(F Group 세미나) Importance of Multidisciplinary R&D in Health Care Industry: 의료+융합기술의 동향 및 예
7월 18, 2011
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지난 6월 13일에 있었던 F Group 세미나 내용을 이근표 님께서 다음과 같이 잘 정리해 주셨습니다. 진심으로 감사의 말씀 전합니다.
주제: Importance of Multidisciplinary R&D in Health Care Industry: 의료+융합기술의 동향 및 예
연사: 이상준님 PhD (U-Systems, Inc. Director of Software Engineering)
일시: 2011년 6월 13일 (월요일), 저녁 6:30분
장소: Sheraton Sunnyvale Hotel (1100 North Mathilda Avenue, Sunnyvale, CA 94089)
지난달 F-Group이 처음으로 의료 및 융합 기술이라는 주제를 가지고 세미나를 열었습니다. 헬스케어 라는 일반적인 관심에도 불구하고 특수한 분야로 여겨지는 이유로 그동안 한번도 세미나를 갖지 못한 와중에 F그룹의 리더이시자 U-system에서 Software Engineering Director로 계신 이상준 박사님을 모 시고 요즘 각광받고 있는 헬스케어 산업과 그와 연계되어 있는 융합기술들을 살펴 보고 이해할 수 있 는 좋은 시간을 가졌습니다. 두가지 큰 주제는 이상준 박사님이 근무하고 계시는 U-System의 3D 초음 파 기술 소개와 전체 헬스케어 산업이 나아가는 방향 이었습니다.
먼저 헬스케어가 일반적으로 모두에게 관심을 받는 이유와 그 중요성에 대해서 이야기로 시작을 하셨습니다. U-System의 3D 초음파 기술의 특화분야인 유방암을 예로 들어 여러 질문을 하셨는데, 첫번째로 우리가 이 분야에 주목 할 만한 이유는 주변에는 환자가 있을 뿐만아니라 가족들에게서도 유방암과 관련된 병력이 있다는 것이었습니다. 그리고 의료비용의 대부분은 유방암을 치료하는 곳이 아닌 검진과 진단하는 곳에 더욱 많이 쓰이고 있으며 정확한 검진과 진단에 있어서 IT 기술이 던져 줄 수 있는 화두는 무엇인가 귀를 기울이는 것이 중요하다는 말씀을 하셨습니다.
검진의 가장 기본적인 첫번째 단계는 medical imaging이며 scientific image의 역할로 주로 evidence medicine에서 진단을 하는데 중요한 요소라 말씀을 하시며 medical imaging이 어떻게 쓰이는 지에 대해 설명하셨습니다. Medical imaging의 용도에 대해서 이야기를 하시며 일반적으로 수술을 하기 전에 수술 계획을 목표로 찍는 이미지들이 있지만, 실제 수술 상황에서는 개복시 내부 신체 기관의 팽창 뿐만 아니라 많은 혈액의 양과 같은 다양한 이유로 육안으로는 확인 할 수 없는 부분이 많다고 합니다. 그래서 image-based surgery에서는 실시간으로 이미지 처리를 해 주는 기술들이 수술에 도움을 주고 있지만 아직 컴퓨팅 능력이나 다양한 구성기술들이 제한적이라고 덧붙이셨습니다. 특히 이 분야는 물리, 전기공학, 컴퓨터 공학, 바이오의학등의 다양한 기술들이 서로 엮여져 있기 때문에 multi-disciplinary한 능력이 요구 된다는 점을 강조하셨습니다.
신재원 부회장님께서는 image-based surgery에서 필요한 bandwidth나 기타 필요한 specification들에 대해 질문을 하셨는데, 이상준 박사님의 답변은 한가지 요소만으로 정의할 수 있는 부분이 아니고 어느 한가지가 하나의 대답이 될 수 없다고 하시며 이미지를 획득하고 보관하고 사용하는데 필요한 여러분야의 조합이 더 주목해야 한다고 하셨습니다
홍형근 전회장님께서는 한 때 논란이 되었던 공항의 image x-ray와의 비교를 질문하셨는데, 이상준 박사님은 공항의 x-ray는 2D projection일 수도 있고 다양한 방법일 수 있으나 기본적으로 medical imaging이 더 정확함을 요구하기 때문에 더 많은 signal processing이 필요할 것이라 답변 하셨습니다.
이어서 말씀하시는 부분에 있어서는 medical imaging은 단순히 이미지 데이터를 획득 하고 수집하는 것이 전부가 아니라는 점이었습니다. 이미지를 어떻게 reconstruct하는가, 그렇게 만들어진 이미지를 해부학적으로 분석하는가, 분석된 이미지에서 종양 또는 암과 같은 특징을 어떻게 발견할 것인가라는 과제들이 있다고 하시면서 여전히 이미지를 수작업으로 조절하고 잘라내고 한다고 합니다.
MRI 사진을 찍을때 왜 시간이 오래 걸리는 지에 대한 청중의 질문에 대해 이상준 박사님께서는 기계적으로 MRI가 자성을 질소가스로 냉각시키는데도 시간이 걸리기 때문에 조급해 하지 말라고 답변하셨습니다.
Medical imaging에서는 데이터를 수집한 뒤에 스토리지까지 가서 저장되는데 걸리는 시간을 다운타임이라 하여 측정을 한다고 합니다. 초음파의 경우에는 1 scan의 경우 10GB의 데이터가 발생을 하고 이를 통해 생성된 이미지를 의사가 직접 분석하고 진단하고 그것을 리포트로 남겨 데이터베이스에 저장을 하지만 이미지 데이터의 경우 방대한 사이즈 때문에 리포트가 주목하는 부분만 저장이 된다고 합니다.
구체적으로 초음파 이미지에 대해서 이야기를 시작하셨는데 흔히 우리가 가지고 있는 초음파에 대한 인식은 그저 희뿌연 이미지라고 할 수도 있지만 현재 나와있는 초음파 기술은 과거 MRI가 제공해 주던 해상도 까지도 가능하다고 합니다. 태아의 얼굴과 같은 이미지는 많은 signal processing없이도 실시간으로 나올 정도로 하시면서 하지만 15 fps (frame per second)를 얻기 위해 computing능력이 절대적이라고 하셨습니다. 더 발전된 기술로서 Cardiology 4D는 움직이는 모양까지 보여주며 어느 박자가 어긋나는 지까지 확인 할 수 있는 능력까지 제공한다고 합니다.
유방암의 경우에는 Mammogram같이 주로 X-Ray에 기초하는 촬영방법들이 많지만 이럴 경우에는 방사선 노출이 너무 많을 뿐 아니라 심지어 정상이 비정상이 되는 경우도 있다고 합니다. 뿐만 아니라 젊은 동양사람들이 주로 갖고 있는 dense breast의 경우 에는 X-Ray를 이용하는 방식으로 촬영할 경우 촬영된 사진이 모두 하얗게 보이기 때문에 눈산위에서 눈덩어리를 찾아야 하는 상황으로 비유될 수도 있다고 합니다. 더 안좋은 것은 의사는 이러한 사실을 환자에게 알릴 의무가 없을 뿐더러 환자가 자신이 어떠한 breast 인지를 모를 경우에는 올바른 검진이 되지 않는 다는 것입니다. 너무 많은 mammogram을 젊은 시기 부터 하는 것 또한 좋지 않은 일이라고 합니다.
하지만 초음파는 dense breast의 경우에도 사용되어질 수 있으며 숙련된 테크니션이 sensitivity가 높은 방식으로 올바르게 촬영한다면 의사 두명이 각자 분석을 하는 double reading의 방법들과 더불어 조직검사를 통해 정확한 진단을 내릴 수 있는 방식이라 합니다. 초음파 관련 분야에서는 GPU를 이용하여 parallel computing을 사용하며, ray casting이 주로 많이 이용되지만 현재로서는 실시간 3D reconstruction은 주로 연구 단계에 있다고 하는데다가 실질적으로 실시간 기술에 대한 수요는 거의 없다고 봐야한다고 하셨습니다.
이어서 미래에 가능한 기술들과 주목받는 주제들에 대해서 이야기를 하셨습니다. 일반적으로 현재 우리가 병원을 방문하고 검사를 받고 진단을 받는 행위를 90년대 사진관에 가서 필 름 사진을 찍는 것과 비유로 시작하시면서 과연 내가 예전에 찍은 MRI 사진, 초음파 사진, CT 스캔등 의 데이터는 과연 어디있는지 알고 있는 청중이 있는지 질문하셨을 때는 대부분 쉽게 대답하지 못하 였습니다. 사진관 어딘가에는 그 당시 찍었던 필름이 보관되어있을 것이라는 생각과 다르지 않게 병원 어딘가에는 있을 것이라는 의견이 다수 였습니다.
또한 그렇게 발생한 데이터가 시간이 지나면서 작년, 올해, 그리고 내년에 찍는 의료영상 사진들과 비교하고 진단에 도움이 될 수 있는 일종의 흐름을 형성하는가라는 또다른 질문에는 의료정보시스템 환경이 그러하지 못하다라는 지적과 함께 서로 자료를 쉽게 공유하지 않는 보수적인 성향의 의사들 때문에 발생하는 정보 접근의 제한성에 대해서도 언급을 하셨습니다.
하지만 이러한 제약들이 환자들에게 충분한 데이터 분석에 의한 더욱 정확한 진단을 내리기 위한 장 애물이 된다고 말씀을 하시면서 미래에 의사들과 환자들 모두에게 도움이 될 수 있는 기술들은 무엇 이 있을까 하시며 발표를 진행해 나가셨습니다.
새로운 의료기술이나 도구들이 쉽게 나오지 못하는 가장 큰 이유는 FDA의 규제가 한 몫을 한다고 하시며 효과를 증명하기 위해서는 충분한 임상 실험 등을 포함한 다년간의 승인절차가 필요하다는 이야기를 하셨습니다. 한가지를 예를 들어 의료 영상 사진의 분석을 통해 종양이나 암을 발견하는 알고리즘이 있을 경우 이것의 효과를 증명하는 것이 가장 어려운 숙제라고 말씀하시며 덧붙여서 FDA에서 어느 한가지 토픽을 두고 hearing하는 모습을 설명해 주셨는데 마치 법정에서 피고측 원고측이 서로 주장을 주고 받듯 FDA hearing 과정 또한 한쪽에서는 효과를 증명하고 다른 한쪽에서는 효과에 대한 반론을 이야기하는 모습이라 하셨습니다. 한편으로는 좋은 기술보다는 로비의 문제가 될 수도 있다고 이야기 하셨습니다.
요새 핫 이슈인 클라우딩과 관련하여 병원들은 어떻게 도입하고 있는지에 대하여 이야기 하셨는데 기본적으로 많이 사용하고 있지는 않고 있다고 하셨습니다. 큰 규모의 병원은 자체 데이터센터 운영을 통해 관리를 하며 작은 규모의 병원은 업체를 이용하여 따로 관리를 하고 있다고 합니다. 이렇게 데이터가 분산되어 있고 통합적으로 관리 될 수 없는 상황은 다양한 연구가 필요로 하는 데이터에 대한 접근성을 제한하는 것이 가장 큰 걸림돌이라는 말씀도 하셨습니다. 현재 의료기술 및 헬스케어 관련된 부분은 Privacy를 포함한 다양한 이유와 법, 규제 그리고 돈으로 인하여 보수적으로 발전하여 온 상황을 미루어 볼때 환자와 진단 및 처방 자료와 의사까지 하나로 묶어 줄 수 있는 시스템이 등장하는 것이 유일한 방법일지도 모른다는 견해를 이야기 하셨습니다. 흔히 medical informatics를 부르는 분야로서 새로운 clinical workflow를 통해 continuous decision making, data accessability 등을 제공하는 새로운 시스템의 필요성은 점차 더 중요해 질 것 같았습니다.
융합의 시대의 이름에 걸맞게 인터넷, 소프트웨어, 데이터 베이스, 반도체, 하드웨어, 모바일 기술 등의 많은 기술들이 접목되어 어우러 지는 헬스케어 산업은 기술 자체로나 사업성으로나 모든 측면에서 개척해 나갈 수 있는 분야가 무한할 것이라는 말씀과 그 기회를 귀기울여 지켜볼 필요가 있다는 점을 다시한번 강조하시면서 F-Group의 첫 세미나를 마무리 지으셨습니다. 앞으로 다양한 활동과 교류가 있었으면 하시는 말씀을 덧붙이셨으며 F-Group의 왕성한 활동을 기대해 볼 수 있는 자리였습니다.
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