우리는 지금 4차 산업혁명의 거대한 흐름의 한 가운데에 있다. 세계 최초로 5G 통신망이 개통되었고 이제 곧 이를 활용한 자율주행 자동차나 VR 영상 컨텐츠 등 소비자 맞춤형의 새로운 서비스들이 우리 실생활에 제공될 것이다. 4차 산업혁명이 이전의 산업혁명과 다른 점은 인간 개개인의 환경에 맞춘 첨단 서비스를 제공한다는 점이다. 자율주행 자동차의 경우 모든 차에 같은 정보를 제공하여 주행한다면 운행이 불가능하지만 목적지와 주변 상황을 실시간으로 센서를 통하여 받아들이고 클라우드에 있는 AI가 5G 망을 통해 맞춤형 운행을 지시함으로써 자율주행이 가능한 것이다.
의료 및 헬스케어 분야는 이러한 4차 산업혁명의 소비자 맞춤형 서비스가 가장 필요한 분야이다. 이전의 의학은 질병을 치료하고 환자의 생명을 살리는 것에 초점을 둔 반면 현재의 의학은 클라우드, 사물인터넷(IoT), 빅데이터, AI 기술을 활용한 혁신이 일어나 환자 맞춤형의 예방, 진단, 치료와 같은 정밀의료를 구현하는 데 한 발짝씩 다가서고 있다.
더욱 정확하고 효과적인 환자 맞춤형 정밀의료를 구현하기 위해서는 개인의 유전자 데이터, 습관 및 생활환경정보, 임상정보 등 다양하고 방대한 양의 의료 데이터가 필요하다.
정밀의료 병원정보시스템(P-HIS) 개발 사업
우리 정부는 이러한 수준 높은 의료 빅데이터를 모으고 의료 4차 산업혁명 시대를 앞장서기 위하여 정밀의료 분야에 대한 두 가지 국가전략프로젝트 사업을 추진 중이다. 4차 산업혁명의 환자 맞춤형 치료에 필요한 의료 빅데이터를 모으는 데 가장 큰 걸림돌은 각 병원마다 사용하는 병원정보시스템이 다르다는 것이다. 만약 훌륭한 병원정보시스템을 클라우드 버전으로 개발하고 우리나라 병원들이 공유하여 사용한다면 우리는 의료 4차 산업혁명에 가장 앞선 나라가 될 수 있다. 이에 정밀의료 병원정보시스템(P-HIS) 개발 사업단은 정부가 추진하는 국가전략프로젝트의 일환으로 클라우드, IoT, AI를 접목한 디지털 헬스케어와 차세대 병원정보시스템을 통해 일관된 의료 빅데이터를 생산할 수 있는 기반을 다지고 있다.
고려대학교의료원을 중심으로 한 컨소시엄으로 구성된 정밀의료 병원정보시스템(P-HIS) 개발 사업단은 지난 해 클라우드 기반의 병원정보시스템을 개발 완료하여 올해 고려대학교의료원의 3개 병원(안암, 안산, 구로병원) 구축 테스트를 진행할 예정이다. 이는 세계 최초로 엔터프라이즈급 클라우드 기반 병원정보시스템을 도입하는 것이라는 점에서 큰 의미를 가진다. 또한 임상용어와 간호용어 등 의료용어를 표준화하여 시스템 내 각 프로그램을 연결하고 통합시킴으로써 기관 내 또는 기관 간 정보교류의 편리성을 더하고, 나아가 고품질의 의료 빅데이터를 생산하고 정밀의료 빅데이터 기반을 구축하여 정밀의료를 실현할 수 있는 바탕을 이루게 될 것이다. 정밀의료 병원정보시스템(P-HIS)은 국공립 대학 및 서울시의료원을 중심으로 보급·확산해 나갈 예정이다.
과학기술정보통신부가 한국형 정밀의료 시장의 성장을 촉진하기 위하여 추진한 한국형 정밀의료 서비스인 ‘닥터 앤서(Dr. Answer : Ai, Network, SoftWare, ER)’를 P-HIS와 연계하여 한국형 정밀의료 서비스를 제공할 예정이다. 닥터 앤서는 진단정보, 의료영상, 유전체정보, 생활패턴 등 다양한 의료데이터를 연계하고 분석하여 개인 맞춤형 질병 예측·진단·치료를 지원해준다. 닥터 앤서는 AI 의료데이터 통합 및 연계 기술 뿐 아니라 8개 질환(유방암, 대장암, 전립선암, 심뇌혈관질환, 심장질환, 뇌전증, 치매, 소아희귀난치성유전질환) 21개 국민 체감형 인공지능 의료 소프트웨어(SW)이다.
정부는 닥터 앤서 뿐만 아니라 인공지능(AI) 기반 응급의료시스템 개발도 함께 추진 중이다. ‘인공지능(AI) 응급의료시스템’ 개발 사업은 응급환자의 이송시간 지체에 따른 어려움을 줄여 치료 골든타임을 확보하고, 응급환자의 상태와 질환, 중증도에 따라 맞춤형으로 진단하고 처치하는 서비스를 제공하는 것을 목표로 한다. 인공지능 응급의료시스템은 환자의 증상에 가장 적합한 응급처치를 신속하게 제공하고, 또한 응급실을 잘못 찾아 다른 응급센터로 이송하는 등의 문제 해결을 위한 기술개발도 추진 중이다.
P-HIS와 닥터 앤서, 인공지능 응급의료시스템이 연계하여 한국형 정밀의료 서비스를 제공하게 되면 의료 소프트웨어 신시장을 창출하고 의료서비스의 지역 격차를 해소함은 물론 국민 의료비 절감을 기대할 수 있을 것이다.
한국형 항생제 추천 서비스 3A(Aibril antibiotics advisor)
WHO는 2050년에 인류의 생명을 위협하는 가장 큰 원인은 암이 아니라 어떠한 항생제에도 치료되지 않는 슈퍼박테리아의 출현이 될 것이라고 이야기하고 있다. 현재 가장 높은 사망원인인 암 질환은 점차 정복되어 조절할 수 있는 만성질환이 되지만 항생제 오남용으로 생겨나는 슈퍼박테리아는 인류의 건강을 위협하는 큰 재앙이 될 것이기에 이를 막아낼 수 있는 최적의 AI 항생제 추천 프로그램의 개발은 그 무엇보다 중요하다. 인공지능은 의료 및 헬스케어 분야에서 새롭고 혁신적인 가치를 만들어 내고 있다. 인공지능은 여러 학술 데이터와 기계학습을 분석하고 개인 맞춤형 데이터를 활용하여 질병의 진단, 예방, 환자 맞춤형 치료 등 개인에게 최적화 된 의료 서비스를 제공할 수 있게 해준다.
고려대학교 의료원과 SK C&C는 “한국형 항생제 추천 서비스”(3A(Aibril antibiotics advisor))를 개발하여 고려대학교의료원 내에 도입하는데 성공하였다. 이는 환자의 증상이나 검사 결과를 바탕으로 인공지능을 활용하여 항생제 처방 방법, 주기, 항생제 추천 근거를 보여줌으로써 의사들이 적절한 항생제를 처방할 수 있도록 도와준다. 다제내성균 등 고위험 세균 추정 및 병원, 지역, 국가 특성을 고려한 한국형 항생제 추천 서비스이다. 이를 통해 적절한 항생제를 사용할 수 있도록 하고 항생제 오남용으로 인한 내성 발생을 최소화 할 수 있다. 한국형 항생제 추천 서비스(3A)는 의료 및 헬스케어 산업에 인공지능 기술을 활용한 새로운 서비스를 창출하고 있다.
PHR 기반의 개개인 맞춤형 건강관리 시스템(inPHRcare) 구축
PHR(개인건강기록, Personal Health Recording)은 개인건강정보, 라이프로그, 진료정보 등을 통칭하는 말이다.
‘헬스케어 ICT융합 컨소시엄’ 과제의 일환으로 고려대학교 안암병원이 총괄 주관하고 ㈜소프트넷과 함께 개발한 원격의료 플랫폼인 inPHRcare는 환자 맞춤형 실시간 건강관리 가이드 제공을 목표로 한다. 이는 EMR, PACS, OCS(처방전달시스템)를 연동하여 해외 의료기관과 국내 의료기관의 빠르고 정확한 원격협진 및 판독이 가능하도록 하는 서비스를 제공한다.
inPHRcare는 의료진과 환자 모두에게 제공하는 서비스로 스마트폰의 inPHR앱을 통해 병원데이터를 조회하고 관리할 수 있으며, 생애주기와 만성질환을 고려한 1:1 맞춤형 건강관리 서비스를 제공한다. 또한 스마트밴드와 웹서비스에 표준화된 의료기기(혈압계, 혈당계, 체중계 등)를 연동하여 평소의 활동량, 체성분 등의 건강데이터를 수집한다. 이렇게 수집한 건강데이터들을 OCS로 전달하여 진료 시 의료진이 확인함으로써 환자 개인 맞춤형 의료서비스를 제공할 수 있다.
또한 고려대학교 안암병원은 ㈜크로센트와 국내 의료기관 최초로 헬스케어 전용 클라우드 플랫폼인 ‘고대 안암 헬스클라우드(KUMC Health Cloud)’를 개발하였다. 이러한 클라우드 플랫폼을 통해 환자의 의료데이터를 수집하고 실시간으로 분석하여 그 결과를 토대로 어디에서든 의료데이터에 접속 가능하며, 개인의 건강 및 진료 이력을 확인할 수 있다.
이러한 건강관리 시스템을 이용하여 환자 스스로 건강관리를 할 수 있도록 하면 환자의 건강관리를 일상적이고 예방적으로 할 수 있다는 점에서 국민건강 증진에 기여할 수 있다.
만성질환자 대화형 의료문진 소프트웨어 Dr. Wise K
당뇨, 심혈관, 호흡기 질환, 암 등의 만성질환은 장기간의 치료가 필요하며 평소의 생활습관 관리가 매우 중요하다. 만성질환자는 장기간에 걸쳐 밀착형으로 꼼꼼히 생활습관을 관리해주고 의사과 환자의 건강관리 상태를 정확하게 파악하는 것이 필요하다. 그러나 이러한 방법은 현실적으로 어려움이 있어 최근에는 AI 비서가 각광받고 있다.
기존의 챗봇은 사용자가 질문을 하면 의도에 맞는 대답을 하는 방식이었으나 이러한 대화방식을 통해 생활습관 관리를 하려면 사용자가 늘 신경을 써야 하는 어려움이 있었다. 고려대학교 안암병원에서 새로 개발하는 의료문진 소프트웨어 ‘Dr. Wise K’는 AI 비서가 스스로 필요할 때마다 자연스럽게 말을 걸어서 생활관리에 필요한 답변을 얻어내는 능동적 대화 방식을 채택했다.
Dr. Wise K가 주변 상황을 인지하여 필요한 정보 획득을 위해 대화 주제를 선정하며 이를 위하여 과거 이력, 시간, 위치, 신체활동센서 등을 활용한 상황인지 기술을 활용한다. 이를 통해 자연스럽게 문진 대상자의 반응을 유도하며 중요한 항목에 대해서는 상세히 질문하고 주관적인 답변에 대한 재질문을 통해 정확한 정보를 획득할 수 있도록 개발하고 있다.
기존 건강관리 앱은 자가관리나 의료 비전문가의 관리에 의존하고 있으나 Dr. Wise K는 의료기관과 연계하여 의료진의 처방과 연계된 생활습관 관리방안을 제시하고 환자 가정 내에서의 건강관리 상황 파악을 위한 관리도구를 지원하여 의료진의 모니터링과 관리를 제공할 수 있도록 함으로써 짧은 시간 내에 진료효과를 극대화 할 수 있다.
고려대학교 안암병원은 당뇨 전 단계, 고혈압, 고지혈증, 대사 증후군, 통풍, 비만, 수면장애, 비만관리 등 만성질환자의 대상 영역을 확대하여 개발하고 효과를 검증하기 위한 임상연구를 진행하고 있다. 이 새로운 방식의 의료문진 소프트웨어를 통해 만성질환자 건강 향상, 그리고 이로 인한 의료비를 절감 및 진료시간 단축으로 환자의 진료만족도를 향상시킬 것으로 기대할 수 있다.
