죽음을 예측하는 알고리즘은 어떤 원리로 작동할까?

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이미지 캡션 이 알고리즘은 심장마비나 호흡 부전을 최대 6시간 전에 예측할 수 있다

심장마비가 오기 몇시간 전에 그 사실을 알 수 있다고 생각해 보라.

공상과학 영화에서나 나올 법한 이야기 같지 않은가?

그러나 이는 가능하다. 적어도 미국의 몇몇 병원에 입원한 환자들에 대해서는 말이다.

미국 식품의약국(FDA)은 심혈관·호흡 계통의 돌연사를 예방할 수 있는 알고리즘의 사용을 처음으로 허가했다.

죽음을 예측한다

이 컴퓨터 프로그램은 병원에 입원한 환자들의 데이터를 분석하고 최대 6시간 전에 이런 증상이 발현할 위험성을 계산한 후 의사와 간호사에게 경고를 보낸다.

"오늘날의 헬스케어 서비스는 최악의 상황을 맞고 있습니다. 사람들의 수명은 늘었는데 만성 질환은 더 심해지고 있어요. 게다가 경험 많은 의사들이 은퇴를 하고 있습니다." 알고리즘을 개발한 엑셀메디컬의 랜스 버튼 대표는 이렇게 말한다.

"병원에서는 환자들의 상태를 계속 모니터링하고 있지만 의료진은 종종 파국적인 사건이 발생하고 나서야 반응하곤 하죠." 그는 BBC 문도에 이렇게 말한다.

실상 많은 병원들은 모든 환자들을 다룰 수 있을 만큼 충분한 인력이 없다. 환자들의 데이터를 정리하는 일을 전담하는 인력이 있더라도 이들이 모든 문제를 예측하기란 어렵다.

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이미지 캡션 이 알고리즘은 환자에게 연결된 측정 장치에서 나오는 모든 자료를 분석하며 추가적인 장비를 필요로 하지 않는다

"인간은 환자로부터 나오는 모든 정보를 분석할 수 없고 환자의 상태가 언제 악화될지를 알기란 매우 어렵습니다." 버튼은 말한다.

엑셀메디컬이 개발한 알고리즘은 웨이브 클리니컬 플랫폼이라 불리는데 "인간의 눈으로는 인식할 수 없는 패턴을 예측"하기 위해 환자의 정보를 교차 분석한다.

세 번째 가장 많은 사망원인

존스홉킨스 대학의 연구에 따르면 미국에서 사망한 환자의 최소 10%가 의료적 오류로 인한 것이라 한다.

예상하지 못했으나 예방할 수 있었던 죽음은 미국에서 세 번째로 가장 많은 사망원인이다.

웨이브를 개발한 이들은 적어도 25만 명의 사망자를 예방할 수 있었으리라 생각한다.

엑셀메디컬에 따르면 이 프로그램은 사용이 매우 간편하다. 특수한 장비 같은 것이 필요없다. 이미 대부분의 병원에서 사용하고 있는 측정 장비를 사용한다.

경고

이 소프트웨어는 맥박, 호흡 리듬, 혈압, 체온, 산소 농도의 다섯 가지 주요 변수를 분석한다.

의료진의 전화기나 태블릿 또는 컴퓨터에 설치된 앱을 사용한다. 환자의 침상 곁에 있지 않아도 환자를 모니터링할 수 있다.

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이미지 캡션 의료진은 스마트폰이나 컴퓨터로 어디서든지 환자들의 생명 신호를 확인할 수 있다

그러나 웨이브의 가장 큰 혁신은 바로 비젠시아 안전 지수라고 불리는 알고리즘이다. 미국 FDA가 사용을 승인한 최초의 알고리즘으로 주요 변수들을 분석하여 위험 수준을 0에서 5까지의 숫자로 정량화한다.

환자의 위험 수준이 3이상으로 판별되면 이 시스템은 자동으로 의료진에게 경고를 보낸다.

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이미지 캡션 웨이브 시스템에 전시된 각각의 상자는 각 환자의 상태를 보여준다. 알고리즘으로 계산된 숫자는 0에서 5까지로 위험 수준을 나타낸다. 3이상의 위험 수준이 나오면 숫자가 붉은색으로 변하며 경고를 보낸다

성공적인 험 결과

엑셀메디컬이 피츠버그 대학 의료센터에서 실시한 시험은 매우 성공적이었던 것으로 여겨진다. 8주의 기간동안 웨이브 시스템으로 모니터링한 환자들 중 예상을 빗나가 사망한 환자는 하나도 없었다.

대조군(전통적인 방식으로 모니터링한 환자들)에서는 6명의 사망자가 발생했다.

그러나 웨이브 시스템은 현재로서는 중환자실에서만 쓸 수 있다. 제작사는 이제 일반 대중의 심혈관·호흡 계통의 사망을 예방할 수 있는 메커니즘을 개발하고자 한다.

웨이브 시스템의 또다른 약점으로는 아직까지 뇌졸중의 위험성을 평가하지는 못한다는 것. 뇌졸중은 세계적으로 주된 사망 요인 중 하나다.

새로운 개척지

버튼은 또한 심혈관·호흡 계통 문제가 임박한 모든 환자가 구제될 수 있는 것은 아니라고 덧붙인다.

"병원에 당도하자마자 이 환자가 병원을 나가지 못하리라는 걸 알 수 있는 경우도 있죠."

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이미지 캡션 이 시스템은 예상 외의 문제를 겪는 사람들의 목숨을 구하기 위해 만들어졌지만 모두가 혜택을 입을 수 있는 건 아니다

"우리는 예상치 못한 문제로 사망할 수 있는 사람들을 돕는 것을 목표로 하고 있습니다. 수술 이후 합병증이나 특정 약물의 부작용으로 상태가 악화되는 사람들 같은 경우를 말하는 겁니다."

웨이브 시스템이 죽음을 완벽하게 막을 수 있는 것은 아니다.

"유일하게 치료할 수 없는 질병은 바로 인생이죠." 버튼은 말한다.

그러나 버튼 대표는 자신의 회사에서 다른 사망원인에 대해서도 예측하고 예방할 수 있는 알고리즘을 개발하고 있다고 밝혔다.

"우리의 다음 프로젝트는 패혈증에 관한 것입니다."

패혈증은 전세계에서 매년 2천만 명 가량의 사람에게 발현하고 그중 8백만 명이 사망하는 감염 질환이다.


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