빅데이터 기반의 인공 지능을 활용한 치과 진료
2018년 11월 29일(목) 00:00 가가
[박찬 전남대치과병원 보철과 교수]
빅데이터(big data), 인공 지능(AI)…. 4차 산업 혁명이라는 말이 유행처럼 번지는 요즈음 어디선가 한 번쯤 들어본 적 있는 단어일 것이다. 우리가 흔히 말하는 4차 산업 혁명을 좀더 구체적으로 표현한다면, 정보 통신 기술(ICT)의 융합으로 이뤄지는 차세대 산업 혁명이라 말할 수 있다.
증기 기관으로 대표되는 1차 산업 혁명, 전기에너지 기반의 2차 산업 혁명, 컴퓨터와 인터넷 기반의 지식 정보 혁명을 가져온 3차 산업 혁명과는 달리 4차 산업은 어느 특정한 기술의 개발이나 발전이 아니라 지금까지 개발되고 발전된 모든 산업의 정보를 통합하고 융합하는 일종의 정보 혁명이라 이해하면 되겠다. 다시 말해서 지금의 산업 발전은 새로운 영역의 기술이나 발전을 위해서는 기존의 여러 분야 정보나 기술을 얼마나 잘 연결하고, 융합하느냐에 달려있다는 것이다.
따라서 이러한 융합을 위해서는 각 영역별 엄청난 데이터 중 우리가 필요한 정보만을 수집 혹은 이를 위한 압축 정리가 되어 있어야 하며, 이러한 사전 작업이 돼야만 새로운 영역에서의 융합 지식과 기술을 확립할 수 있을 것이다. 이러한 프로세스의 바탕이 되는 핵심 용어가 바로 데이터의 수집 혹은 일목요연한 정리, 즉 빅데이터 일 것이고, 이러한 데이터를 응용할 수 있는 방법이 인공 지능(AI)의 활용이라고 할 수 있다.
이미 의학계는 빅데이터와 인공 지능을 바탕으로 많은 의료계 문제를 해결하고자 노력하고 있다. 특별히 병원은 환자의 정보를 체계적으로 관리 보관해야 할 의무를 갖고 있기 때문에, 자연스럽게 엄청난 양의 빅데이터를 보유하고 있다. 이러한 데이터를 바탕으로 병원에서는 이를 인공 지능에 접목해 특히 의료 진단 영역에서 활용할 정도로 발전했다.
‘IBM 왓슨 포 온콜로지’ 로 대표되는 질병 진단 장비는 현재 빠른 속도로 활용도가 증가되고 있다. 자연스레 의료계의 한 영역인 치의학에서도 빅데이터와 인공 지능을 결합하려는 시도를 진행하고 있다. 예를 들어 첫째, 치과 치료를 위해 촬영된 임상 사진 및 방사선 사진과 이를 바탕으로 한 시술자의 임상 진단 평가를 하나로 통합한 빅데이터를 구축, 향후 방사선 사진만으로 임상 상황에 대한 예측이 가능하도록 시도하고자 하고 있다.
둘째, 오랜 시간 관찰된 환자의 치과 보철물 상태를 평가해 이를 환자의 나이, 성별, 식습관 등에 대한 데이터와 결합시켜 장기간 유지 가능한 생체 재료에 대한 추천 프로그램을 만들어 낼 수 있을 것이다.
셋째, 기존 임상 데이터에 대한 해석은 추후 사회적, 법적 의료 사고 문제에 대한 하나의 가이드라인을 제시할 수도 있을 것이다.
이러한 빅데이터와 인공 지능을 기반으로 한 다양한 시도가 현재 필자가 속해있는 치의학 영역에서 생명공학·의학·법학·약학 등 다방면의 전문가들과 협업이 이뤄지고 있는 중이다.
이렇게 되면 마치 모든 진단과 치료가 자동화되고, 인공 지능화가 돼 발생할 수 있는 문제점들이 자연스럽게 떠오를 수도 있다. 의료계에 종사하는 사람들은 자신들의 역할이 사라진다고 생각할 수도 있을 것이며, 자동화된 의료 판단 및 치료에 대한 부작용 혹은 의료 사고의 책임 소재가 불분명한 점, 또는 인간의 존엄성이 훼손될 수 있는 등 여러 가능성들을 그려볼 수 있다.
그러나 부정적인 의견보다는 긍정적인 측면이 더 많다고 판단한다. 시간을 거슬러 2000년 초반 완성된 인간 게놈 프로젝트를 떠올려보자.
인간의 유전자에 대한 염기 서열을 해석하는 프로젝트를 완성하면 마치 모든 질병을 해결할 수 있을 것처럼 예측했지만, 아직 그런 수준은 아니지 않는가. 이렇듯 특히 인체의 신비에 관련된 내용은 그리 쉽게 해결되거나 완성되기 어려우며, ‘인류의 마지막 숙제로 남지 않을까’라고 생각하며 뒤집어 보면 의학 분야의 문제 해결을 위해 다양한 시도는 더 많은 가능성과 긍정적인 영향을 줄 것이라 사료된다.
아무튼 현재의 4차 산업 혁명 시대에 빅데이터와 인공 지능의 의학계 적용은 결코 쉽지 않은 과제일 것이다. 앞서 언급했듯이 인체의 신비는 무궁무진하지 않는가. 그게 비록 치의학, 치아와 잇몸, 구강 악안면 영역에 한정될지라도 말이다. 수많은 시행 착오가 있겠지만, 빅데이터 기반의 인공 지능 활용은 인류에게 좀 더 나은 의료서비스를 제공하리라 조심스레 추측해 본다.
증기 기관으로 대표되는 1차 산업 혁명, 전기에너지 기반의 2차 산업 혁명, 컴퓨터와 인터넷 기반의 지식 정보 혁명을 가져온 3차 산업 혁명과는 달리 4차 산업은 어느 특정한 기술의 개발이나 발전이 아니라 지금까지 개발되고 발전된 모든 산업의 정보를 통합하고 융합하는 일종의 정보 혁명이라 이해하면 되겠다. 다시 말해서 지금의 산업 발전은 새로운 영역의 기술이나 발전을 위해서는 기존의 여러 분야 정보나 기술을 얼마나 잘 연결하고, 융합하느냐에 달려있다는 것이다.
둘째, 오랜 시간 관찰된 환자의 치과 보철물 상태를 평가해 이를 환자의 나이, 성별, 식습관 등에 대한 데이터와 결합시켜 장기간 유지 가능한 생체 재료에 대한 추천 프로그램을 만들어 낼 수 있을 것이다.
셋째, 기존 임상 데이터에 대한 해석은 추후 사회적, 법적 의료 사고 문제에 대한 하나의 가이드라인을 제시할 수도 있을 것이다.
이러한 빅데이터와 인공 지능을 기반으로 한 다양한 시도가 현재 필자가 속해있는 치의학 영역에서 생명공학·의학·법학·약학 등 다방면의 전문가들과 협업이 이뤄지고 있는 중이다.
이렇게 되면 마치 모든 진단과 치료가 자동화되고, 인공 지능화가 돼 발생할 수 있는 문제점들이 자연스럽게 떠오를 수도 있다. 의료계에 종사하는 사람들은 자신들의 역할이 사라진다고 생각할 수도 있을 것이며, 자동화된 의료 판단 및 치료에 대한 부작용 혹은 의료 사고의 책임 소재가 불분명한 점, 또는 인간의 존엄성이 훼손될 수 있는 등 여러 가능성들을 그려볼 수 있다.
그러나 부정적인 의견보다는 긍정적인 측면이 더 많다고 판단한다. 시간을 거슬러 2000년 초반 완성된 인간 게놈 프로젝트를 떠올려보자.
인간의 유전자에 대한 염기 서열을 해석하는 프로젝트를 완성하면 마치 모든 질병을 해결할 수 있을 것처럼 예측했지만, 아직 그런 수준은 아니지 않는가. 이렇듯 특히 인체의 신비에 관련된 내용은 그리 쉽게 해결되거나 완성되기 어려우며, ‘인류의 마지막 숙제로 남지 않을까’라고 생각하며 뒤집어 보면 의학 분야의 문제 해결을 위해 다양한 시도는 더 많은 가능성과 긍정적인 영향을 줄 것이라 사료된다.
아무튼 현재의 4차 산업 혁명 시대에 빅데이터와 인공 지능의 의학계 적용은 결코 쉽지 않은 과제일 것이다. 앞서 언급했듯이 인체의 신비는 무궁무진하지 않는가. 그게 비록 치의학, 치아와 잇몸, 구강 악안면 영역에 한정될지라도 말이다. 수많은 시행 착오가 있겠지만, 빅데이터 기반의 인공 지능 활용은 인류에게 좀 더 나은 의료서비스를 제공하리라 조심스레 추측해 본다.
