[메디칼타임즈=문성호 기자]고령화의 파고 속에 암 환자는 매년 폭증하고 있지만, 이를 판독하고 진단할 숙련된 영상의학 전문의는 오히려 줄어드는 것이 의료 현장이 놓은 엄연한 현실이다. 바이엘은 이 거대한 난제에 대한 해답을 인공지능(AI)에서 찾고, 이를 바탕으로 유럽 최대 규모의 의료기관인 샤리떼(Charité) 병원의 실제 병실에서 실현하고 있었다.

단순히 고해상도 영상을 찍는 시대를 넘어, 바이엘의 차세대 저용량 조영제 기술과 샤리떼의 임상 데이터가 결합해 진단의 정확도를 극대화하고, 올해 4월부터는 정책적으로 AI 폐암 검진 시스템까지 시행되면서 '정밀의료'의 생태계가 의료 현장에 자리 잡은 것이다.

전문의 부족 난제, AI와 '저용량'으로 푼다

우선 바이엘 영상진단 R&D 수장인 콘스탄체 디펜바흐(Konstanze Diefenbach) 박사는 바이엘 글로벌 미디어데이에서 영상의학계가 직면한 냉혹한 현실을 가감 없이 드러냈다.

현재 전 세계적으로 매년 약 3억 4000만건의 조영 증강 CT 및 MRI 검사가 수행되고 있으며, 특히 2045년까지 전 세계 암 발생 건수가 60%나 증가할 것으로 예측되는 상황에서 숙련된 전문의의 심각한 부족 현상은 의료 시스템의 붕괴를 예고하고 있다.

디펜바흐 박사는 "단순히 검사 건수를 늘리는 것이 아니라, 의사가 한 명의 환자에게 집중할 수 있는 '질적인 시간'을 확보해 주는 것이 혁신의 본질"이라며 바이엘의 차세대 R&D 전략을 소개했다.

바이엘이 제시한 해법은 '저용량(Low-dose)'과 '디지털 인공지능'의 유기적 결합이다.

바이엘은 이미 CNS(중추신경계), 간, 심혈관, 비뇨기, 유방 등 핵심 질환 영역에서 환자의 40% 이상을 조기에 진단하고 최적의 치료 전략을 수립할 수 있는 강력한 라인업을 구축했다.

특히 기존 거대고리형 조영제 대비 가돌리늄 용량을 최대 60%까지 줄이면서도 진단 효율을 유지하는 고이완성(high relaxivity) 조영제 기술은 영상의학의 오랜 난제였던 환자의 신장 독성 우려를 씻어냈다.

디펜바흐 박사는 "CNS, 간, 심혈관, 비뇨기, 유방 분야에서 조영 증강 영상은 약 40%의 환자에게 조기 진단 및 치료 전략 수립 기회를 제공한다"며 "특히 간 CT 영상에서 조영제 사용 전후의 극명한 차이는 왜 바이엘이 인젝터(주입 시스템)의 정밀도와 멸균 일회용품의 안전성을 그토록 강조하는지를 보여준다. 적시에 투여되는 적정량의 조영제는 환자 안전을 지키는 동시에, 암과 같은 만성 질환의 조기 발견이라는 '골든 타임'을 벌어다 준다"고 강조했다.

여기에 조영제 주입기부터 영상 획득 장비, 판독 시스템을 지능적으로 연결하는 '커넥티드 솔루션'을 통해 샤리떼 병원과 같은 대형 의료 현장의 워크플로우를 완전히 재설계하고 있다.

디펜바흐 박사는 "의료 영상은 이제 환자 여정(Patient Journey) 전반을 가이드하는 핵심 데이터"라며 "바이엘의 하드웨어 기술이 샤리떼의 임상 소프트웨어와 만나면서 영상의학은 비로소 '지능형 관리' 단계로 진입했다"고 강조했다.

사회적 문제로 부상한 폐암, 정밀의료로 예방

이 가운데 샤리떼 병원은 조영제 기술과 함께 AI를 활용, 폐암 조기 검진에 사활을 걸고 있었다.

배경에는 독일의 뿌리 깊은 사회적 고민이 자리 잡고 있다. 독일은 유럽 내에서도 남녀 흡연율이 매우 높은 국가로, 전체 인구의 약 24%가 흡연자로 분류된다.

특히 여성 흡연율의 상승과 고령화가 맞물리며 폐암은 독일 내 암 사망 원인 1위를 차지하고 있으며, 매년 약 5만명 이상의 신규 환자가 발생하고 있을 정도로 사회적 문제 해결 대상이 되고 있다.

이러한 절박함 속에서 샤리떼 병원이 그리는 미래 의료의 핵심은 예방이다. 질병 발생 후 치료하는 'Disease' 중심에서 발병 전 예방하는 'Health' 중심(Rethinking Health)으로 패러다임을 전환하는 'Health 2030' 전략이 그것이다.

독일 현지 시간으로 올해 4월부터 공식적인 국가 검진 조치(National screening measure)로서 첫발을 내딛는 샤리떼병원의 폐암 검진 프로그램은 이 전략의 시작점이라고 볼 수 있다.

현장에서 만난 샤리떼 병원 순환기내과 교수이자 심혈관센터장 마르쿠스 브렐로어(Markus Breloer) 박사는 "독일의 높은 흡연율은 폐암 문제를 더 이상 개인의 문제가 아닌 사회적 관리 대상으로 만들었다"며 "이번 4월부터 정책적으로 전면 도입되는 AI 검진 프로그램은 더 빠르고 정밀하게 조기 환자를 찾아내기 위한 국가적 노력의 결실"이라고 정의했다.

그는 "4월부터 도입되는 AI 진단 시스템 'LungCheck'는 단순한 기술 도입을 넘어 의료 체계의 효율성을 극대화하는 엔진이 될 것"이라고 밝혔다.

브렐로어 박사가 소개한 'LungCheck' 시스템의 핵심은 AI의 적극 활용이다.

전문의가 육안으로 놓칠 수 있는 미세 결절(Nodule)을 AI가 약 10~15% 추가로 찾아내 오진율을 낮추는 것은 물론, AI가 '음성'으로 분류한 케이스에 대해 2차 판독을 생략함으로써 전문의의 업무량을 최대 90%까지 절감한다. 특히 기존의 단순 직경 측정 방식에서 벗어나 결절의 세밀한 부피(Volume) 변화를 추적하는 'V-DT' 분석을 도입, 5~6mm 이하의 작은 결절에서도 암의 위험성을 조기에 경고한다.

브렐로어 박사는 "AI는 폐암 검진을 위해 촬영된 수백 장의 영상을 실시간으로 스캔해 3mm 이하의 미세 결절까지 포착해낼 뿐만 아니라, 과거 데이터와 비교 분석해 성장 속도를 표준화한다"며 "이러한 혁신은 결국 흡연 고위험군 환자들에게 조기 완치의 기회를 제공하는 가장 강력한 수단이 될 것"이라고 강조했다.

이어 브렐로어 박사는 "Health 2030의 진정한 목표는 한 번의 저선량 CT 촬영으로 폐암뿐만 아니라 관상동맥 석회화(심혈관), 척추 분석(골다공증), 폐기종 등을 동시에 분석하는 '원스톱 다중 진단'을 실현해 환자의 전반적인 건강 상태를 선제적으로 관리하는 것"이라고 설명했다.

유럽 정밀의료 '틈새' 주목

샤리떼 병원의 AI 전면 도입은 단순히 유럽 내 의료 혁신에 그치지 않고, 글로벌 수준의 기술력을 갖춘 국내 의료 AI 기업들에게도 새로운 '기회'가 될 것으로 기대된다. 이미 코어라인소프트를 필두로 루닛, 뷰노 등 국내 대표 기업들은 폐결절 검출 및 심혈관 영상 분석 분야에서 독보적인 정확도를 입증하며 유럽 CE 인증을 획득하는 등 판로를 넓히고 있기 때문이다.

베를린 현장에서도 독일과 같은 보수적인 의료 시장이 '정책적 AI 도입'으로 선회했다는 점에 주목해야 한다고 입을 모았다. 바이엘과 샤리떼가 구축한 '커넥티드 솔루션' 생태계에 국내 기업들의 정교한 알고리즘이 정착된다면 향후 글로벌 진출의 여지가 충분하다는 분석이다.

특히 한국 기업들은 방대한 데이터를 바탕으로 한 딥러닝 기술과 높은 판독 효율성을 강점으로 삼고 있어, 글로벌 영상의학계에 직면한 '전문의 부족' 문제를 해결할 최적의 방안으로 기대되고 있다.

결과적으로 바이엘 연구실(Lab)에서 시작된 혁신은 샤리떼 병원이라는 실제 병상(Bedside) 현장을 넘어, 국경을 초월한 디지털 헬스케어의 거대한 산업적 생태계를 구축해 나가고 있었다.

바이엘 R&D 총괄 크리스티안 롬멜(Christian Rommel) 부사장은 "영상 진단과 치료는 더 이상 분리된 영역이 아니다. 정밀 의료의 핵심은 보이지 않는 질병을 조기에 발견하고, 그에 딱 맞는 치료를 즉시 연결하는 것"이라며 "영상 진단 솔루션을 통해 얻은 인사이트를 신약 개발에 투입하고, 반대로 신약의 효과를 영상을 통해 실시간으로 모니터링하는 통합된 에코시스템을 지향한다"고 강조했다.

롬멜 부사장은 "우리의 비전은 'Reimagining Healthcare of Tomorrow'로 말할 수 있다. 샤리떼 병원 확인한 AI 폐암 검진 시스템처럼, 연구실에서의 혁신이 실제 병실의 정책으로 이어지고 환자의 생존율을 높이는 결과로 나타날 때 R&D는 비로소 완성된다"며 "진단부터 치료, 그리고 사후 관리까지 환자의 전 여정을 책임지는 '토탈 디지털 헬스케어 파트너'로서 그 길을 개척해 나갈 것"이라고 의미를 부여했다.