'생성형 AI가 의료 기록을 정리할 수 있을까'라는 질문에 대한 답을 찾고 있는 스타트업

* 본 아티클의 원문은 2024년 7월 26일 Google Cloud 블로그(영문)에 게재되었습니다.

오랫동안 의료 분야에서는 포괄적이고 정확하고 유용한 정보를 담은 환자 기록을 구현하기 위해 애를 써왔습니다. 폭넓은 접근성과 광범위한 보안 및 개인 정보 보호에 기반하여 신뢰할 만한 방식으로 개인의 생애 의료 기록을 한눈에 파악할 수 있도록 말입니다. 더 이상 단편화된 데이터를 선별하거나, 상충하는 정보를 두고 고심하거나, 직감에 전적으로 의존할 필요가 없습니다. 항목 누락이나 오류로 인한 문제도 더 이상 없습니다.

산호세에 소재한 스타트업인 Mendel은 임상 데이터 웨어하우스를 추론에 활용하고 그 방대한 잠재력을 실현할 수 있는 독자적인 AI 모델을 개발하여 전자 건강 기록을 통합할 가능성을 발견했습니다.

Mendel은 2017년에 전문의인 Karim Galil과 AI 과학자 Wael Salloum이 공동 설립했습니다. Karim은 의사로 활동하기 시작하면서 100% 설명 가능한 임상적 추론이 가능하고 할루시네이션을 방지할 수 있는 AI를 빌드하겠다는 비전을 품었습니다. 현재 Mendel은 의료 및 생명과학 분야의 생성형 AI 리더 중 하나이며, 선도적인 생명과학 기관과 기술업체, 우량주 투자자, 세계 유수의 생명과학 기업의 리더십팀을 고객으로 두고 있습니다.

Mendel의 사명은 보다 객관적인 데이터 기반 접근방식으로 의료 분야를 전환하면서 의사의 전문성이라는 중요한 역할을 보호하는 것입니다. 이 사명을 달성하기 위해 복잡하게 섞여 있는 비정형 임상 데이터를 구조화하고, 상충하는 정보를 조정하고, 포괄적인 환자의 진료 여정을 생성합니다.

이를 통해 환자의 의료 기록을 전체적으로 파악할 수 있게 하여 데이터에 기반한 정보를 토대로 의사 결정을 내리는 데 필요한 인사이트를 의료진에게 제공합니다. Mendel의 최신 제품인 Hypercube는 어떤 환경에서도 신뢰할 수 있는 임상 데이터에 쉽게 액세스하고 이를 분석하여 적합한 의사 결정을 내리고 그에 따른 치료 결과를 개선하도록 설계된 채팅 인터페이스입니다.

고객을 위한 데이터 기반 인사이트를 빌드하는 데 비슷하게 중점을 두고, 지속적인 AI 개발에서 주도적인 역할을 맡을 클라우드 파트너를 찾고 있던 Mendel은 모델을 개발하고 비즈니스를 확장할 플랫폼으로 Google Cloud를 선택했습니다.

Mendel은 Google Cloud의 광범위한 컴퓨팅 리소스와 글로벌한 도달범위가 임상 AI 솔루션을 배포하려는 Mendel의 노력에 기여할 뿐만 아니라 의료 분야에 AI 도입을 가속화하여 궁극적으로 환자 치료의 결과를 개선하고 이 분야를 혁신하려는 Galil 박사의 비전을 이루는 데 도움이 될 것으로 판단했습니다.

임상 AI 기술로 환자 기록 혁신

지난 20여 년간 의료 시스템은 전자 의료 기록의 도입을 확대하는 방향으로 변화해 왔으나 미국을 중심으로 다소 어려움이 있었습니다. 그중 한 가지는 미국의 환자 치료가 단편화되고 고립되어 있다는 점이었습니다. 미국에서는 이사나 이직을 하면 치료 옵션이 달라지기 때문에 진료를 받기 위해 여러 주치의, 전문의, 병원, 진료소를 거치게 됩니다.

따라서 이 모든 데이터를 수집하고 결합하고 분석하는 데 상당한 시간이 걸립니다. Mendel은 기술을 고유한 방식으로 혼합하여 이 과정을 크게 단축하고 임상 AI에 대한 비전을 달성합니다.

Mendel의 AI 모델은 생성형 AI의 강력한 기능을 활용하여 환자 데이터 내에서 복잡한 패턴과 관계를 학습합니다. Mendel은 의료 정보와 관계를 보강 및 구조화하여 표현된 지식에 기반한 다차원 지식 그래프인 임상 하이퍼그래프를 활용합니다. 이 접근방식은 AI 출력의 설명 가능성과 일관성을 보장합니다.

Mendel의 뉴로 심볼릭 추론 시스템은 임상 데이터 워크플로 및 분석을 위해 특별히 구축되었으며, 몇 가지 대규모 언어 모델을 임상 지식 하이퍼그래프와 결합합니다. 이 AI 시스템은 대규모 언어 모델의 최신 발전 기술을 활용하면서 설명 가능성을 보장하고 심볼릭 AI로 할루시네이션을 제한할 수 있습니다.

이러한 기능이 합쳐져 시스템이 완성되며, 이 시스템은 모든 진료소나 응급실에서 의료진이 흔히 사용하는 지식과 약어를 기반으로 하기 때문에 가독성과 신뢰성을 갖추고 있습니다.

시스템이 임상 상황(일련의 병적 기록, 외부적인 건강 위험 요인을 파악할 수 있는 환자의 사회생활력 등 다양한 정보일 수 있음)을 분석한 후, 의료진에게 명확한 권장사항을 제공하므로 의료진이 더 많은 정보에 기반한 결정을 내릴 수 있습니다. 또한 결정에 사용된 추론이 투명하게 공개되고 이를 쉽게 쿼리할 수 있습니다. 의료진이 Hypercube와 같은 제품이 제공하는 권장사항을 신뢰할 수 있도록 하는 데 있어서 이러한 관찰 가능성은 매우 중요한 역할을 합니다.

기존 연구 환경에서는 임상 데이터 분석을 위한 의료진의 업무 부담이 컸습니다. 의료 환경의 정형 데이터와 비정형 데이터로 구성된 방대한 데이터 세트를 처리하는 임상 데이터 워크플로가 복잡했기 때문입니다. 의료진은 SNOMED CT와 같은 표준 오픈소스 데이터 모델을 활용하여 미미하게나마 임상 데이터 워크플로를 개선할 수 있었습니다.

하지만 임상적 추론의 부족으로 인해 그 이점은 크지 않았으며 Mendel은 이를 해결하고자 했습니다.

Permira Private Equity의 지원을 받는 비규제 조사 기관이 주도하는 연구에서 Mendel은 SNOMED CT 데이터 모델을 사용한 기존 SQL 쿼리와 뉴로 심볼릭 AI 시스템을 비교했습니다. 이 연구에 따르면 Mendel의 AI 시스템은 SNOMED CT를 사용한 기존 워크플로에 비해 효율성이 10배 증가하고 쿼리 오류율이 90% 감소했으며 비용이 80% 넘게 절감되었습니다.

AI와 인간의 전문성 간 격차 해소

특히 Hypercube의 목적은 의료 데이터에 새로운 차원의 명확성을 제공하고 이와 함께 치료 성과를 개선하는 것입니다. Mendel은 의료 분야에서 신뢰의 중요성뿐만 아니라 기술이 제시하는 엄청난 기회와 신뢰 사이의 균형도 중요하다는 사실을 잘 알고 있습니다.

Hypercube 플랫폼은 Mendel사 고객의 특정 업계 니즈에 맞게 튜닝된 Google Cloud의 AI 모델을 사용하여 빌드한 몇 가지 새로운 솔루션을 제공합니다.

• Hypercube Cohorts: 다양한 데이터 소스를 활용해 동질 집단을 정의하고 인사이트를 발견할 수 있으며, 정확성과 규모가 5배 증가됩니다.
• Hypercube Charts: 정교한 임상적 추론이 가능한 사용자 친화적인 인터페이스를 통해 채팅으로 의료 기록을 확인하여 외래, 사전 승인, 임상 시험 매칭 등에 대한 차트 검토를 완료합니다. 효율성이 30% 이상 향상됩니다.
• Hypercube Analyst: Mendel의 지식 하이퍼그래프 추론 엔진으로 구동되는 로우 코드 인터페이스에서 쿼리합니다. 이 엔진은 시맨틱, 시간적, 계층적 관계를 포착하여 10배 더 빠른 쿼리를 가능하게 합니다.
• Hypercube Build-Your-Own (BYO): 특정 데이터 니즈와 과제에 맞게 고급 임상적 추론을 활용하는 맞춤형 Hypercube의 코파일럿 솔루션을 커스터마이징합니다. BYO에는 EMR-EDC(전자 의무 기록을 전자 데이터 캡처로 복사), 사이트 활성화, 상용 알림, 커스텀 NLP 및 LLM 등의 복잡한 작업을 위해 사전 빌드된 코파일럿 솔루션이 함께 제공됩니다.

데이터가 주도하는 의료 분야의 미래

새로운 AI 모델에 의료 기록을 학습시키면 모델은 증상인지 부작용인지 파악하지 못한 채 텍스트와 문법만 읽게 됩니다. Mendel은 의료 기록의 시맨틱스를 추론하고 이해할 수 있는 임상 AI를 만들었습니다.

“자사 시스템은 힘든 길을 선택했다는 점에서 차별화됩니다. 기존 기술을 그대로 적용한 것이 아니라 근본적으로 새로운 접근방식을 구축했습니다”라고 말한 Galil 박사는 다음과 같이 덧붙였습니다. “대규모 언어 모델을 임상 하이퍼그래프와 결합하여 의료 분야의 고유한 니즈에 맞는 획기적인 기술을 개발했습니다.”

Mendel AI는 의료 전문가가 데이터를 통해 환자에게 최상의 치료를 제공할 수 있는 미래를 향해 나아가고 있는 선도 기업입니다. Google Cloud 기술이 결합된 Mendel의 AI에 대한 혁신적인 접근방식은 더 객관적이고 효율적이며 궁극적으로 인간이 중심이 되는 의료 시스템을 위한 길을 열고 있습니다.