[더메디컬]
"병원에 임상 빅데이터 넘치는데 AI연구자 턱없이 부족"
이동헌 충남대병원 의공학과 교수는 “임상 의사로부터 공동연구 제안이 자주 오는 편이다”라고 말했다. 그는 지난 10월 24일 더메디컬과 만나 이같이 말하고 “인공지능(AI) 연구를 하는 전문가가 다른 분야에 비해 의료 분야에는 많지 않다. AI 기술이 먼저 돈이 되는 산업 분야로 쏠려있다. 의료 분야에 더 많은 AI 연구자들이 육성되어야 한다”라고 주장했다.이 교수가 임상 의사들과 진행 중인 공동연구 주제는 20가지가 넘는다. 이 교수 연구실은 충남대학교병원 옆에 있는 의과대학 건물 1층에 있다. 연구실 한 쪽 벽면에는 연구 진행 상황을 ‘developing(개발 중)’ ‘analyzing(결과 분석 중)’ ‘writing(논문 작성 중)’ 3단계로 분류해서 표시해 놓았다.◇2023 MICCAI 그랜드 챌린지란?=이 교수를 만난 건 그가 참여한 팀이 의료영상컴퓨팅 분야의 세계최고학회가 주최한 대회에서 입상했기 때문이다. 학회 이름은 ‘의료 영상 컴퓨팅 및 컴퓨터 지원 중재(Medical Image Computing and Computer Assisted Interventions, MICCAI)’이고, 학회는 캐나다 밴쿠버에서 지난 10월 8~12일에 열렸다. 이 교수는 “임상의도 참가하나, 공학 분야 학회라서 공학자가 많이 참석한다”라고 말했다. 의료영상 분야에서 세계 최대 규모의 학회는 북미영상의학회(RSNA)다. 매년 11월 말에 미국 시카고에서 개최되고 영상의학 분야의 임상의가 많이 참석한다.이 교수팀(오지은 박사, 백종탁 연구원, 이동헌 교수)은 ‘저선량 CT 인식 이미지 품질 평가 Grand Challenge(LDCTIQAC) 2023’에 참가했다. 저선량 CT 이미지를 고해상도로 복원하는 AI 알고리듬을 개발하는 내용으로, 대회는 4월 말부터 7월 말까지 진행되었다. 그의 팀은 최종 4위를 기록했다. 이 교수 설명을 옮겨본다.“환자에게 많은 양의 방사선을 쪼이면 CT 이미지 해상도가 좋아지지만, 환자에게 유해한 문제가 발생한다. 반대로 환자가 적은 양, 즉 저선량 CT를 찍으면 이미지 해상도가 떨어진다. 따라서 저선량 CT 이미지를 AI 기술을 이용하여 고해상도 이미지로 생성하는 연구가 주목받고 있다. LDCTIQAC는 2016년에 첫 대회가 열린 이래로 의료 분야에서 주목받고 있다. AI 기술이 해마다 발전하면서 저선량 CT 이미지를 고해상도로 복원하는 기술도 좋아지고 있다. 하지만 AI가 생성한 고해상도 이미지를 정량적으로 평가할 때, 수치는 높게 나오나, 방사선 전문가가 보면 그렇지 못한 경우가 있다. 따라서 이번 챌린지에서는 참가한 AI 모델을 여러 가지 평가 방법으로 점수를 계산했을 뿐 아니라, 방사선사가 평가한 점수와도 비교, 출품된 AI 모델에 순위를 매겼다.◇하버드대 의과대학 연구진과 공동연구=대회에는 저선량 CT 복원 연구 경험이 있는 미국 하버드 의과대학 매사추세츠 종합병원 첨단 의료 컴퓨팅 및 분석센터(Center for Advanced Medical Computing and Analysis, CAMCA) 김경상 교수의 제안으로 참가하게 되었다. 김경상 교수가 AI 모델 성능 개선을 위한 아이디어를 냈고, 이 교수 팀이 기술적으로 구현하는 실험을 하였다. AI 모델을 개발하여 대회 웹사이트에 제출하면 바로 점수를 확인할 수 있다. 중간 성능 결과는 좋지 않았고, 점차 알고리듬을 고도화했다. 최종 모델은 4위를 달성하였고, 이 교수는 “노력 대비 괜찮은 성과”라고 자평했다. AI 결과와 함께 제출한 초록은 MICCAI가 발행하는 학술지에 출판될 예정이다. 이 교수는 지난해 봄 보스턴의 하버드 의과대학을 방문, MOU(양해각서)를 체결한 바 있다. 그게 인연이 되어 이후 마취통증의학과 홍부휘 교수와 매달 하버드대학교 연구자와 온라인 미팅을 하며 공동 연구를 진행하고 있다. ◇충남대병원 빅데이터 센터=그는 충남대병원 빅데이터센터 부소장이기도 하다. 그는 “병원에는 임상 데이터가 산재하고, 연구에 적합한 형태로 처리 과정을 거치면 할 수 있는 연구는 무궁무진하다”라고 말했다. 충남대병원 빅데이터센터는 병원 의료진에게 의료 빅데이터 연구를 지원하고, 타 병원들과 함께 데이터를 구축하는 과제들을 하고 있다. 의료데이터중심병원 사업이 이에 해당한다. 그밖에 카카오브레인의 흉부 엑스선 이미지와 판독지를 이용한 초거대 AI 모델 개발에도 참여하였다. ◇대장 내시경 사진 AI 판독 연구=이 교수가 개인적으로 임상의사들과 협력해서 연구하는 건 무엇이 있나? 20여 개 중에서 한 두 개를 소개해달라고 요청했다. 이 교수는 “대장 내시경 영상을 AI 기술로 분석하는 몇 가지 연구를 진행하고 있다. 그중 대표적으로는 대장 내시경으로 발견한 용종 종류를 판단하는 AI 모델을 개발하는 것이다”라고 말했다.소화기내과 전문의는 대장내시경을 하면서 용종을 떼어내야 할지 말지를 결정해야한다. 선종(adenomatous polyp)은 대장암으로 발전할 수 있기 때문에 떼어내야 하지만, 과증식성 용종(hyperplastic polyp)은 놔두어도 무방하다. 국내에서는 용종을 일단 발견하면 떼어내는 편이지만, 미국에서는 용종 종류를 까다롭게 따진다. 떼내는 경우에는 추가적으로 고액의 병리 검사 비용이 발생, 환자에게 부담을 주기 때문이다.그는 박사과정 때(서울대 공과대학 협동과정 바이오엔지니어링 전공, 지도교수 김희찬) 서울대병원 소화기내과 진은효 교수와 공동연구를 한 바 있다.소화기내과 전문의 22명이 연구에 참여하였고 숙련도에 따라 세 그룹(초보자(전임의)와 내시경 전문가, 그리고 NBI 내시경 교육을 수료한 전문가)으로 구분하였다. 각각의 그룹은 환자 300명의 대장 용종을 진단하였고 AI가 실제로 얼마나 도움이 되는지 실험하였다. 그 결과 정확도가 초보자 그룹은 73.8%에서 85.6%로 올라갔고, 전문가 그룹은 83.8%에서 89%로, NBI 내시경 교육을 수료한 전문가 그룹은 87.6%에서 90.2%로 올라갔다. 이 교수는 “특히 AI가 내시경 초보자에게 도움이 많이 되었다. 의사가 전문가가 되기까지 10년 이상 걸리는 데 AI를 트레이닝 목적으로 활용하면 시간을 단축할 수 있을 것이다”라고 말했다. 연구 결과는 2020년 소화기학 분야의 최상위 학술지(Gastroenterology)에 실을 수 있었다. 논문은 출판된 후 에디토리얼(editorial)에서 언급되며 주목받았고, 서울대의대의 ‘이 달의 연구(SNU Medicine Research of the Month)’로 선정됐다. 우수 의생명학 분야 논문 추천 사이트인 한빛사에도 소개되었다.이와 관련 이 교수는 더메디컬과 만나기 이틀 전 서울에서 열린 대한의료인공지능학회 학술대회에서 ‘대장내시경인공지능 연구 동향’이란 제목으로 발표했다. 학회 발표에서는 최근의 연구 내용도 일부 발표했다. 의료진의 대장내시경 진단의 정확도를 높이기 위해 ‘베이지안 심층학습’ 기술을 적용했다. 실제 임상에서는 판단이 애매한(uncertain) 용종이 있기 때문에 AI도 ‘잘 모르겠다’고 판단하도록 ‘불확실성’을 정량화하는 연구다. 이 연구 역시 서울대병원 소화기내과 진은효 교수와 공동 연구를 하였고 논문을 작성 중에 있다.◇임상의사들과의 공동연구=충남대병원과는 마취통증의학과, 재활의학과, 성형외과, 흉부외과, 신경외과, 위장관외과, 내분비내과와 공동연구를 하고 있다. 서울대병원과는 영상의학과, 소화기내과, 피부과와 공동연구를 진행중이다. 이 교수는 “나는 AI 코어(core)를 연구하는 연구자가 아니라 ‘AI + X’를 연구하는 연구자이다. 이때 X는 응용 분야를 의미하는데, 내 경우에 X는 의료다”라며 “임상에는 아이디어가 있고 데이터도 있지만, 함께 연구할 AI 전문가가 부족하다. 수요 대비 공급이 턱없이 부족하고 AI 연구자들이 더 많이 육성되어야 한다”라고 말했다.출처 : 더메디컬(https://www.themedical.kr)
Read more[메디포뉴스]
MICCAI 2023 Grand Challenge (LDCTIQAC) 입상
MICCAI 2023 'Low-dose Computed Tomography Perceptual Image Quality Assessment (LDCTIQAC) Grand Challenge' 에서 충남대병원 & Harvard MGH (김경상 교수님) 팀이 입상(4위) 하였습니다.팀명: FeatureNet팀원: 오지은(CNUH), 백종탁(CNUH), 이동헌(CNUH), 홍부휘(CNUH), 김경상(MGH & Harvard Medical School)
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중부권 인공지능·가상현실 의료체계 구축 시동
충청권 4개 시·도와 중부권 병원협의체 병원 9곳이 의료분야에서 인공지능(AI)과 가상현실(VR) 기술을 실증하는 기반 마련에 협력하기로 했다.
이에 따라 기업은 인공지능 기술개발 고도화를, 시민은 최신의 의료서비스를 통한 건강관리를, 병원은 의료 인프라 수준 향상과 수도권 쏠림 현상을 해소하는 효과를 기대할 수 있게 됐다.세종시는 12일 대전 동구 선샤인호텔에서 중부권 병원협의체와 ‘AI 가상현실 기반 의료서비스 실증 및 확산을 위한 업무협약’을 체결했다.이날 업무협약은 충청권 4개 시도가 지난 4월부터 인공지능 예타사업으로 기획 중인 ‘인공지능 서비스의 가상현실환경 통합실증 사업’ 일환으로 마련됐다.‘인공지능 서비스의 실증 및 확산사업’에 중부권 병원협의체가 공동으로 협력해 인공지능 기술실증과 서비스에 대한 통합 공유체계 구성을 목적으로 한다.의료분야 인공지능 기술실증 플랫폼이 완성되면 대형병원 9곳과 연계된 가상병원 서비스로 개인 의료데이터 기반 사전진단, 진료과 안내서비스 등 인공지능 서비스 제공이 가능해진다.또한, 가상병원이 제공하는 인공지능 기술에 대한 의료진 실증이 이뤄져, 인공지능 솔루션의 고도화를 지원하는 시민-병원-기업 간 선순환 구조를 구축하게 된다.중부권 병원 협의체는 수도권 대형병원의 임상시험 집중 현상 완화와 지방병원의 경쟁력 확보를 위해 2020년 11월 충청권 병원 9곳이 협력을 위해 만든 병원 협의체다.가톨릭대 대전성모병원, 건양대병원, 단국대, 대전선병원, 대전을지대병원, 세종충남대병원, 순천향대 부속 천안병원, 충남대병원, 충북대병원 등 9곳이 속해있다.남궁호 경제산업국장은 “충청권을 거점으로 ‘인공지능 가상현실 기반 의료체계 구축’에 충청권 시민 모두가 큰 관심과 기대를 하고 있다”라며 “세종시도 미래전략 수도로서의 위상을 갖추기 위해 중입자 가속기 암치료센터 등 의료서비스 확충에 매진하고 인공지능 관련 신성장 산업이 확산될 수 있도록 협력과 지원을 아끼지 않겠다”라고 말했다.출처 : 동양일보(http://www.dynews.co.kr)
[청년의사]
충남대병원, 중부권 '의료데이터 안심활용센터' 선정
충남대병원이 중부권 지역에서 유일하게 '2022년 의료데이터 안심활용센터 구축 지원사업' 수행기관으로 선정됐다.
충남대병원은 보건복지부 주관 의료데이터 안심활용센터 구축 지원사업에 선정돼 오는 2023년 3월까지 152㎡ 규모로 센터를 조성해 2025년까지 운영한다고 24일 밝혔다. 안심활용센터 시설은 분석실 2개소와 회의실, 사무실 등으로 구성된다. 또 방문 연구자 이용 지원을 위한 헬프 데스크도 마련됐다. 보건의료 데이터의 민감성·특수성을 고려해 연구자가 공공기관 보유 데이터와 K-CURE(임상데이터 네트워크 구축사업), 병원 보유 데이터를 연구목적 범위 내에서 안전하게 활용할 수 있도록 지원하는 이번 사업은 지역 거점 의료데이터 안심활용센터 구축에 중점을 두고 있다. 충남대병원은 중부권 첫 의료데이터 안심활용센터 운영을 실시하는 기관으로서 원내·외부 연구자들이 의료데이터를 원활히 활용하도록 지원할 계획이다. 포털을 운영해 분석 가능한 데이터 검색과 신청·접수, 제공단계 확인, 안심활용센터 사용 일정 예약 등 관련 서비스 운영에 나선다.충남대병원 외에도 계명대 동산의료원, 원주세브란스기독병원이 '2022년 의료데이터 안심활용센터 구축 지원사업' 권역별 수행기관으로 선정됐다.
[충남대학교병원]
충남대학교병원 뉴스레터 (행복지기 7월호)
최근 의료분야에서는 인공지능(AI)과 확장현실(XR) 기술을 다양하게 활용하고 있으며 이를 통해 더 정확한 진단과 치료가 가능해졌다. 충남대학교병원도 여러 임상과와 협업해 두 기술에 대한 연구를 활발히 진행하며 다양한 성과를 내고 있다. 현재 수행 중인 인공지능을 활용한 비정형 데이터 분석 과정과 확장현실을 접목한 교육 및 수술 시뮬레이터 개발에 대해 자세히 알아봤다.
의료 인공지능(AI)
의료 현장에는 다양한 임상과가 있으며 사용하는 데이터의 종류 또한 다양하다. 특히 대학 병원은 수십 년간 이러한 데이터가 축적되고 있는 곳으로, 빅데이터 기반의 인공지능(AI) 기술을 활용하여 다양한 의료 환경의 미충족 수요(Unmet needs)를 해결할 수 있는 환경을 갖추고 있다. 인공지능 기술은 아주 빠르게 발전하고 있으며, 의료 분야에서는 특별히 비정형 데이터(의료영상, 생체신호 등)를 분석하는 데 탁월한 성능을 보이고 있다. 본 연구실(의료지능연구실, BiLab)은 여러 임상과와 협업하여 최신 인공지능 기술을 의료영상(폐 CT, 뇌 MRI, 대장 내시경, 초음파 등)과 생체신호(중환자실의 활력 징후 등), 그 밖에 다양한 임상데이터를 적용하는 공동연구를 수행하고 있다.의료 확장현실(XR)
확장현실(XR)이란 증강현실(AR)부터 가상현실(VR)을 아우르는 초실감형 기술이다. 의료분야에서 증강현실(AR) 기술은 교육용 목적 이외에도 수술 전에 촬영한 환자의 CT, MRI 등으로부터 해부학적 구조물이나 병변의 3D 모델을 제작하여 수술 전 계획(Planning), 수술 중 내비게이션(Navigation) 등에 사용되고 있다. 가상현실(VR) 기술은 주로 의과대학 학생 및 전공의 교육용 시뮬레이터(Simulator) 개발에 사용되고 있으며, 본 연구실은 여러 임상과와 협업하여 다양한 수술 및 시뮬레이터(Simulator) 개발에 확장현실(XR) 기술을 적용하기 위한 공동연구를 수행하고 있다.
[과학기술정보통신부]
데이터사이언스 융합인재양성사업 (컨소시엄형) 신규과제 선정
□ 과학기술정보통신부(장관 이종호, 이하 ‘과기정통부’)는 데이터사이언스 융합인재양성사업 2022년도 신규과제로 컨소시엄형(고려대, 서울시립대, 충남대, 호서대) 1개와 단독형(KAIST) 1개를 선정하여 향후 7년간 465억원을 지원한다고 밝혔다.
ㅇ 데이터사이언스는 다양한 데이터로부터 유의미한 지식정보를 추출을 위해 필요한 과학적 방법론(알고리즘·프로세스 등)을 연구하는 융합분야이다.
ㅇ 데이터산업 시장 규모와 산업계 인력수요는 매년 증가하고 있으며, 인력부족에 대응하기 위해 동 사업을 통해 석박사 고급인력을 양성하게 된다.
ㅇ 이번 사업은 ’22년도 신규사업으로 데이터사이언스 핵심지식1)을 다양한 활용분야2)에 접목하는 T자형* 융합인재 양성을 목표로 한다.
* 데이터 관련 넓은 범위의 지식 기반(-) + 적용할 특정 범위에서 깊은 전문성(I) ⇨ T
1) (Core Principle) 데이터 식별·관리·유지·조작·분석 등 데이터의 핵심 요소
2) (Domain Knowledge) 물류, 금융, 경영, BT·NT·ET, 자연과학 등< 컨소시엄형>□ 컨소시엄은 데이터사이언스 분야 허브 & 스포크(Hub & Spoke) 체계를 마련하여, 주관대학(Hub)의 역량과 노하우가 지역대학을 포함한 참여대학(Spoke)으로 전수되는 체계를 마련한다. 컨소시엄형에는 고려대가 주관연구기관, 서울시립대, 충남대, 호서대가 공동연구기관으로 참여한 과제가 선정되었다. ㅇ 이번 컨소시엄은 데이터사이언스 융합인재양성을 위한 DS플러스* 교육 과정을 운영하기 위해 핵심 교과목을 개발하고 공유하는 시스템을 구축하고, 컨소시엄 내 데이터사이언스 연구소 설립·운영을 목표로 한다.
* DS플러스 = DS(Data Science) + X(Domain Knowledge)
ㅇ 또한, 클라우드 컴퓨팅 환경을 구축하여 교육·연구용 데이터가 컨소시엄 내 대학뿐만 아니라 타 데이터사이언스 대학원과 공유·확산되는 시스템을 만들고, 데이터사이언스 산학연 협의체를 구성·운영하여 국내 데이터사이언스 연구자들의 구심점 역할을 할 것으로 기대된다.
[충남대학교병원]
국립대병원 최초 '임상교육훈련센터' 선정
5월 6일(목) 교육부로부터 국립대학교병원 최초로 설치되는 ‘임상교육훈련센터’ 신축부문에 선정됐다.올해 처음 신축부분으로 충남대학교병원에 설치하는 임상교육훈련센터는 정부가 2023년까지 총사업비 250억원(국고지원금 187억5000만원, 자부담 62억5000만원)으로 지하 1층 지상 4층으로 신축한다. 전공의 등 병원 내 의료인력을 포함하여, 지방의료원 등 지역 공공 보건의료를 위해 종사하는 지역 의료인력들의 보건의료 역량 강화를 위해 모의실습 중심의 체계적인 임상 교육·훈련을 실시할 계획이다.충남대학교병원은 지리적 이점과 우수한 교통망을 살려 대전·충청권 의료진뿐만 아니라 전국의 의료진들에게 수요자 맞춤형 교육을 제공해 연간 약 6만7000명의 전공의, 간호사 등 의료인을 교육할 계획이며, 건립사업비 외 자체 예산 42억원을 5년간 투입하여, 전담 신규 인력을 채용해 교육 프로그램을 마련하는 등 체계적으로 관리·운영할 계획이다.교육 대상은 전공의뿐만 아니라 지역의 의사, 간호사, 학생 등 보건 의료 및 일반인이 해당되며 이들에게 양질의 의료 교육을 제공하며, 병원 내 전공의, 간호사 등 모의실습 중심 교육을 제공하고, 병원 외부 지역 의료인들에게도 재교육 기회를 제공할 수 있다.윤환중 원장은 “임상교육훈련센터 설치를 통해 지역 내·외 의료인의 의료 역량 강화와 공적 기능 강화로 인프라가 부족한 지역에 의료 서비스를 제공할 수 있도록 최선을 다하겠다”라고 말했다.
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