의료 인공지능(AI)를 필두로 한 스타트업 기업들이 급속도로 성장하자 세계 시장을 점유하는 글로벌 기업들이 자체 엔진 개발을 서두르며 맞불을 놓고 있다.

X레이부터 CT와 MRI 등 자사 라인업의 호환성을 바탕으로 자체 생태계를 구축하는 움직임이 활발하게 이뤄지고 있는 것. 특히 영상기기를 넘어 이제는 내시경 등까지 AI 적용이 확대되며 새로운 전장을 예고하는 모습이다.

GE헬스케어 등 글로벌 기업들 자체 생태계 마련 총력전

1일 의료산업계에 따르면 GE헬스케어와 필립스 등 글로벌 의료기기 대기업들이 잇따라 AI 솔루션을 내놓으며 시장 장악에 나선 것으로 파악됐다.

이러한 흐름에 가장 적극적으로 움직이고 있는 기업은 역시 GE헬스케어다. 영상 기기 분야에서 빅3로 꼽히는 만큼 점유율 유지를 위해 AI 솔루션 개발에 총력전을 기울이는 모습.

GE헬스케어의 AI를 대표하는 모델은 역시 에디슨 디지털 헬스 플랫폼(Edison Digital Health Platform)이다.

마침내 윤곽을 드러낸 에디슨 플랫폼은 X레이부터 CT, MRI 등 자사 라인업에서 생성되는 의료 데이터를 통합 AI, 즉 에디슨 플랫폼으로 취합하는 것이 핵심이다.

다른 기업들이 자사의 제품에 AI 소프트웨어를 이식하는데 집중하고 있는 반면 GE헬스케어는 아예 GE만의 생태계를 구축하고 나선 셈이다.

아직 상용화까지는 이르지 않았지만 지난 3월 HIMSS 글로벌 헬스 컨퍼런스·전시회(HIMSS Global Health Conference & Exhibition)에서 공개된 시제품을 보면 이러한 의도가 절실히 드러난다.

이 자리에서 공개된 구동 방식을 보면 에디슨 플랫폼은 일단 벤더, 즉 어떤 기기든 관계없이 임상 데이터를 통합 시스템으로 보내는 것을 기초로 하고 있다.

각 기기별로 AI가 진단을 보조하는 방식이 아니라 중앙 시스템인 에디슨 플랫폼이 각 데이터를 취합해 통합형 AI로 토탈 솔루션을 제공하는 방식.

이러한 방식을 통하면 각 영상진단 기기별로 흩어져 있는 임상 데이터를 한곳으로 모아 통합 관리할 수 있을 뿐 아니라 취합된 데이터를 통해 보다 면밀한 AI 분석이 가능해진다.

CT에 달린 AI는 CT 영상만을 분석하는 것에 비해 CT, MRI, 혈액검사 결과 등을 모두 통합해 AI가 분석하는 것이 분명 정확도 면에서 우수할 수 있기 때문이다.

비용 문제에 대해서도 GE헬스케어는 자신감을 보이고 있다. 각 영상 기기별로 별도의 AI 소프트웨어를 구매할 필요없이 에디슨 플랫폼 하나만 구매해도 그 기기들 모두에 AI를 적용할 수 있는 이유다.

또한 각 기기에서 모아진 데이터를 에디슨 플랫폼이 단일화된 라벨로 알아서 정리한다는 점에서 축적된 데이터를 활용해 AI 모델을 고도화할 수 있는 것도 차별화된 특징 중 하나다.

GE 헬스케어 최고 디지털 책임자인 아밋 파드니스 (Amit Phadnis)는 "에디슨 디지털 헬스 플랫폼은 병원 업무에 필요한 다양한 AI 솔루션을 단일 플랫폼에서 통합 구현할 수 있는 헬스케어 시스템"이라고 정의했다.

필립스, 캐논메디칼 등 영상 기업들 AI 시스템 이식 박차

GE헬스케어가 통합 플랫폼을 앞세워 AI 생태계를 개척하고 있다면 다른 기업들은 고도화된 자체 기술을 통해 차별성을 확보하는데 주력하고 있다.

GE헬스케어의 라이벌이자 역시 글로벌 빅3로 통용되는 필립스가 대표적인 경우다.

GE헬스케어가 에디슨 플랫폼을 공개한 지난 3월 필립스는 자체 개발한 AI 시스템을 이식한 인사이시브 CT 프리미엄(Incisive CT)를 세상에 공개했다.

이 제품은 필립스가 자체 개발한 AI 기반 이미지 재구성 기법 프리사이즈 이미지(Precise Image)를 최초로 적용한 제품.

인공 신경망을 이용한 딥러닝 기반의 AI를 통해 촬영 부위, 장기별로 특성에 맞게 CT 이미지를 재구성할 수 있다는 특징이 있다.

이렇게 되면 매우 저선량 만으로 촬영이 가능하다는 점에서 의료진과 환자를 보호할 수 있으며 그러면서도 노이즈와 왜곡을 크게 줄여 고화질 영상을 확보할 수 있다.

특히 인사이시브 CT 프리미엄은 마찬가지로 필립스가 자체 개발한 심장 모션 AI 알고리즘이 적용된 프리사이즈 카디악(Precise Cardiac), 비트투비트 알고리즘(Beat-to-Beat™ Algorithm) 등 다양한 심장 특화 기술들이 들어가 심장 박동이 불안정한 경우에도 고품질 영상을 구현한다.

지난해 웨어러블 심장 모니터링을 기반으로 AI 분석 진단 기업인 바이오텔레메트리를 28억 달러(한화 약 3조원)에 인수한 것도 이러한 제품을 만들기 위해서다.

이를 기반으로 필립스는 인공지능 기반 원격 심장 진단 및 모니터링 시스템의 고도화를 진행중이며 향후 자사 라인업에 속속 이를 이식할 계획이다.

캐논메디칼도 잇따라 차별화된 인공지능을 이식한 제품들을 선보이며 시장 점유율 확대에 나서고 있다.

지난달 국내 대학병원에 최초로 랜딩한 하이엔드 CT 애퀼리언 원 프리즘(Aquilion ONE PRISM Edition, 프리즘 CT)가 대표적인 제품이다.

이 제품은 촬영 단계에서부터 촬영 후 영상 구현 단계까지 캐논메디칼이 자체 개발한 AI 기술을 총망라해 이식한 캐논메디칼의 야심작이다.

일단 눈여겨볼 부분은 바로 캐논이 자체 개발한 AI 엔진인 'AiCE(Advanced Intelligent Clear-IQ Engine)'다.

지난해 북미영상의학회에서 처음으로 선을 보인 AiCE는 딥러닝 기술인 심층신경망을 활용한 이미지 재구성 기술로 10만장 이상의 고화질 영상과 잡음이 제거되지 않은 저화질 영상을 동시에 학습해 영상 신호로부터 잡음을 획기적으로 제거하는 것이 핵심.

이를 통해 저선량으로 촬영해도 고해상도의 이미지를 구현할 수 있다는 점에서 검사 시간을 획기적으로 줄일 수 있다는 장점이 있다.

AI 심층 학습을 통해 고에너지 투시 데이터와 저에너지 투시 데이터의 빈 공간을 메우는 AI 스펙트럴 이미징도 캐논이 내세우는 차별화 전략 중 하나다. 이는 캐논 메디칼이 개발한 세계 최초의 기술로 단 한번의 촬영으로 스펙트럴 이미징을 16cm의 범위까지 얻을 수 있는 기술은 세계에서 캐논만이 가지고 있다.

영상 기기 넘어 영역 넓히는 AI…글로벌 기업들 접목 한창

이처럼 현재 AI는 대부분 영상 기기에서 주로 활용되고 있지만 자본력과 인프라, 세계 시장 점유율을 가진 글로벌 기업들은 여기에 머물지 않고 다양한 분야에 이를 접목하기 위한 시도를 이어가고 있다.

글로벌 내시경 시장을 70% 이상 장악하고 있는 올림푸스가 대표적인 경우다. 올림푸스는 최근 내시경에 이식하는 진단 보조 AI 엔도브레인 아이(EndoBRAIN-EYE)를 새롭게 선보였다.

엔도브레인 아이는 딥러닝을 토대로 올림푸스가 보유한 약 395만장의 대장내시경 영상을 학습시킨 AI 프로그램. 정량 분석을 통해 대장암 등 진단을 보조하는 소프트웨어다.

이 소프트웨어의 장점은 기존에 사용하던 올림푸스 내시경에 그대로 이식이 가능하다는 점이다. 내시경 분야에서 막대한 점유율을 가지고 있는 만큼 소프트웨어를 기반으로 하는 새로운 경쟁자가 나오기 전에 곧바로 제품에 적용할 수 있는 AI를 내놔 방어막을 친 셈.

실제로 엔도브레인 아이는 엔도브레인 아이는 현재 임상 현장에서 가장 많이 쓰고 있는 올림푸스의 대표적 내시경 기기인 에비스 루세라 엘리트와 엑세라3에 곧바로 사용이 가능하다.

소프트웨어만 이식하면 AI가 용종이나 암 등 병변을 자동으로 발견해 소리로 알람을 주는 것이 특징. 또한 병변의 위치에 박스 형태로 별도의 알림이 추가되며 위험도에 따라 색깔이 바뀐다는 점에서 미쳐 의료진이 발견하지 못한 숨어있는 병변을 곧바로 인식할 수 있다.

임상 결과도 기대감을 높이는 이유 중 하나다. 일본을 주축으로 한 글로벌 임상시험에서 엔도브레인 아이는 민감도 98%, 특이도 93.7%를 기록했기 때문. 여타 영상 기반 AI의 정확도를 넘어서는 수준이다.

올림푸스한국 박인제 GIR(소화기·기관지내시경)사업본부장은 "현재 소화기를 넘어 다양한 AI 솔루션들이 나오고 있지만 특이도 부분에서 93.7%를 기록한 제품은 내시경을 넘어 거의 모든 AI 중 올림푸스가 유일할 정도로 높은 정확도를 보이는 것이 특징"이라고 설명했다.

이어 그는 "특히 민감도 부분에서도 98%라는 놀라운 수치를 기록했다는 점에서 사실상 거의 모든 병변을 잡아낼 수 있다는 의미"라며 "높은 민감도와 특이도를 기반으로 의료진의 업무를 크게 줄일 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.