열악한 군 의료 환경 개선과 군 장병 건강 확보, 군전력을 강화하기 위해 인공지능(AI)을 적용한 의료영상 판독 솔루션이 격오지, 군병원과 의무부대 등에서 본격적으로 활용되고 있다. 해당 솔루션은 군에서 발생위험이 높은 흉부(폐렴·결핵·기흉), 척추, 사지골절, 무릎 질환 등 6대 질환을 진단하는 데 도움을 준다. 사업에 참여하고 있는 뷰노·루닛·딥노이드 등 3개 업체는 현재 흉부 질환을 대상으로 식품의약품안전처 의료기기 허가를 완료한 상태다.
특히 장병들의 흉부 질환을 확인하기 위해 가장 먼저 진행되는 흉부 방사선 촬영은 빈도수가 많다. 그만큼 판독이 필요한 영상의 양 또한 워낙 방대해 제한된 군의관의 인력으로 이를 모두 소화하기는 한계가 있다. 더욱이 흉부 방사선 영상은 장기나 뼈 겹침 등의 원인으로 육안으로는 판독이 쉽지 않은 점이 있지만, 군 의료 AI 융합솔루션을 이용한다면 영상을 입력한 뒤 빠른 시간 안에 판독 결과를 확인할 수 있다.
군 의료 환경 개선 위해 ‘AI 솔루션’ 선택한 국방부
연평부대에서 복무 중인 군인 A씨는 심한 가래와 호흡 곤란 등의 증상으로 의무대를 찾아 흉부 방사선 촬영을 진행했다. 일반적으로는 발견이 힘든 상태인데, 군의료 인공지능 융합 시스템을 통한 분석 결과 비정상 사례라는 결과가 도출됐으며, 오른쪽 폐 상단에 활동성 결핵 소견이 70% 이상의 확률로 확인됐다. 결핵의 경우 감염력이 상당하기 때문에 다른 장병의 건강에도 이상을 줄 수 있어, A씨는 즉각적으로 부대 내에서 격리되어 이송, 치료 조치됐다.
강원도 화천에 위치한 7사단에 복무 중인 K씨는 혹한기 야외 전술훈련을 받고 난 뒤부터 가끔 숨이 차고 답답한 증상이 있어 의무대를 찾았다. 심각한 증세는 아니었지만 흉부 방사선 영상을 찍은 뒤 기흉이 의심되어 인공지능에게 판독을 맡겼다. 판독 결과로 기흉이 보다 확실함을 알 수 있었다. 숨이 차고 혈압까지 떨어지는 긴장성 기흉의 경우 응급조치를 신속히 수행하지 않으면 위험할 수 있지만, 해당 병사의 경우 다행히 인공지능 의료솔루션(AI+X)으로 소견을 확인해 수술하지 않고도 충분한 치료가 가능했다.
생활치료센터에 ‘코로나19 예후예측 솔루션’ 도입… “위드 코로나에 대응하는 기회 될 것”
의료와 4차 산업 기술 분야의 협력을 통한 스마트 병원 구축 사업은 세종충남대병원의 대표적인 연구개발사업 중 하나로, 환자의 예후를 개선하고 업무의 효율성을 증진하는 미래 병원의 새로운 패러다임으로 여겨지고 있다.
AI 기술과 생체 신호 감지 시스템 기반의 웨어러블 센서를 이용하면 입원환자의 혈압, 체온, 맥박, 산소포화도, 심박수, ECG, 낙상 등의 데이터를 실시간으로 측정·전송·모니터링하며 환자의 상태가 급격히 나빠지는 등의 이상 징후를 조기에 예측하고 찾아내 이에 대비할 수 있다. 향후 혁신적인 스마트 병실을 개발하기 위해 세종충남대학교병원은 원내 미래의학연구원을 중심으로 환자의 생체신호와 증상, 처방, 예후 등에 대한 의료 빅데이터 시스템을 구축할 계획이다.
이번 ‘AI+X 신규 감염병 대응 시스템 개발 사업’은 의료기관 7곳과 AI 관련 기업 3곳, 대학 1곳 등 총 11개 기관의 공동 참여로 착수되었다. 참여 기관들의 흉부 X-ray, 흉부 CT, 임상데이터 등을 기반으로 만들어진 ‘코로나19 예후예측 솔루션’은 지난 10월 19일 세종생활치료센터에서 개최된 ‘코로나19 예후예측 솔루션 현장 테스트 착수보고회’를 시작으로 성능 검증이 2개월간 진행됐다.
세종생활치료센터는 세종충남대학교병원이 위탁 운영하는 곳으로, 약 2개월의 성능검증 기간 동안 ‘코로나19 예후예측 솔루션’이 세종생활치료센터 경증 환자의 의료데이터를 학습하게 해 정확도 및 현장 적응성을 높이고자 했다.
더불어 해당 솔루션을 통해 의료현장에서의 효율적인 의료자원 분배(중환자실 입실 권고, 입원치료 권고, 자가격리 권고)의 가능성을 제고할 수 있었으며, 코로나19 환자가 중증으로 악화될 확률을 예측해 의료진을 지원하고 환자에게 적합한 의료 서비스를 제공할 수 있게 고도화 요소를 도출했다.
이에 김계환 세종충남대학교병원 미래의학연구원장과의 인터뷰를 통해 ‘코로나19 예후예측 솔루션’에 관한 자세한 이야기를 들어보았다. 김 교수는 “미래는 현재 우리가 무엇을 하느냐에 따라 달라진다”라며, 시민들의 관심과 격려의 필요성을 당부하며 인터뷰를 시작했다.
Q. 코로나 예후예측 솔루션 생활치료센터 현장 테스트는 어떤 경위로 시작하게 되었나.
A. 과기정통부는 AI 융합 프로젝트 일환으로, 의료데이터 학습을 기반으로 한 코로나19 등 호흡기계 감염병 예후예측 솔루션 개발을 지원하고 있으며 지난 8월 코로나19 예후예측 솔루션 시제품 개발을 완료했다.
현재 삼성서울병원에서 사용자 편의성, 외부 성능 평가 등을 진행했으며, 과기정통부는 세종충남대학교병원이 위탁 운영하는 세종생활치료센터에서 오는 11월까지 개발 솔루션의 성능 검증을 진행했다. 솔루션 고도화를 위해서는 다양한 데이터 학습이 필수적이어서 세종생활치료센터 경증환자의 의료 데이터를 학습해 정확도와 현장 적응성을 높여 나갈 계획이다.
세종충남대학교병원은 지난해 7월 코로나가 확산하는 시기에 개원해 어떻게 효율적으로 관리해야 하는지 현장에서 지켜봐 왔다. 11월까지의 성능 검증에서 도출한 결과를 기반으로, 솔루션 고도화를 통해 위드 코로나에 대응하는 기회가 되길 바란다. 이후에는 AI 분석으로 코로나19 환자가 중증으로 진행될 확률을 예측해 의료진의 진료를 지원하고 환자에게는 적시에 적합한 의료서비스를 제공할 수 있을 것으로 기대가 된다.
Q. 세종생활치료센터에서의 현장 테스트를 통한 의의와 기대는.
A. 현재 의료진들은 ‘오미크론’ 이라는 새로운 변이를 접하며 더욱 다양한 형태의 예후를 가진 환자들을 접하게 됐다. 이러한 예후 자료 축적과 환자의 향후 성향이나 치료방침을 파악할 수 있도록 하는 AI 기술은 미래 환자의 치료와 직결된다고 생각한다.
더불어 재택치료관리의료기관, 생활치료센터 운영과 응급상황대응체계, 비상연락망 구축 등 코로나19 치료 및 관리 형태의 다양화가 시급하며 이에 따른 인적, 비용적, 행정적 인센티브 지원이 현실화 되어야 할 것이다. 더욱이 일시적인 지원이 아닌 지속 가능한 관리를 위한 구조적 체계확립이 마련되어야 할 것인데, 이번 AI 융합 프로젝트의 실제 적용이 여러 방역 체계 검토의 과학적 근거를 제시할 수 있을 것으로 기대한다.
Q. 앞으로 세종충남대학교병원의 행보는.
A. 디지털 플랫폼 혁신을 통해 세종충남대학교병원은 개원과 함께 투명하고 진정성 있는 최초의 가치를 창출하는 정보혁신과 공유 개방병원으로 자리매김하고자 한다.
아울러 환자의 요구를 공감하고 모든 치료경험 과정에서 우리 병원과 깊은 신뢰적 교감을 느끼도록 함으로써, 환자와 사용자가 개방된 병원의 특성화된 플랫폼을 함께 소유하고 있을 때 비로소 공고한 지지와 신뢰를 받는 병원으로 거듭날 수 있을 것이라고 생각한다. 세종충남대학교병원은 이러한 개원 정신을 현실화 하기 위해 노력을 아끼지 않을 것이다.