AI는 헬스케어를 혁신할 잠재력을 갖고 있습니다. 세계에서 가장 많은 노인 인구를 보유하고 있는, 급성장하는 중국보다 그 잠재력이 큰 나라는 없죠.
중국의 헬스케어 산업이 노인 인구 수요에 대처하기 위해 노력하는 과정에서 기술이 핵심적 역할을 하고 있습니다. 특히 의료 이미징과 전자 데이터 기록 분석 분야에서 기술이 두드러진 활약을 하고 있는데요.
중국 정부는 수백여 AI 헬스케어 스타트업과 대기업들이 AI를 미래 기반으로 채택하도록 권장하는 스마트 헬스 이니셔티브를 통해 이러한 노력을 지원하고 있습니다.
데이터 분석력 강화한 핑안과 BGI, 아이카본엑스
중국의 고민이 어느 정도인지 감을 잡기 위해 1억 8천만명의 고객을 보유한 거대 보험사 핑 안(Ping An)의 사례를 살펴볼까요?
핑 안의 데이터 사이언스 팀은 사기 탐지와 관련된 의미 있는 정보를 얻고, 인구 집단별 질병을 예측하기 위해 사이킷런(scikit-learn) 이라는 이름의 대중적 오픈소스 머신 라이브러리와 주 성분 분석(PCA), 밀도 기반 클러스터링(DBSCAN)이라는 두 가지 머신 러닝 알고리즘을 사용합니다.
핑 안은 최근 대규모 데이터 분석과 머신 러닝을 위한 새로운 오픈소스GPU 가속 플랫폼인 래피즈(RAPIDS)를 시도해 봤습니다. 데이터 사이언티스트들은 처음으로 GPU에서 데이터 사이언스 파이프라인을 실행하고 데이터 세트 처리 시간을 대폭 단축할 수 있었답니다.
RAPIDS와 GPU 가속 PCA, DBSCAN을 사용한 핑 안은 데이터 로드와 트레이닝 시간을 포함한 워크플로에서 80배 속도 향상을 경험했습니다. 며칠 걸리던 작업을 단 몇 시간 만에 할 수 있게 된 건데요, 이를 통해 선제적 예측, 향상된 예방 조치, 예방 계획 등을 개발할 수 있었습니다.
이와 유사한 사례로 중국 최대 유전공학 기업인 BGI를 꼽을 수 있습니다. BGI는 지식 기반(Knowledge Base)라고 부르는 데이터 창고에 저장된 1페타바이트(PB) 이상의 엄청난 데이터를 보유하고 있습니다. BGI는 XG부스트(XGBoost)라는 이름의 머신 러닝 알고리즘을 사용해 암 환자를 위한 면역 요법을 맞춤화 할 수 있는 대상 펩타이드(peptide)를 분류했습니다.
BGI 팀은 엔비디아 DGX-1 AI 슈퍼컴퓨터에서 RAPIDS를 실행해 분석 속도를 17배 빠르게 단축하고 분석 범위를 수 백만 펩타이드 후보군으로 확대했습니다.
이와 유사한 혁신에 나선 또 다른 기업으로는 디지털 헬스 기업 아이카본엑스(iCarbonX)가 있습니다. 이 업체가 선보이는 솔루션 중 하나는 점차 대중화 돼 가는 디지털 생리학과 유전체학, 신진대사, 메타지노믹스(metagenomics) 데이터를 사용해 미생물을 연구하는 것입니다.
아이카본엑스는 미생물 기능과 제 2형 당뇨를 연계하는 머신 러닝을 적용해 식이 제안, 치료 계획 등 맞춤형 소비자 헬스 서비스를 제공할 수 있습니다. 텐센트 클라우드P40 서버에 RAPIDS를 도입하자마자 속도가 6배나 향상됐습니다.
주요 의료 이미징 기업, GPU 도입에 나서다
의료 이미징은 온라인 상의 이미지와 비디오 붐의 후광에 힘 입어 헬스케어에 적용된 AI로부터 가장 빨리 혜택을 본 분야입니다. 그러나 의료 이미징 연구 중 70%는 딥 러닝에 기반한 것으로, 임상 차원으로 배포된 알고리즘은 거의 찾아보기 어렵습니다.
그 이유는 의료 이미징 AI는 환자 연령대, 이미징 장비 노후화, 이미지 수집을 위한 장비 설정 등에 다소 민감하게 반응하기 때문인데요, 이러한 변수는 AI의 정확성에 부정적 영향을 줄 수 있습니다.
그렇기에 AI 애플리케이션은 사용처에 맞게 개발이 돼야 하며, 중국의 양대 의료 이미징 기업들이 현재 이 부분에 공을 들이고 있습니다.
주요 의료 이미징 AI 기업 중 하나인 유나이티드 이미징 인텔리전스(United Imaging Intelligence)는 uAI라는 이름의 자체 풀 스택 의료 이미징 AI 소프트웨어를 개발하기 위해 엔비디아 DGX 시스템에 기반한 AI 인프라를 구축하고 있는데요. 이미지 수집, 질병 검사, 치료 솔루션 등 광범위한 의료 이미징 워크플로를 위한 우수한 AI 소프트웨어와 제품을 개발하는 것이 이 업체의 목표입니다.
2015년 설립된 인퍼비전(Infervision)은 중국의 유망한 의료 이미징 스타트업 중 하나이며, 아시아와 유럽, 북미 등지의 여러 병원들과 협력해 왔습니다. 인퍼비전은 차세대 AI 이미징 클러스터를 실행하기 위해 엔비디아 클라라 플랫폼(NVIDIA Clara platform)을 채택하고 있습니다. 인퍼리드(InferRead) 솔루션은 세계 유수 병원 수 백여 곳에 컴퓨터 지원 진단을 위한 AI 시스템에 GPU를 도입했습니다.
중국을 비롯한 여러 국가들은 혁신을 포용해 자국의 모든 사람들에 혜택을 줄 수 있는 AI 우선 헬스케어 산업을 구축할 기회를 얻게 됐답니다.