용인세브란스 배성아·윤덕용 교수팀 챗GPT의 심혈관 질환 예측 정확도 입증

서울대병원 6단계 리모델링 통해 최첨단 멸균실 구축···병원 감염 철저히 예방

지난해 서울아산병원 찾은 환자는 346만9589명···수술 건수는 7만892건 기록

 

▲ 연세대학교 의과대학 용인세브란스병원 심장내과 배성아 교수, 의생명시스템정보학교실 윤덕용 교수 연구팀(공동 제1저자 한창호·김동원·김송수 연구원)이 챗GPT의 심혈관 질환 예측 정확도를 입증했다.

 

1. 챗GPT 심혈관 질환 예측

 

연세대학교 의과대학 용인세브란스병원(병원장 김은경) 심장내과 배성아 교수, 의생명 시스템 정보학교실 윤덕용 교수 연구팀(공동 제1저자 한창호·김동원·김송수 연구원)이 챗GPT의 심혈관 질환 예측 정확도를 입증했다.

 

최근 챗GPT 등의 대규모 언어 모델은 사회 전반에서 폭넓게 활용되고 있다. 특히 GPT-4 모델 기반의 챗GPT(이하 GPT-4)는 미국의 의사면허시험(USMLE)에서 90% 이상의 정답률로 합격했을 뿐 아니라 선천성 희귀병 진단과 같은 의학 분야에서도 뛰어난 성능을 보였다. 하지만 그간 환각 현상과 정확성·편향성 문제 등으로 인해 인공지능(AI)을 의료 분야에 적용하는 것은 쉽지 않았다.

 

연구팀은 대규모 환자 코호트 데이터인 영국 바이오뱅크(UK Biobank)의 약 5만 명, 한국인유전체역학조사사업(KoGES)의 약 6000명 환자의 나이, 병력, 피검사 자료를 바탕으로 GPT-4의 심혈관 질환 발생 예측 능력을 평가했다.

 

환자들의 10년간 심혈관 질환 발생을 예측한 결과, GPT-4는 실제 심혈관계 질환 예측에 널리 사용되는 모델인 프레이밍햄 위험 점수(Framingham Risk Score) 및 미국심장학회·심장협회(ACC·AHA)의 위험 점수와 유사한 성능을 나타냈다. 분석에는 모델의 정확도를 나타내는 통계 기법인 수신기 작동 특성 곡선 아래 면적(AUROC)을 활용했다.

 

윤덕용 교수는 “GPT-4는 의료용으로 만들어지지 않았지만 대규모 학습 데이터로부터 적절한 의료 지식을 습득했고, 이에 따라 여러 심혈관 질환 위험 변수를 적절히 결합하면 유의미한 결과를 도출할 수 있다는 가설을 확인했다”라고 설명했다.

 

배성아 교수는 “이번 연구는 최초로 대규모 언어 모델을 기반으로 한 심혈관 질환 예측의 정확성과 유용성을 입증했다는 점에서 의미가 있다”며 “향후 GPT-4 모델이 의료 분야에서 유망한 도구로 활용되길 기대한다”고 밝혔다.

 

연구 결과는 최근 세계적인 과학 저널 <셀(Cell)>이 출간하는 국제 학술지 ‘iScience(IF 5.8)’에 게재됐다.

 

한편, 이번 연구를 지원한 용인세브란스병원 디지털의료산업센터(소장 박진영)는 세계 최고의 스마트 병원 육성을 목표로 디지털 의료 생태계 구축을 선도하고 있다. 특히 국내 의료기관 최초로 구축한 5G 인빌딩 통신망을 기반으로 실시간 위치 추적 시스템(RTLS), 통합반응상황실(IRS), 의료서비스로봇 등 다양한 디지털 솔루션을 운영하고 있다.

 

2. 서울대병원 멸균실 구축

 

서울대병원이 최첨단 멸균실을 구축했다. 

 

서울대병원(병원장 김영태)은 약 2년 8개월에 걸친 6단계 리모델링을 통해 최첨단 멸균실을 구축했다고 2월 16일 밝혔다. 이번 리모델링은 국내 최고 수준의 최첨단 시스템인 세척기 및 멸균기 로딩·언로딩 자동화 장비를 도입해 멸균실 환경을 혁신하는 데 큰 역할을 했다. 멸균실은 의료기구의 세척, 포장, 멸균 등의 업무를 통해 병원 감염을 예방하는 중요한 역할을 하고 있다. 

 

리모델링을 거친 서울대병원 멸균실은 최첨단 시설과 장비로 감염관리에 최적화된 공간으로 설계됐다. 특히 재사용 의료기구 멸균의 질을 향상시키는 데 그치지 않고 체계적이고 전문적인 멸균 업무를 수행할 수 있도록 철저히 구축됐다.

 

이를 통해 멸균품 세척 및 멸균 과정에서의 수작업이 자동화되어 작업자의 편의성과 안전이 크게 향상됐다. 또한, 업무 동선의 개선으로 감염관리와 안전성이 향상되었으며, 클린증기 설비와 RO(Reverse Osmosis, 역삼투압) 설비 도입으로 멸균의 질을 한층 높일 수 있었다.

 

멸균품 보관실에는 항온항습기와 헤파필터가 설치되었고, 양압을 확보해 멸균품을 안전하고 효과적으로 관리하는 환경을 조성했다. 

 

김영태 서울대병원장은 “서울대병원은 최첨단 멸균실 구축을 통해 감염 예방 및 관리 분야에서 새로운 표준을 제시하고 있다”며 “향후 이원화되어 있는 멸균실과 수술실의 세척 및 멸균 업무를 중앙화해 전문적이고 체계적인 수술기구 관리를 통해 앞으로도 환자와 의료진의 의료 관련 감염 예방에 기여할 것”이라고 말했다.

 

3. 지난해 아산병원 찾은 환자 347만

 

지난해 서울아산병원을 찾은 환자 수는 총 346만9589명이었다. 유형별로는 외래환자 331만3333명, 입원환자 15만6256명이었다. 코로나19 유행 이전인 2019년에 외래환자가 297만4392명, 입원환자가 14만6051명이었던 것과 비교하면 각각 약 11.4%, 6.9% 증가한 것이다.

 

2023년 수술 건수는 7만892건을 기록했다. ▲2020년 6만6838건 ▲2021년 7만1844건 ▲2022년 6만9542건을 기록했는데 2021년에 이어 다시 한 번 7만 건을 넘어선 것이다. 신환 증대, 당일수술 시스템의 효율적 운영 등이 수술 건수 증가로 이어진 것으로 분석된다.

 

외래환자를 지역별로 살펴보면 ▲서울이 133만4778명으로 전체의 40.28%를 ▲경기·인천이 103만4072명으로 전체의 31.21%를 차지했다. 뒤이어 ▲부산·울산·경남 17만1807명(5.19%) ▲대전·세종·충남 16만7419명(5.05%) ▲대구·경북 14만326명(4.23%) ▲광주·전남 11만9859명(3.62%) ▲충북 11만8414명(3.57%) ▲강원 11만7345명(3.54%) ▲전북 6만9830명(2.11%) ▲제주 2만 3753명(0.72%) 순으로 집계됐다.

 

또 지난해 서울아산병원에서 진료를 받은 외국인 환자 수는 2만86명이었다. 이는 코로나19 이전 수준을 넘어선 역대 최다로 2022년 1만7835명과 비교해 12.6% 증가한 수치다. 외국인 환자를 유형별로 나눠 보면 외래환자 1만8627명, 입원환자 617명, 건강검진 수진자 842명이었다.

 

국가별로는 ▲미국 4894명(24.3%) ▲아랍에미리트 3537명(17.6%) ▲몽골 2552명(12.7%) ▲중국 1973명(9.8%) ▲카자흐스탄 941명(4.6%) ▲베트남 941명(4.6%) 순이었다.

 

4. 유한양행 알레르기 신약, 안전성 확인

 

유한양행은 알레르기 질환 치료제 YH35324의 임상 1a상 전체 결과를 SCI급 국제 학술지에 발표했다고 2월 21일 밝혔다. 연구논문은 국제면역약리학회지(International Immunopharmacology; Impact Factor: 5.6)에 2월 20일 게재됐다.

 

YH35324는 항 면역글로불린 E (Anti-IgE) 계열의 Fc 융합단백질 신약으로, 주요 작용 기전은 혈중 유리 IgE의 수준을 낮추어 알레르기 증상을 개선시키는 것이다.

 

임상시험은 YH35324를 사람에게 처음으로 투여하는(FIH) 임상 1a상으로, 국내 4개 대학병원 알레르기 내과에서 지난 2021년 9월부터 2023년 1월까지 68명을 대상으로 진행됐다.

 

그 결과, YH35324는 모든 용량에서 우수한 내약성과 안전성을 나타냈고 약동학적으로는 용량 비례성을 보였다고 회사 측은 전했다.

 

주요 약력학적 바이오마커인 혈중 유리 IgE에 대해 위약/오말리주맙 대비 더 강력하면서 지속적인 IgE 억제 활성을 보여주었다는 게 회사 측 설명이다.

 

임상 1a상의 파트A 주요 결과는 지난해 개최된 유럽 알레르기 임상면역학회(EAACI) 2023 연례 미팅에서 발표된 바 있고, 파트B 주요 결과는 올해 개최되는 미국 알레르기 천식 면역학회(AAAAI) 2024 연례 미팅에서 포스터로 발표될 예정이다.

 

박해심 아주대학교병원 알레르기내과 교수(교신저자)는 “YH35324는 유한양행이 알레르기 질환 치료제로 개발하고 있는 항IgE트랩(Fc융합단백질)”이라며 “YH35324가 향후 전 세계 알레르기성 질환 환자들을 위한 새로운 치료제로 개발될 것을 기대하고 있다”고 말했다.

 

김열홍 유한양행 R&D 총괄 사장은, “이번 논문 게재를 끝으로 본 임상 1a상은 성공적으로 마무리됐다”며 “IgE 수치가 상승돼 있는 환자에서도 치료 약물로서의 가능성을 보여주었다는 것은 기존 치료제 대비 차별점”이라고 말했다.