• 한국인사이트연구소 김덕진 부소장

인더스트리 4.0의 시대를 열다 - 의료 서비스 진화


* KBS1 라디오 <생생라디오매거진 오언종입니다>의 '청년 대한민국 어젠다 기획' 코너에 출현한 내용입니다.

* 본 내용은 2016년 10월 18일 방송분입니다.

10월 한 달간 4차 산업혁명이 우리 일상에 미칠 변화에 대해 알아보는 시간 마련합니다.

오늘은 4차 산업혁명이 몰고 올 의료 서비스의 진화에 대해 알아봅니다.

 

오언종 아나운서

먼저, 의료와 IT 기술의 융합, 그 개념부터 정리를 좀 해주시죠..

김덕진 부소장

과거엔 병원가서 검진, 의사만나 진료, 종이에 기록, 컴퓨터 기록, 디지털화됐 잖아요. 근데 이제는 인공지능과 웨어러블 장치를 활용해서, 스마트폰 연동 모바일 헬스 케어 시스템 등이 발전했습니다.

최근에 '디지털 헬스'라는 말로 헬스케어 관련 기술들이 발전하고 있는데요. 글로벌 IT 기업들은 앞다투어 의료 분야에 뛰어들고 있으며, SF 영화에서나 볼법한 혁신적인 IT 기술이 실제 구현이 되어 의료 현장에 활용되기 시작하고 있습니다. 스마트폰, 웨어러블 디바이스, 인공지능, 클라우드 컴퓨터, SNS, 3D 프린터 등의 IT 기술의 발전은 일선 의료 현장을 이미 바꾸기 시작하였습니다.

바야흐로 의료와 IT 가 본격적으로 융합하기 시작한 시대인데, 이러한 변화는 누군가에게는 위기를, 또 누군가에게는 기회를 제공할 것입니다.

다시 본론으로, 디지털 헬스케어는 이미 미국에서 초고속으로 성장하고 있는 산업인데요. 애플, 구글, IBM 등이 앞다투어 헬스케어 분야에 진출하고 있으며, 스타트업 업계에서 투자도 폭발적으로 성장하고 있습니다. 실리콘벨리의 디지털 헬스 엑셀러레이터이자 리서치 회사인 락 헬스 (Rock Health) 에 따르면 2014년 미국의 디지털 헬스 스타트업 투자 규모는 약 41억 달러였습니다. 이는 2011년부터 2013년까지의 투자 규모를 모두 합친 것보다 더 큰 규모였으며, 2013년과 비교했을 때 125% 증가한 것입니다. 이런 추세는 계속될 것으로 예상되고 있습니다.

(출처 : http://blog.kt.com/356)

 

오언종 아나운서

이는 의료분야에서 IT기술을 접목한 활용 범위가 넓고 다양해졌다는 얘긴데요,

이렇게 적용 될 수 있는 이유는 역시나 데이터라고 봐야할까요?

김덕진 부소장

진료 차트나 관련된 기록들이 “디지털”화 되면서 “데이터”로 쌓입니다. 우스갯소리로 진료를 갈 때 과거와 가장 달라진 것이 선생님들이 과거에는

차트를 바닥에 깔고 의사와 눈을 마주쳤는데 지금은 컴퓨터에 기록을 넣느라 컴퓨터 보고 환자와 직접 바라보기 어려워 졌다는 우스갯소리도 있답니다. 그만큼이나 모든 건강 기록이 디지털화 즉 데이터로 남게 되면서 다양한 분석분야와 활용분야들이 등장하고 있습니다.

 

오언종 아나운서

데이터를 활용했다고 하면, 내 몸의 상태를 수시로 체크, 기록해주는 웨어러블 기기가 생각이 납니다..

김덕진 부소장

최근2-3년동안 각종 웨어러블 기기들이 정말 많지 않았습니까. 그리고 그렇게 쌓인 데이터들을 활용하는 플랫폼 분야가 가장 치열하기도 합니다.

웨어러블의 일상화도 데이터 수집에 한 몫을 하는데요. 인터넷과 연결된 의류를 착용, 심박, 호흡, 근전도 등 가장 활용 많았고요 특히 노약자, 장애인들을 위한 다양한 웨어러블 기기들이 발전하고 있습니다.

기록으로만 끝나는 것이 아니라 우리의 건강에 도움을 주기도 합니다. 재밌는 제품중 하나가 있는데, 이스라엘 스타트업이 만든 업라이트라는 제품입니다.허리에 붙이는 웨어러블로 허리를 너무 오래 굽히고 자세가 안좋으면 약간의 전기자극을 줘서 사람이 깜짝놀라서 허리를 피게하는 웨어러블 기기입니다. 자극으로만 끝나는 것이 아니라 내 자세를 체크해서 데이터로 쌓아서 내가 좋은 자세로 갈수록 변하고 있는가 등을 볼 수 있습니다.

또, 스마트폰을 활용한 다양한 치료앱이 나오기도 했습니다.

예를 들어, 스마트폰의 카메라만 하더라도 여러 가지 용도로 사용할 수 있습니다. 쎌스코프는 스마트폰 카메라에 특수한 렌즈를 장착하여 소아 환자들의 귀 속에 염증이 있는지를 확인하기 위한 검이경(otoscope)으로 활용합니다. PEEK(Protable Eye Examination Kit) 프로젝트에서는 병원이 없는 제3세계 국가에서 환자의 눈에 백내장이 있는지 여부를 알아내기 위하여 스마트폰 카메라를 사용합니다. 또한 피부에 있는 점을 스마트폰으로 촬영하여 이것이 단순한 점인지 아니면 피부암인지를 판단하는 어플리케이션들도 시중에 나와 있습니다.

 

오언종 아나운서

내 몸의 변화를 보고 사전에 질병이나 질환을 예측할 수도 있겠네요.

김덕진 부소장

그렇습니다. 쌓이는 데이터를 활용하여 할 수 있는 다양한 분야에 대한 경쟁이 치열해지고 있는데 현재 가장 치열한 경쟁을 벌이고 있는 것은 모바일 헬스케어 어플리케 이션 및 기기에서 얻은 데이터를 수집하고 관리하기 위한 플랫폼 분야입니다.

애플은 헬스키트, 구글은 구글핏, 삼성은 SAMI 라는 헬스케어 플랫폼을 각각 2014년에 발표하면서, 이 주도권을 쥐기 위한 삼파전을 진행 중입니다.

특히, 애플의 헬스키트 플랫폼의 경우에는 이 데이터를 전자의무기록(EMR) 시스템과의 연계를 통해 미국 내 대형 병원들까지 전송하는 것이 가능합니다. 만약 가정에서 자신의 몸을 측정하고 있던 환자에게 이상이 발생하면, 병원에서는 이를 미리 감지하고 선제적인 대응을 할 수 있게 하는 시스템이 갖춰진 것이죠.이러한 애플의 헬스키트 플랫폼은 이미 미국에서 활발하게 활용되고 있습니다. 실제 미국에서 데이터 분석을 통해 크리스마스 시즌에 많은 고혈압 환자를 줄인 사례가 있습니다.

이 분야에서는 인공지능이 활용되고 있기도 하는데요. 인공지능이 암 환자를 예측하기도 합니다.

IBM의 수퍼컴퓨터 왓슨으로 대표되는 인공지능 역시 의료계에 영향을 미치기 시작했습니다.

이후로 왓슨은 미국의 여러 대형 병원들에 진출을 가속화하고 있다. 2013년 10월에는 MD 앤더슨 암센터에 들어가서 백혈병 환자를 진단하기 위한 솔루션의 개발을 시작하였습니다. 특히 2014년 6월 MD 앤더슨은 미국의 임상 종양 학회 (American Society of Clinical Oncology) 에서 왓슨의 정확도를 발표했습니다. 200건의 백혈병 환자 사례에 대해서 왓슨이 표준적인 치료법을 정확하게 도출할 수 있는 것인지를 테스트 해본 것이었습니다.

이 연구 결과, 이 시스템의 표준치료법 권고에 관한 종합적인 정확도는 82.6%이었고요. 이러한 결과에 대하여 프로젝트의 책임자인 타카하시 박사는 왓슨이 상당히 높은 정확도 (reasonably high accuracy)로 환자에게 치료 옵션을 권고할 수 있다고 평가하였습니다.

클라우드 기반의 왓슨 솔루션은 통신망만 있다면 이제는 전세계 어디에서나 쉽게 접근할 수 있습니다. 지난 3월 중순 한국 IBM에도 왓슨 사업부가 신설되었는데요. 들리는 이야기에 따르면, 국내 대형 병원들 중에도 왓슨을 도입하는 것을 진지하게 고려하는 곳이 적지 않다고 합니다.

 

오언종 아나운서

그런가하면 기록을 가지고 몸 상태를 예측하거나 체크하는 걸 넘어서, 현재는 장기의 종류에 따라 제한적인 이식 수술의 범위도 확대 시킬 수 있다고요?

김덕진 부소장

3D프린팅으로 간이 이식 형태 확대, 뼈 조직 대체 모의 수술, 이식형 피임기구, 캡슐형 비만감시 등이 있고요.

이들은 치과에서 활용 가능하고, 재활치료나 성형외과 수술에 활용될 수도 있습니다. 의료계에서 3D프린터가 가장 많이 활용되는 곳은 치과의 '치아교정 분야'입니다. 지금까지 '치아교정'은 고무같은 것으로 입안을 떠서 석고(돌가루반죽)같은 치아모형을 만드는 과정부터 시작됐습니다. 그 모형을 기초로 이른바 '철길'이라는 교정틀을 제작하거나 투명필름을 찍어서 치아에 맞추는 형식이었죠.

그런데, 석고 틀은 정확히 치아구조를 찍어내는데 한계가 있습니다. 외부 충격 등에 의해 변형되기 쉽고, 정교하지 못한 교정기를 착용할 수밖에 없었던 겁니다. 치과의사를 만날 때마다 다음 단계의 교정틀을 만들기 위해 매번 고무같은 물질을 입안에 물어야 하는 수고도 해야 했습니다.

하지만 3D프린터의 등장은 이런 복잡한 과정을 단순화시켰습니다. 3D스캔으로 입안을 정확히 측정한 뒤 '교정프로그램'을 이용해 현재부터 단계별로 교정 후의 모습까지 설정을 해 놓습니다. 그 설정대로 3D프린터가 찍어낸 치아구조 모형을 토대로 교정틀을 만들어 내는 겁니다.

기존에도 투명교정은 있었지만 이 경우에도 본을 떠서 기공소로 보내고 기공소에서 작업을 하고, 보철물을 받는데 보통 1주일 이상 걸렸습니다. 그러나 3D프린터를 이용하면 진단해서 바로 출력을 해주기 때문에 하루안에 교정기를 제작할 수 있습니다. 3D프린터는 입안 치아의 상태를 거의 오차없이 정확한 모형을 복제해 줍니다. 뒤틀림이나 그런게 없어졌죠. 환자가 얼마나 편하겠습니까. 그게 바로 치아 교정계의 혁명입니다.

치과 다음으로는 정형외과에서 3D프린터를 많이 이용하고 있습니다. 관절은 키에 따라서, 뼈의 굵기에 따라서 사람마다 다 다릅니다. 그런데 지금까지 인공 관절 수술은 일단 절개를 한 뒤 환자의 뼈상태를 확인하고, 일정한(누구에게나 적용하는)수술 틀을 이용해 인공관절을 넣어서 각도와 위치를 고정시키는 방식으로 이뤄졌습니다.

그러나 3D프린터가 도입된 뒤엔 완전히 달라졌습니다. 먼저 환자의 수술부위를 그대로 모형으로 재현합니다. 수술 전에 환자의 관절(똑같은 모형)을 직접 눈으로 보고, 그 모형에 수술 도구를 다 맞춰보고 시뮬레이션을 해볼 수 있게

된 겁니다. 그 결과 수술 시간이 대폭 줄어들고, 수술의 성과도 좋아지게 됐습니다.

뼈의 모습을 수술 전에 그대로 재현해 낼 수 있다는 것은 큰 의미가 있습니다.

수술을 할 때 절개하지 않고도 뼈의 구조나 뼈 뒤의 보이지 않는 곳까지도 모두 알 수 있다는 겁니다. 얼굴 뼈 뒤에 숨은 암세포 제거 수술은 이미 3년 전 국내 삼성의료원에서 성공시켰는데, 이 때도 3D프린터가 큰 활약을 했습니다.

교통사고 등으로 두개골이 함몰된 경우, 머리뼈를 3D프린터로 찍어내서 그에 맞는 보형물을 제작하면, 수술에 들어가서 '레고식 맞춤형' 수술로 모든 과정을 마칠 수 있습니다. 수술시간이 짧아지면 환자의 안전이나 회복속도도 덩달아 빨라질 수 있습니다.

 

오언종 아나운서

인체에 적합한 장기가 개발이 됐다고 해도, 수술의 역할이 크겠죠..

김덕진 부소장

실제로 로봇기술을 활용한 시술, 수술의 급증하고 있습니다. 사람보다 미세한 수술이 가능해서, 병원 로봇 수술은 분야에 따라서 엄청 일반화된 이야기입니다. 최근에는 로봇의사를 넘어 로봇 약사도 개발 중입니다.

 

오언종 아나운서

IT 기술을 활용할 수 있는 의료 기술 또 어떤게 있을까요?

김덕진 부소장

구글에서는 인간생명 500살 프로젝트를 진행하고 있습니다. 인간이 영생할 수 있을 것이다라는 다양한 프로젝트 진행중입니다. 구글벤처스에는 직원 70여 명으로 구성된 헬스케어 전담 투자팀이 있으며, 구글벤처스는 노화 방지, 생명 연장 등 생명과학 관련 헬스케어 스타트업 역시 투자 대상으로 모색하고 있는 것으로 알려졌습니다.

구글 소속 연구팀인 `구글 X(Google X)`가​ 암세포 탐지기기 개발 과정에서

‘진짜 사람 피부로 만든 팔’을 발명한 것인데요. 구글X는 일명 `손목밴드`(Wristband)라는 암세포 탐지기기를 개발 중이며, 이 장비는 환자가 나노 입자가 들어간 특수 알약을 먹으면 작동됩니다.

알약 속에 있던 나노 입자는 몸 이곳저곳을 돌아다니다가 몸의 이상 신호와 암세포를 감지하고 그 순간 환자와 연결된 손목밴드에 데이터가 기록됩니다. 즉, 큰 증상이 나타나기 전 암을 조기에 발견해 사망률을 줄이는 것이지요. 이후 나노입자가 발견한 암세포들이 몸 안에서 어떻게 움직이는지를 관찰하는 것이 중요​한데, 구글X는 이를 위해 ‘진짜 사람 피부로 만든 팔’을 추가로 개발했습니다. 이 실험도구는 사람들이 기부한 진짜 피부로 제작돼 눈길을 끌었습니다.

(출처 : Google's Life Sciences lab)

 

오언종 아나운서

이제 100세 시대, 고령화 사회라는 말이 낯설지 않은데요, 의료 서비스가 사회적인 변화에 맞춰서도 적용 될 수 있지 않을까요.

김덕진 부소장

일본에서는 돌보미 로봇도 개발하고 있으며, 치매 환자의 가정 내 모니터링, 주머니속 컴퓨터, 보건의료콜센터 무료응급전화서비스, 모바일 원격진료, 도서 산간의 어른들 원격으로 접근성 높이고, 고령 노인의 응급 / 원격 체크등 / 고독사 방지를 위한 모니터링(tv활용) 등 많은 서비스를 개발하고 있습니다.

 

오언종 아나운서

그런데 편리해지긴 했지만 비용적인 면도 무시 할 수 없죠. 가령, 로봇시술의 경우 실제로 높은 비용을 내고 있고요... IT기술을 접목한 의료 기술이 상용화 될 수 있을지 의문입니다..

김덕진 부소장

로봇시술관련 수천만원 수술이 대학병원 중심으로 진행되지만 그 실효성에 대한 이야기들이 있습니다. (가격대비 효율.) 로봇수술의 경우는 조금더 빠르게 수술후 나을경우도 있지만 똑같을 수도 있지요. 하지만 정형외과 수술등에서 0.1mm 등 인간의 눈으로 맞출수 없는 경우에는 도움이된다고도 합니다. 즉, 무조건 트렌드라고 로봇수술을 하기보다는 전문가의 상담등을 통해 잘결정해야 하는 상황인거죠.

 

오언종 아나운서

IT와 의료 기술의 융합.. 데이터를 기반으로 했고 정확성에서는 뛰어날지 모르지만 정서적인 안정이나 치유가 필요한 질병이라면 얘기가 좀 달라질 것 같습니다??

김덕진 부소장

인간의 정서를 기계(인공지능)이 대변할 수 있을까요? 결정과 책임의 영역은 사람입니다.

데이터가 쌓이면 정보지만, 인간의 몸은 늘 예외상황이. 새로운 바이러스에 대한 정보다 전혀 없다면 데이터도 무용지물이 됩니다.

 

오언종 아나운서

이 모든 것이 유용하고 흥미로운 데이터 활용 이야긴데요. 아직까지는 이 모든 것이 의료 전반에 적용되기는 문제가 되는 부분이 있다고 하죠?

김덕진 부소장

데이터에 대한 프라이버시 문제. 인공지능이 진료할 때, 오진시 책임은 누가 질 것인지?, 데이터자체가 잘못됐을 경우에 문제는 누구에게 있는것인가? 등이 있겠습니다. 기계의 도움을 받아 진단을 하고 수슬을 한다고 해도 역시 의사와의 커뮤니케이션은 언제나 중요하겠죠.

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