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특집Ⅰ : 인공지능(AI) 닥터, 현실이 되다[총론] `스캔 진단'과 `터미네이터 현실화' 양면성 가져
의사신문 | 승인 2017.04.17 13:10

환자 정보와 다양한 의료정보 비교 분석 진료 수준 고도화
인류 안전 담보를 위하여 선제조치로 `위험요소 정리' 요구

박길홍
고려의대 생화학교실

■인공지능 의사
현대의학의 질병 기전 연구 및 치료 기술의 비약적인 발전과 더불어 보건의료서비스의 질적 향상 요구가 증가하고 이에 따라 의료서비스가 날로 고도화되고 있다. 또한, 의료서비스가 정보 집중적이고 분절화(fragmented) 되면서 정보화 잠재력이 확대되고 사회의 지식정보화, 고령화에 따라 의료 서비스 환경이 급격히 변화하면서 의학과 BT, IT 등이 융합하여 다변화된 IT 기반 의료 서비스의 수요가 증가하고 있다. 이에 따라 임상진료의 표준(standard)과 가이드 라인도 날로 고도화되고 있으며 이를 진료 현장에서 환자 중심으로 보다 용이하게 적용하기 위하여 인공지능이 개발되고 있다. 

인공지능은 의료진의 임상 진료의 질을 향상시킬 뿐만 아니라 환자의 자가 관리 능력도 향상시킬 것으로 기대된다. 의료행위에서 발생하는 모든 의사결정은 환자의 모든 특성을 고려해야 한다. 임상정보(임상병리검사, 혈액검사, 기타 모든 임상 지표들)뿐만 아니라 개인정보, 개인병력, 가족병력, 식습관, 물, 생활습관, 물리적 주거환경, 폭력 노출 정도, 기타 건강에 영향을 미칠 수 있는 인자들이 모두 포함된다.

이 모든 인자들을 종합적으로 분석하여 의사결정을 한다면 개별 환자의 특성을 고려한 최적화된 맞춤형 진료가 가능하다. 현재는 이 모든 정보들의 상호 연계 및 분석과 종합적 판단을 개별 의료진의 역량에 의존하므로 체계적 연계성이 부족할 개연성이 있다. 담당 의료진이 변경되는 경우에는 이러한 분석이 다시 이루어져야 한다.

또한, 외래 환자의 증가에 따라 의료서비스의 질적 저하도 가능하다. 의료진이 환자 맞춤형 질병 치료 및 예방을 위하여 보다 정확 신속한 의사결정을 내리도록 환자의 기본정보와 임상정보를 기 구축된 다양한 의료정보와 비교 분석하여 적합한 의료정보를 지원하는 기반기술이 인공지능이다.

인공지능은 인간의 의사결정 과정을 시스템화 하여 의사결정에 도움이 되는 데이터를 단순 제공하는 수준을 넘어 다양한 정보를 복합적으로 적용하여 통계, 데이터 분석(Data Mining) 및 예측분석 등 자체적인 데이터 처리와 판단을 수행하고, 분석 결과를 의료현장에 제공하여 정확한 의사결정과 오류 방지를 지원하는 시스템이다. 인공지능 의사의 임무는 명의에게 진료기술과 전문성의 신무기를 제공하여 생명 공동체의 건강을 향상시키는 것이다. 즉, 의료진의 진료 수준을 고도화하고 의료기관의 첨단화를 추진하며, 환자의 능동적 참여를 용이하게 하여 치료효과를 극대화한다. 또한, 지역사회 건강을 효율적으로 관리한다. 

인공지능 의사가 사용하는 기술은 컴퓨터 지원 환자 관리 전문가 시스템인 임상진단지원시스템(CDSS: Clinical Decision Support System)이다. CDSS 구축에 사용되는 기반기술은 Data Mining 알고리즘으로서, 대표적으로 규칙기반 추론(Production Rules), 인공신경망(ANN: Artificial Neural Network), Image Processing, Pattern matching, Decision Tree 등이다. 빅데이터 분석은 이 모든 정보를 종합 분석하여 결론을 추론한다. 인공지능 알고리즘들은 상호보완적으로 사용되어 최적의 질병 예측 시스템을 구축한다. 이 알고리즘들은 기계학습(Machine Learning) 알고리즘을 통하여 자가 진화형 관리 프로그램으로 진화하고 있다. 환자정보에서 질병 패턴을 학습하며 날로 고도화하여 질병에 대한 조기 진단, 치료, 예후 그리고 질병 경과 예측인자, 위험인자를 활용한 효율적 환자관리를 유도할 수 있다.

현재 IBM의 Watson이 대표적이다. Watson은 인공지능을 CDSS뿐만 아니라 Genomics, 신약 개발 및 기존 약제의 새로운 적응증 발견, 원격진료와 지역사회 건강관리에도 적용하고 있다. 이 기술이 발전하면 공상과학영화처럼 한번 스캔하면 진단, 다시 스캔하면 완치되는 의료기기가 탄생할 수 있다.

인류가 인간의 지능지수를 능가하는 인공지능을 만든 것은 인류의 역사적인 과학적 승리이자 신기원이다. 이는 하인이 똑똑하면 주인이 편하다는 면에서 인류에게 희소식이다. 그런데 인공지능이 진화를 거듭하다 감정, 자기보존본능, 종족보존본능을 습득하여 자기방어와 복제를 원하게 되면 자칫 기계 대 인간의 전쟁이 막을 올린다. 인공지능 기계가 진화하여 인간과 생존을 다투는 영화 ‘터미네이터’가 가상 시나리오에서 현실이 되는 것이다. 따라서 인류 안전의 담보를 위하여, 잠재적 위험에 대한 선제적 조치로서 인공지능의 개발, 유지, 운영에 관하여 전문가가 참여하는 위험요소 정의 및 국제표준 도출이 요구된다. 

FTA 시장 개방 환경에서 국내 의료 산업 활성화 및 고용 창출이 요구되고 있는 현재, 인공지능은 무서운 힘과 효용성을 보여 주며 의료 분야에서도 적용범위를 급속히 확장하고 있다. 하지만 우리나라는 인공지능 분야에서 세계 최고 미국에 기술격차 2.6년, 기술수준은 75%에 머물고 있다.

이는 하늘과 땅 차이이다. 우리가 2.6년간 발전하는 동안 선진국은 훨씬 멀리 앞서가고 있을 것이다. 현재 세계 기업 가치 순위에서 1∼4위는 애플, 구글, 마이크로소프트, 페이스북 등 소프트웨어·컨텐츠 기업이 독차지하고 있다. 인류 문명이 철기시대에서 소프트웨어 시대로 이행하는 시대적 전환점에서 우리는 인공지능과 소프트웨어 산업에 총체적 역량을 기울여야 한다.

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