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인공지능 닥터의 미래

기사승인 : 2017-06-02 17:42 기자 : 일송재단 국제농업개발원

이미 의사의 평균치를 웃도는 인공지능의 진단 정확도로 젊은 의사들은 불안을 느끼고 있다.

"인공지능이 보급되면 의사의 일이 없어져버린다고 생각합니다만, 앞으로 어떤 것을 배워 나가면 좋을까요?" "인공지능에게 의사의 영역을 빼앗기는 일은 있을 수 없다! 그런 것을 주장하는 놈은 의사로서 상종하지 못한다, 괘씸하다!" 이것은 몇 달 전에 열린 의사학회의 실제의 한 장면입니다.

인공지능 성능이 점점 높아지니 자신들의 일이 없어져버리는 것은 아닐까? 인공지능과 공존하는 시대에 어떠한 캐리어를 쌓아야 될 것인가? 젊은 의사들이 이런 걱정하는 것도 당연하다고 생각합니다. 반면 지도의사가 의사라는 직업이 인공지능으로 대체될 리 없다며 젊은 의사를 격려하는 마음도 이해할 수 있습니다. 과연, 인공지능은 의사의 일을 어떻게 변화시킬까요?

의료현장에서 사용되는 인공지능의 특성과 실력이 어느 정도인지를 알면 저절로 그 해답이 보이지 아닐까합니다. 그래서 최신 의학논문에 의한 인공지능의 평가방법과 결과를 소개하겠습니다.

진단 정확도를 평가하는 "감도"와 "특이도"
질병의 진단능력은 "감도"와 "특이도"로 검증합니다. 의학에서 "감도"란 양성으로 판정되어야 할 것을 제대로 양성으로 판정하는 확률을 말합니다. 질병을 진단하는 감도가 95%라는 것은 100가지 증상의 질병 중에서 95개의 증상을 질병이라고 정확하게 진단했다는 것입니다. 하지만 이것만으로는 정밀도의 정도를 판단 할 수 없습니다.

만약 95%의 확률로 "악성"으로 진단한다면 실제 질병이 있는 경우 뿐 아니라 동시에 전혀 이상이 없는 사람까지 95%의 확률로 "질병이다"라고 진단해버리는 것이니 감도 95%가 우수하다고는 말하기 어려운 것입니다. 그래서 "특이도"검사가 필요해지고 있습니다. 이것은 "음성을 제대로 음성이라고 판정하는 확률"을 가리키는 것으로 감도는 95%로 높지만, 질병상태가 아닌 경우에 제대로 "질병이 아니다"라고 진단하는 특이도는 5%로 대단히 낮아져버립니다.

그래서 진단능력의 정밀도는 "감도"와 "특이도" 양쪽의 수치 확인이 필요합니다. 그러나 인공지능과 관련된 보도를 보면 "암을 95%의 확률로 진단했다"라는 것처럼 한쪽의 수치(아마 감도)밖에 보도하지 않는 사례를 많이 볼 수 있습니다. 감도를 높이려면 특이도를 내리면 좋은 것이기 때문에 한쪽의 수치만 보도하는 것은 의미가 없습니다. 감도와 특이도를 모두 평가할 필요가 있는 것입니다.

의사의 평균치를 넘어서는 인공지능
여기까지 이해하셨다면, 위의 그림을 참조하십시오. 이 그림은 어디까지나 이 칼럼용으로 이미지로서 만든 것이지만, 현재 발표되는 인공지능 진단의 논문에서는(저희가 연구 중인 결과를 포함해)인공지능의 진단 정확도는 대부분 이와 같은 형태가 됩니다.
그래프에서는 곡선이 인공지능의 진단 정확도가 됩니다. 반면, 인간의사의 진단정확도는 빨간 점으로 표시되어 있습니다. 인공지능의 감도와 특이도는 프로그래밍에서 조정할 수 있으므로, 연속적인 곡선으로 나타낼 수 있습니다. 한편 인간의사의 진단정확도는 사람에 의해 결정되기 때문에 비연속적인 점으로 표시된다는 것입니다.

이것을 보면 쓸데없이 많은 검사를 권하는 의사가 여기에 해당된다고 보는데 [감도가 높지만, 특이도가 낮은 의사]가 있을 수 있고, 검사를 쓸데없이 많이 권하지는 않지만, 질병의 발견이 늦어지는 경우가 많은데 이런 경우는 [특이도가 높지만, 감도가 낮은 의사]로 구분할 수 있습니다.

상위 10%의 의사는 감도와 특이도 양쪽면에서 인공지능을 상회하고 있으며, 인공지능보다 적은 검사로 올바르게 질병을 진찰할 수 있다는 것입니다. 녹색 점은 인간의사의 평균치로 인간의사의 평균보다는 인공지능 쪽이 더 앞선다는 결론이 나옵니다.

지금까지 발표된 인공지능의 성능을 평가하면 흑색종(피부암)의 진단, 당뇨병성 망막증의 진단, 피로리균 위염 진단 등에 관한 것입니다. 이런 진단에서 인공지능은 현재로서는 톱 클래스 의사에게는 비길 수 없지만  의사의 평균치를 웃도는 성능을 나타내고 있다고 있음을 이해하실 수 있습니다.

인공지능이 보조하는 시대는 곧 온다
글 앞부분의 대화로 돌아가서, 의사들이 캐리어를 쌓지 않으면 인공지능 이하의 정밀도 밖에 낼 수 없기 때문에, 젊은 의사가 자신의 직업에 의미가 없다고 느낄 수 있으며 그래서 무엇을 어떻게 해야 할 지 불안해하는 것도 당연합니다.

반편 지도의사는 질병 진단에 있어서 인공지능 이상이 가능하기에 젊은 의사들에게 "인공지능이 인간의사를 대체할 수 있을 리가 없다", "인공지능 이상의 정밀도를 내는 수준까지는 수련을 쌓아야 한다" 고 지도하는 것도 당연하겠지요.

어쨌든 인공지능 진단이 의료현장에서 의사의 보조로서 사용될 시대는 조만간 다가오고 있습니다. 불필요하게 두려워하거나 쓸모없다고 단정하는 것보다는 현 시점에서 인공지능을 이용해 더 나은 의료 서비스를 제공 할 수 있도록 노력하는 것이 의료 종사자의 직무라고 나는 생각합니다.

2017.5.3  多田 智裕(타다 토모히로)   번역; 오마니나

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