마이크로소프트, 단계별 AI 진단으로 300여 개 난제 평가에서 의사 넘어섰다

미국 소프트웨어 기업 마이크로소프트(MS) 연구진이 의사의 실제 진료 과정을 모방해 단계별로 환자를 진단하는 새로운 인공지능(AI) 기술을 공개했다. 이들은 복잡한 의료 사례에서 일반 진료 의사보다 2배 이상 높은 진단 정확도를 기록했다고 발표했다.
24일 로이터통신에따르면, '언어 모델을 활용한 순차적 진단' 제목의 이 연구 결과는 국제 학술지 사이언스에 게재됐다. 가상 임상 전문가 집단이 협업하는 조율 시스템 역할을 했다고 로이터통신은 평가했다.

이번 기술 발표는 단일 분석에 의존한 기존 의료 인공지능의 한계를 넘어 한국 디지털 헬스케어·의료 인공지능 산업의 기술 아키텍처에도 새로운 전환점을 제시하고 있다.


기존의 의료 인공지능 모델들은 환자의 증상과 검사 결과, 영상 자료를 한꺼번에 입력받아 한 번에 진단을 내리는 방식을 취해 왔다.
이와 달리 마이크로소프트 연구진은 다중 에이전트 협업형 진단 시스템 MAI-DxO(Microsoft AI Diagnostic Orchestrator)를 개발했다. 연구진은 이 ‘오케스트레이터’라 불리는 조율 에이전트를 활용해 의사가 환자를 진찰하듯 순차적으로 접근하는 방식을 적용했다.

이 조율 시스템은 환자의 병력과 신체 검사 결과에서 중요한 요소를 먼저 추려낸 뒤, 필요한 검사를 단계적으로 명령한다. 수집된 정보를 바탕으로 기존 가설과 진단 계획을 지속적으로 수정해 나가는 방식이다.

마이크로소프트 인공지능 보건 부문의 도미닉 킹 기업 부사장은 기존 인공지능이 정돈된 객관식 시험에서는 높은 점수를 받았으나 실제 환자는 잘 정리된 요약본을 들고 찾아오지 않는다고 지적하며, 현장 진료와 유사한 단계별 접근의 필요성을 설명했다.

연구진은 300개가 넘는 까다롭고 복잡한 의학 사례를 대상으로 성능을 검증했다. 의학 서적과 인터넷을 활용해 진단한 일반 진료 의사들과 비교한 결과, 인공지능 시스템은 2배 이상 높은 정확도를 보였다.

응급실 입원 자료를 바탕으로 재구성한 시나리오 평가에서도 인간 의사의 성적을 앞섰다.

진단 절차에 들어가는 비용 역시 인공지능이 설계한 방식이 인간 의사가 진행한 경우보다 절감된 것으로 확인됐다.

마이크로소프트 인공지능 헬스의 하샤 노리 책임자는 단순한 정확도 측정에 그치지 않고 진단 과정을 얼마나 신중하고 합리적으로 진행하는지 함께 평가했다고 밝혔다.
다만 이번 결과는 실제 환자를 직접 대면 진료한 것이 아니라 서면 사례를 바탕으로 진행된 평가라는 한계가 있어 실제 임상 적용을 위한 추가 검증이 지속될 예정이다.


이번 연구 성과는 한국 의료 인공지능 산업 생태계에도 기술적 과제를 던지고 있다.

그동안 의료 영상이나 특정 데이터 판독 보조에 집중해 온 한국 관련 기업들과 주요 대학병원 임상 현장은 다중 에이전트 협업형 진단 체계 도입을 본격적으로 검토해야 하는 상황에 직면했다.

마이크로소프트 연구진은 이번 논문 발표에 이어 다음 연구 단계로 미국 보스턴 베스 이스라엘 디코니스 메디컬 센터와 협력해 응급실 대기실 환자의 중증도를 분류하는 현장 실증 검증을 추진할 계획이다.

해당 응급실 실증 결과가 한국 상급종합병원의 응급 진료 보조 시스템 도입 논의에 직접적인 영향을 미칠 것으로 보인다.

앞으로 단계별 조율 구조가 글로벌 표준으로 자리 잡는다면 한국 의료 인공지능 솔루션 역시 단순 판독을 넘어 임상 워크플로 전반을 관리하는 방향으로 개편될 가능성이 높다는 분석이 나온다.

향후 실제 응급실 임상 검증 과정에서 환자 안전성 문제나 규제 승인 지연이 발생할 경우 이러한 기술 전환 속도는 조절될 수 있다.


심완섭 글로벌이코노믹 기자 ciberwld@g-enews.com