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제목 미국 헬스케어 업계의 인공지능(AI) 활용법
분류 주간무역뉴스
출처
등록일 2024-06-10
조회수 11
내용

 

양질의 데이터 축적, 데이터 공유 플랫폼 구축 중요

 

인공지능(AI)의 활용도가 갈수록 높아지는 가운데 헬스케어 분야도 예외는 아니다. 예방, 진단, 처방 등 복잡하고 고도의 전문성이 요구되는 의료영역에서 개인 건강관리에 이르기까지 다양한 분야에서 광범위하게 활용되고 있다. 미국 헬스케어 분야의 AI 활용 사례를 알아보자.

 

◆AI를 활용한 영상 진단과 질병의 조기 발견=AI와 기계학습(ML) 알고리즘은 건강기록과 의료영상 등 방대한 데이터를 신속 정확하게 분석하고 잠재적인 질병 징후를 탐지할 수 있어 질병 예측과 여러 질환의 진단에 활용되고 있다. 

 

특히 AI 기반 의료영상은 사람의 눈으로 식별하기 힘든 미세한 변화와 패턴을 감지해 진단의 정확성과 효율성을 높여 크게 발전하고 있는 분야 중 하나다.

 

2011년 미국에서 설립된 아테리스는 데이터에 기반한 정확한 진단과 치료 결정을 지원하는 AI 의료영상 업체다. 

 

이 회사는 방대한 심장 자기공명영상(MRI) 데이터를 클라우드에 축적하고 딥러닝으로 진단을 지원하는 소프트웨어(SW)를 개발해 2017년 클라우드 기반 딥러닝 분야에서 세계 최초로 미 식품의약국(FDA)의 승인을 받았다. 

 

현재 골절, 기흉, 폐 결절, 뇌졸중, 유방암 감지 등 다양한 영역에서 AI 기반 영상 진단 SW를 제공하며 아테리스가 개발한 3차원(3D) 및 4차원(4D) MRI 영상은 심장의 혈류를 사실적이고 입체적으로 시각화해 효과적이고 정확한 영상 진단을 지원한다.

 

뇌졸중 초기 징후를 식별해 더 빠른 치료를 돕는 솔루션에도 AI가 활용되고 있다. 

 

비즈닷에이아이는 뇌졸중 감지 및 치료 플랫폼 개발업체로 AI 기반 질병 탐지 분야의 선두 업체다. 

 

이 회사가 개발한 의료영상 플랫폼은 AI 기반 솔루션으로 컴퓨터단층(CT) 촬영, 심전도, 심장 초음파 등을 포함한 의료영상 데이터를 분석해 뇌졸중, 동맥류, 폐색전증과 같은 특정 질병이 의심되는 환자를 식별해 의사에게 초기 징후를 경고한다.

 

뇌졸중은 뇌로 흐르는 혈관이 막히는 뇌경색이나 혈관이 파열되는 뇌출혈로 인해 뇌가 손상을 입고 신체가 영향을 받는 뇌 질환이다. 뇌로 공급되는 혈액이 차단되는 시간이 길어질수록 뇌 손상 범위가 커지므로 최대한 빨리 치료를 시작하는 것이 관건이다. 

 

비즈닷에이아이의 플랫폼은 뇌 CT 촬영으로부터 몇 초 안에 뇌졸중 여부를 자동 감지해 의심 환자를 식별한 뒤 즉시 뇌졸중 전문의의 휴대 전화로 알림을 보낸다. 

 

이를 통해 의사는 위험 환자군을 사전에 예측하고 진단 속도를 단축해 신속한 치료를 할 수 있다. 이 SW는 현재 전 세계 1400개 이상의 병원에서 활용되고 있다.

 

시장조사기관 글로브뉴스와이어에 따르면 글로벌 AI 의료영상 시장 규모는 2022년부터 연평균 34.3% 성장해 2029년에는 275억2000만 달러에 이를 전망이다. 

 

진단 프로세스의 효율성과 정확도를 높이는 AI 의료영상 진단 분야는 양질의 의료 데이터 축적이 증가함에 따라 활용이 더욱 가속화할 것으로 보인다.

 

◆AI를 활용한 신약 개발=미국 제약업계는 AI를 활용한 신약 개발에 주목하고 있다. 임상시험을 통한 의약품 개발에는 막대한 시간과 비용이 소요되는데 AI 기술은 신약 개발 사전 조사, 임상시험, 제조, 인허가 결정, 약물 감시 등의 단계에서 약물 개발 프로세스를 획기적으로 단축하고 비용 효율성을 높이는 데 기여한다. 

 

글로벌 컨설팅 회사 딜로이트의 2019년 보고서에 따르면 신약 개발 프로세스는 평균 12년이 걸리고 약 26억 달러의 비용이 든다. 신약 개발 과정에 AI를 활용하면 약물 발굴 시간을 15배 단축하고 신약 개발 비용을 최대 70%까지 절감할 수 있다.

 

리커션파마슈티컬스는 AI와 ML 기반 신약 개발 플랫폼 구축을 목표로 2013년에 설립됐다. 이 회사는 희귀 질환 분야의 약물 개발에 중점을 두고 치료에 사용되는 새로운 약물 후보 추출, 약물의 작용 메커니즘, 잠재적 독성 등을 밝혀내는 데 AI 기술을 활용하고 있다. 

 

세포 관련 대규모 이미지 데이터와 슈퍼컴퓨터, 기계학습, 자동화된 로봇 플랫폼은 매주 수백만 건의 실험이 가능하도록 하며 새로운 약물 개발을 가속화하고 있다. 

 

리커션은 2018년 FDA로부터 AI를 활용한 뇌해면상혈관기형(CCM) 치료 물질 임상 1상 시험계획에 대한 승인을 받으며 AI 신약 개발의 선두 업체로 업계의 주목을 받았다. 현재 CCM과 신경섬유종증 2형 등 임상 2상을 진행하고 있다.

 

애텀와이즈는 새로운 저분자 약물 개발에 AI를 활용하는 신약 개발 회사다. 

 

3조 개 이상의 합성 가능한 화합물이 포함된 라이브러리를 보유하고 있으며 딥러닝 기반 신약 개발 플랫폼 애텀넷의 스크리닝 과정은 저분자의 생물학적 활성을 예측하고 새로운 후보 화합물의 유효성을 신속 정확하게 추정한다. 

 

기존의 약물 스크리닝은 몇 달 이상 걸리지만 애텀넷은 하루에 100만 개의 화합물을 스크리닝할 수 있는 것으로 알려져 있다. 

 

애텀넷은 임상시험 전 후보 화합물의 독성, 부작용 및 잠재적 효과를 예측해 약물 발견의 초기 단계를 간소화하고 의약품 개발 비용을 줄이는 데 기여하고 있다.

 

그랜드뷰리서치에 따르면 2022년 전 세계 신약 개발 AI 시장은 약 11억 달러였고 올해부터 2030년까지 30% 성장할 것으로 예상된다. 

 

앞으로 AI 기반의 신약 개발을 통해 다양한 질병에 효과적인 약물이 더욱 효율적으로 생산될 것으로 기대된다.

 

◆AI를 활용한 건강관리=AI는 전문 의료 분야뿐만 아니라 일반인들의 건강관리를 돕는 데도 활용되고 있다. 

 

2008년에 설립된 눔은 AI 기반의 건강관리 휴먼 코칭 서비스를 제공하는 모바일 헬스케어 회사다. 체중 감량과 행동 변화 등 사람들이 스스로 건강관리를 할 수 있는 디지털 서비스 제공을 목표로 설립됐으며 건강관리 코칭 앱 눔은 전 세계 누적 이용자 수가 5000만 명에 달한다.

 

이 앱은 31억 건의 코칭 데이터에 기반한 AI 플랫폼과 심리학자, 영양사, 운동 생리학자 등으로 구성된 라이프스타일 코치진이 사용자 맞춤형 식이요법 등을 제안하며 이용자들의 식습관 변화를 돕는다. 

 

370만 개의 음식 단위 데이터베이스(DB), 수천 개의 건강한 레시피, 체중, 운동, 혈압 등 임상정보 기록 기능 등을 바탕으로 비만, 제2형 당뇨병, 고혈압 등 다양한 질환을 관리하고 개인의 건강 상태에 맞춤화된 프로그램을 제공한다.

 

눔은 AI와 사람의 융합을 통한 코칭 서비스를 제공하는데 식단과 칼로리, 운동량 계산이나 반복적인 대화는 AI 알고리즘을 활용하고 동기부여, 공감 등 정서적 감정을 헤아리는 작업은 사람을 활용해 이용자들이 꾸준한 관리로 건강 목표를 달성할 수 있도록 돕는다.

 

유퍼는 언제 어디서나 누구나 이용할 수 있는 정신건강 서비스를 제공하기 위해 2016년에 설립된 AI 기반 원격 의료 플랫폼이다. 

 

정신건강 관리 앱 유퍼는 AI 챗봇 기반의 심리상담 서비스를 제공하며 인지행동치료(CBT) 기법을 통해 사용자의 기분과 수면 패턴을 개선하고 우울증과 불안 증상을 줄이는 방법을 추천한다. 

 

이용자는 앱을 통해 자신의 기분과 정신건강 상태를 체크할 수 있고 심리학과 AI를 결합한 알고리즘은 사용자의 정서적 요구를 이해하고 자연스러운 대화를 이끌어가며 감정 조절을 돕는다.

 

2021년 발표된 스탠퍼드대학 연구팀의 연구에 따르면 AI 기반 앱 서비스가 정신 건강치료에 효과가 있는 것으로 입증됐다. 

 

유퍼 앱 사용자 4500명을 대상으로 한 실험에서 앱 사용 2주 뒤부터 불안 증상이 24%, 우울증이 19% 감소했다. 

 

유퍼는 현재 250만 명 이상의 사용자를 보유하고 있으며 원격 의료 서비스와 결합해 전문가를 통한 온라인 치료와 처방 약의 배송 서비스도 제공하고 있다.

 

시장조사기관 마켓리서치퓨처에 따르면 2022년 글로벌 디지털 정신건강 케어 시장은 195억 달러로 평가되며 연평균 20.3% 성장해 2030년에는 711억 달러에 이를 것으로 예측된다. 저렴한 비용과 간편한 접근성, 개인 맞춤형 치료 수요 증가 등에 따라 정신건강 앱 시장은 더욱 확대될 것으로 보인다.

 

◆우리 기업 시사점=대규모 의료 데이터를 체계적으로 분석하고 해석할 수 있는 AI 기술이 주목받고 있다. 

 

AI 기술은 질병을 더 빨리 감지하고 신약 개발 프로세스를 획기적으로 단축하며 개인 맞춤형 건강 서비스 제공에 활용되는 등 의료 서비스 제공 방식에 변화를 일으키고 있다.

 

헬스케어 업계의 AI 도입에 대한 관심도 커지고 있다. 

 

딜로이트가 2021년 220명의 글로벌 헬스케어 경영진을 대상으로 실시한 설문조사에 따르면 응답자의 90%가 AI 활용이 시장에서 경쟁력을 유지하는 데 중요하다고 생각하는 것으로 나타났다. 

 

또한 85%는 2022~2023회계연도에 AI 관련 투자가 증가할 것으로 예상했다. 

 

최근 개최된 ‘플로리다 의료기기전’(FIME 2023)에서도 AI 의료기기와 관련한 주제로 다양한 세미나가 개최됐는데 관련 산업 종사자들의 참가 열기가 뜨거웠다.

 

AI 활용이 더욱 활성화되기 위해서는 양질의 대규모 의료 데이터 축적이 필요함에 따라 개인정보 보호와 안전한 데이터 공유 플랫폼 구축이 더욱 중요해지고 있다. 

 

조지아주 소재 AI 신약 개발업체 D사는 KOTRA 무역관과의 인터뷰에서 “AI가 성공하려면 딥러닝을 위한 데이터가 많아야 하는데 현재는 대부분 민간 데이터여서 공유에 한계가 있다”며 데이터 공유의 중요성을 지적했다. 

 

그는 이어 “최근 몇 년 동안 AI 붐이 한 번에 일어났던 것처럼 AI 붐이 한 번에 꺼질 수도 있다”면서 “특정 분야에 파고들어 전문성을 획득하는 것이 중요하고 전문성은 증명 가능한 데이터를 바탕으로 접근해야 높아질 수 있다”고 강조했다.

 

이 소식을 전한 KOTRA 무역관은 “건강관리 수요 증가와 치료비용 절감을 위해 미국 헬스케어 업계의 AI 도입이 늘어날 것으로 보인다”면서 “우리 기업들은 미국의 다양한 AI 활용 사례와 데이터 활용법에 대한 이해, 전문성을 바탕으로 성공적인 진출 전략을 수립해야 한다”고 밝혔다.

 

KOTRA 애틀랜타 무역관 제공

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