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의료서비스 미래 가치 주목 병원, AI 연구개발 다각화
서울아산·아주대병원 등 컨테스트·협약 체결 적극적
[기사입력 2019-12-04 06:42]

국내 의료기관들이 인공지능(AI) 의료서비스 개발을 위해 불철주야 노력하고 있다.

특히 AI 알고리즘 체계화 등 실질적인 성과를 잇따라 거두면서 의료서비스 질 향상이 급격하게 이뤄질 것이라는 긍정적 전망이 대두되고 있다.

4일 의료계에 따르면 서울아산병원, 아주대학교의료원 등이 AI 의료서비스 개발을 위한 다채로운 노력을 경주하며 가시적 성과를 얻고 있다.

◆서울아산병원, 신약 개발에 이어 의료 AI 학습 알고리즘까지 다방면 활약

서울아산병원 헬스이노베이션빅데이터센터는 컴퓨터단층촬영(CT) 검사, 맥박수 등 생체 신호, 병리 조직 슬라이드 등 의료 데이터로 현재 질환 여부, 발병 가능성 등을 판단하고 인공지능을 개발하는 '의료 인공지능 개발 콘테스트 2019'를 개최하며 주목을 받았다.

지난해에 이어 2년 연속으로 열리는 '의료 인공지능 개발 콘테스트'는 서울아산병원 헬스이노베이션빅데이터센터가 보건복지부로부터 '헬스케어 인공지능 학습 플랫폼(HeLP, Healthcare AI Learning Platform)' 사업자로 선정되면서 국내 의료 인공지능 분야 발전을 위해 개최하고 있는 행사다.

이번 콘테스트는 △응급 상황 전신 CT 검사 결과 외상 부위 검출 △호흡수, 맥박수 등 생체신호로 신생아중환자실 응급상황 예측 △임파절 병리 조직 슬라이드를 이용한 유방암 전이 판별 △심장 CT 검사 결과 바탕 심장판막질환자 구별 등 인공지능 개발과 관련해 총 네 개의 주제로 나눠 진행된다.

사전 신청 팀 중에서 심사를 통해 참가가 결정된 각 주제별 10개씩 총 40개의 팀은 서울아산병원 영상의학과, 병리과 의료진이 그 동안 구축해 온 신뢰도 높은 의료 데이터를 활용해 대회 기간 동안 의료 인공지능 학습 알고리즘을 만든다.

개인정보 보호를 위해 모든 의료 데이터는 서울아산병원 임상연구심의위원회의 승인 절차를 거치며 환자 개인정보를 복원할 수 없게 비식별 절차까지 마친 후 콘테스트에 활용될 예정이다.

나아가 특정한 클라우드 내에서만 데이터를 활용될 수 있게 해 참가팀이 개인적으로 사용할 수 없게 했다.

'의료 인공지능 개발 콘테스트 2019(HeLP Challenge 2019)'는 선정된 참가팀들을 대상으로 올해 12월 18일에 열릴 콘테스트 설명회를 시작으로 20일부터 본격적인 콘테스트가 시작돼 내년 2월 초까지 약 2개월 간 진행된다.

의료진과 인공지능 전문 기술진으로 구성된 심사위원단이 콘테스트가 종료된 후 각 팀이 개발한 의료 인공지능 알고리즘의 정확도와 속도를 평가한다.

각 주제별 1, 2위 팀에게 총 상금 1200만원이 수여되며 8개의 우수팀만 참가하는 성과 발표회에서 상위 3팀을 선정해 최신 인공지능 개발용 그래픽처리장치(GPU)룰 부상으로 수여한다.

행사는 내달 6일까지 2주 동안 의료 인공지능 기술 개발에 관심이 있는 개인 혹은 팀은 모두 참가 신청이 가능하며 자세한 내용은 서울아산병원 헬스이노베이션빅데이터센터에서 확인할 수 있다.

서울아산병원 영상의학과 양동현 교수는 "서울아산병원 의료진은 작년에 열린 콘테스트의 우수팀들과 함께 개발된 인공지능 알고리즘을 더 체계화시키는 작업을 하고 있다"며 "올해 열리는 의료 인공지능 개발 콘테스트에서는 분당서울대병원의 데이터도 활용해 인공지능 알고리즘의 유효성 평가를 진행하기 때문에, 각 참가팀이 개발하는 인공지능 알고리즘의 신뢰도를 높일 것으로 기대된다"고 말했다.

서울아산병원은 최근 과학기술정보통신부와 보건복지부가 공동 주관하는 '인공지능 신약개발 플랫폼 구축사업’의 주관연구기관 중 한 곳으로 선정되며 AI 상용화에 적극 앞장서고 있다.

이에 따라 서울아산병원은 2021년까지 최장 3년 간 38억 7500만 원의 연구비를 지원받아 '면역항암제 약물 부작용 빅데이터 구축 및 개방형 인공지능 기반의 스마트 약물 감시 시스템' 개발을 진행하고 있다.

서울아산병원 종양내과 박숙련 교수가 이번 연구의 총 책임자로 선정됐으며 이번 연구를 통해 면역항암제 부작용 발생 가능성을 예측해 의료진과 환자에게 신속히 알려줌으로써 면역항암제 개발 및 적용 과정에서 빠른 결정을 도와 고가의 면역항암제를 안전하고 효율적으로 사용하는 시스템을 개발하게 된다.

박 교수는 △약물감시 목적의 공통 데이터모델 확장과 병원 전자기록, 유전체 정보, 환자 보고결과, 진단 및 처방자료 기반의 빅데이터 구축 △면역항암제 부작용 예측 유전체 바이오마커 발굴 및 임상정보와 유전체 기반 인공지능 학습을 통한 면역항암제의 부작용 예측 인공지능 알고리즘 개발 △면역항암제 부작용 예측과 조기 탐지 및 신속한 보고 시스템을 포함하는 스마트 약물 감시 플랫폼 개발 △다기관 임상연구를 통한 개방형 스마트 약물감시 플랫폼의 다기관 적용 및 검증을 수행할 계획이다.

박 교수는 "인공지능 기반 면역항암제 스마트 약물감시 플랫폼을 개발하면 신약 개발과정에 기여하고 안전하고 효율적인 진료를 도울 뿐만 아니라, 임상-유전체 정보를 통합한 예측모델을 통해 전 세계적으로 아직 미지의 분야인 면역항암제 부작용 예측 바이오마커 개발에 기술적 우위를 선점할 것으로 기대한다"고 말했다.

그는 이어 "암 정밀 의료시스템 소프트웨어 원천기술 확보, 다기관 적용 가능한 임상-오믹스 개방형 플랫폼 제공에도 기여할 수 있을 것"이라고 덧붙였다.

◆의료 AI 개발 위한 산학 협력 활발

SK C&C는 최근 아주대학교의료원과 '빅데이터 기반 의료 AI 공동 연구 협약(MOU)'을 체결했다.

앞서 양측은 지난 3월부터 '뇌출혈 영상 판독 AI 모델'을 개발, 전문의 수준의 판독 정확도를 얻는 데 성공한 바 있으며 내년 하반기 상용화를 목표로 임상시험을 거친 후 응급 의료 현장에 적용할 계획이다.

SK C&C는 픽셀 단위로 형상을 구분하는 딥러닝 알고리즘을 개발했으며 아주대 의료원은 1400여명의 뇌 컴퓨터단층촬영(CT) 영상과 판독데이터를 AI 학습용으로 제공했다.

또 아주대 의료원 영상의학과 의료진이 학습데이터 생성·딥러닝 알고리즘 개발자문·AI 판독결과 검증 등을 맡았다.

양측은 앞으로 영상 판독 AI 적용 분야를 뇌경색·뇌종양 등 주요 뇌 신경계 질환으로 확대하고 의료영상·유전체 데이터 등 의료 빅데이터 기반의 AI 신규 서비스 발굴에도 협력할 방침이다.

유희석 의료원장은 "이번 업무 협약은 본원이 보유한 양질의 의료 데이터와 SK C&C의 기술력을 결합한 성과"라며 "향후 양 기관이 연구성과를 상용화해 AI 기반 혁신적 의료서비스 개발에 기여할 것"이라고 말했다.

SK C&C 윤동준 헬스케어 그룹장은 "뇌출혈 영상 판독을 시작으로 뇌 질환 중심 AI·빅데이터 기술 적용을 통해 국내 AI 의료 서비스 발전에도 기여하겠다"고 전했다.

분당서울대학교병원은 최근 한국과학기술정보연구원(이하 'KISTI')와 의료정보 원격지 처리를 위한 양자암호, 동형암호 연구와 관련해 업무협약을 체결했다.

양 기관은 분당서울대병원의 의료 빅데이터 연구·인공지능 모형개발을 위해 KISTI의 국가슈퍼컴퓨터와 국가 과학기술연구망(KREONET)을 활용하기로 협의했다.

이 협약에 따라 분당서울대병원은 동형암호기술을 의료정보에 적용하고 국가슈퍼컴퓨터를 활용해 민감정보의 유출 없이 빅데이터 및 인공지능 모형을 연구하게 될 전망이며 KISTI는 국가슈퍼컴퓨터 및 양자암호 기반의 국가 과학기술연구망을 통해 도청이 불가능한 전송망을 제공하는 유기적인 협력체계를 구축하게 됐다.

양 기관은 관련 공동연구와 각 기관 보유 인프라 공동 활용 활동도 전개할 예정이다.

양자암호는 안전한 통신을 위해 양자역학적 원리를 이용해 구축한 암호체계로 양자 키 분배 기술이 대표적이다.

동형암호는 정보를 암호화한 상태에서 연산을 했을 때의 결과가 암호화하지 않은 상태의 연산 결과와 동일하게 나오는 4세대 암호체계를 가리킨다.

백롱민 원장은 "의료 빅데이터는 국가적으로 중요한 자원이지만 빅데이터에 내재된 프라이버시 유출 위험에 유의해야 한다"며 "이번 업무협정을 통해 개인정보를 보호하면서도 빅데이터를 원활히 활용할 수 있는 원천기술을 확보하고 의료빅데이터 초고속 연산에 필요한 국가 슈퍼컴퓨팅 인프라를 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.  


김양순 기자  ehealth@e-healthnews.com
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