 하지만 로봇 어시스턴트를 사용할 경우, 스텐트 배치가 최적화되기 때문에 사람이 실수할 확률을 줄일 수 있다.
이 기술을 활용하여 의사는 워크스테이션에서 로봇 어시스턴트를 작동시켜(그림 1) 동맥을 확대하고 막힌 부분을 명확히 확인한 후 스텐트를 배치할 수 있다.

[그림 1] 의사가 워크스테이션에서 로봇 팔을 제어하고 있다.

다양한 영향력을 갖춘 AI

의료 산업은 앞으로도 발전할 것이며, 이는 의사와 환자를 도울 AI 기반 제품과 애플리케이션, 로봇이 더욱 많아질 것이라는 뜻이다. 심지어는 수동 관찰과 최소한의 개입만으로 로봇에게 수술 전체를 맡기는 것도 가능해질 것이다. 다음은 AI가 기존 의료 산업의 방식을 변화시키고 발전시키는 몇 가지 사항들이다:
지능형 의료 진단 및 이미징: AI 기반 컴퓨터는 병리학 및 신체 검사 보고서, 의료 이미지로 의사들을 돕는다. 환자의 의료 데이터나 의료 이미지는 빅 데이터와 딥 데이터 마이닝을 통해 분석, 처리된다. 분석이 완료되면 시스템에서는 환자의 임상 변수나 건강 징후를 검사하고 검사 결과를 제공한다.
의료용 로봇: AI 기반 로봇 장치는 의료 산업에서 널리 사용된다. 지능형 인공 외골격과 보조 장비는 이동성과 물리적 지원을 향상시킴으로써 사람들이 장애로부터 회복할 수 있도록 도와준다. 또한 로봇은 첨단 의료 시설의 위생 처리 및 소독에 사용된다. 바이러스나 박테리아 기반 전염병이 증가하고 있기 때문에 로봇은 그 주변 환경의 위생 처리나 소독에 사용될 수 있다. 미래에는 전세계 병원들이 의료진들의 다양한 수술을 돕기 위해 더욱 많은 로봇 어시스턴트들을 갖추게 될 것이다. 그리고 대부분의 외골격 로봇은 워크 스테이션에서 원격으로 제어될 것이다.
지능형 신약 개발: 신약 개발은 의료용 신약을 개발하고 설계하는 과정이다. 과거에는 자연 요법이나 우연한 기회를 통해 활성 성분을 찾아내어 신약을 개발했다. AI가 신약 개발에 활용된 것은 의약품 제조사나 소비자에게 있어서 커다란 혜택이다. AI의 활용이 출시 시간을 단축시키고 연구 프로세스의 민첩성을 향상시키기 때문이다. 무엇보다도, AI 기반 시스템은 신약의 효능을 정확히 예측하기 때문에 제조사가 효율적으로 약품을 개발하는데 도움을 준다.
지능형 건강 관리: 누구나 스마트워치, 스마트폰을 사용하여 수면 사이클, 혈압, 소모 칼로리 등을 모니터링할 수 있는 시대에 살고 있다는 점에 있어서 우리 모두는 행운아이다. 하지만 AI 기반 장치는 미래에 건강 관리에 있어서 더 많은 혜택을 제공할 것이다. AI 기반 스마트 기기는 정기적으로 식이요법, 신체 건강 지수, 수면 사이클을 모니터링할 수 있으며, 신체 건강을 진단하고, 건강 관련 팁을 제공하고, 어떤 질병에 걸리기 쉬운지 예측하고, 사용자에게 건강과 안전에 주의를 기울이도록 상기시킬 수 있다.

결론

다른 기술과 마찬가지로 의료 애플리케이션에서 AI를 구현하려면 상당한 비용과 보안 문제가 발생한다. 하지만 그 이점들은 더욱 뚜렷하고 분명하다. AI는 의료 산업의 미래에 있어서 필수이며 그 역할은 광범위하다.