바이오인

출처 : 한국정보화진흥원

의료 부문의 IoT 활용

한국정보화진흥원 김경현 주임연구원

의료 부문은 IoT 상용화를 모색함에 있어 가장 큰 각광을 받는 분야 중 하나다. 환자 중심적 의료 서비스 생태계를 구축하는 것은 제대로 작동하는 의료서비스 시스템의 기본적 특징이며 IoT는 최적화된 의료 관행 및 환자와 의료 서비스 제공자 사이의 상호작용을 위한 튼튼한 토대를 제공한다.

의료 부문의 IoT 상용화는 의료 서비스를 현재의 치료 패러다임에서 예방으로 전환시킴으로써 사람들에게 자신의 행복에 영향을 미치는 결정에 대한 더 많은 통제권을 제공하는 데 기여할 수 있다. 또한, 의료 서비스에 통합된 IoT 기술은 의료 시스템에 상당한 비용 효율을 제공할 수 있다.

의료 서비스 제공을 분석할 경우 IoT 장치는 광범위한 적용 가능성 및 관련성을 가진다. 첫째, 원격 모니터링을 도입하여 기존 의료 방식의 대안 역할을 할 수 있다. 둘째, IoT를 활용하여 통신 능력을 강화하여 기존 의료 방식에 대한 보강 역할을 할 수 있다. 셋째, 자가 진단 및 관리 또는 웨어러블 기기를 통한 예방과 같은 의료 방식은 IoT만이 가진 혁신적인 잠재적 영역이다.

원격 모니터링은 의료 서비스 품질에 대해 상당한 잠재적 이점을 가진 새롭게 부상하는 IoT 애플리케이션이다. Berg Insight에 따르면, 미국과 유럽에는 원격 모니터링이 의료를 크게 개선하는 동시에 비용을 줄일 수 있는 질환을 가진 환자가 2억 명을 넘고 있다.

미국질병관리예방센터에 따르면, 만성질환 비용은 2조 4천 9백억 달러로 미국 연간 의료 지출(2조 9천억 달러)의 86%를 차지한다. 천식 및 만성 폐쇄성 폐질환(COPD)은 각각, 연간 500억 달러의 비용으로 추정되는 5번째와 6번째로 가장 많은 비용이 드는 질환이다. 예를 들어 IoT 사용을 통한 개선된 자가 관리는 불필요한 입원 또는 기타의 의료 목적 방문을 제거함으로써 치료비용을 줄일 수 있다. 또한, 증상, 유발 요인 및 약물 사용에 관한 정보를 수집하고 이를 스마트폰과 같은 장치에 즉시 제공함으로써, 환자가 자신의 행동에 대해 더 잘 알 수 있고 이러한 정보를 간병인과 임상의에게 더 잘 전달할 수 있다.

또 다른 만성질환인 치매는 미국의 많은 성인에게 영향을 미치고 있으며 이 숫자는 계속 증가하고 있다. 뉴잉글랜드 의료 저널에 발표된 2013년도의 한 연구 보고서는 치매가 이미 심장질환 및 암과 비슷한 재정적 부담을 유발하고 있다는 결론을 내렸다. 치매 환자의 돌봄 및 치료는 2010년도에 1590억~2150억 달러의 총 연간 사회적 비용을 초래했다.

이러한 상황에서 보았을 때 의료 부문의 IoT 활용은 사회적인 측면뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 기존의 의료 시스템보다 훨씬 더 많은 효율을 추구할 수 있을 것이다.

이와 관련하여 다음과 같은 몇 가지 응용 및 활용 사례를 살펴 볼 수 있다.


1. 무선 송신 장치를 활용한 심장병 환자 치료 추적

네덜란드 레이던대학교 의료센터 심장의학과는 심장마비 환자가 기구 혈관 성형술을 받는 데 걸리는 시간을 추적하기 위해 클라우드 기반 IoT 솔루션을 사용하기 시작했다. 이 솔루션을 통해 이 병원은 이른바 door-to-balloon(DTB) 시간을 개선함으로써, 환자를 최대한 빨리 치료하여 생존 및 회복 가능성을 개선하고 있다.

이 솔루션은 Zebra의 Zatar 플랫폼에 의해 관리형 소프트웨어로 제공되며 급성 허혈성 뇌졸중 환자와 같은 기타의 환자를 위한 시간 추적 솔루션으로 다른 병원들에 상업적으로 제공되고 있다.

일부 환자의 치료에서는 신속한 처치가 중요할 수 있으며, 병원들은 항상 간단한 절차인 것은 아니지만 이러한 긴급한 수술의 시간성과를 추적하기 위해 노력하고 있다. 오늘날, 직원들이 환자 이름 및 도착 시간을 적는 것이 매우 일반적이며 수술실 내의 직원들은 수술 시작 및 종료 시간을 입력한다. 직원들이 시간 입력을 잊어버리거나 시간을 잘못 추정할 수 있기 때문에 이러한 수작업 시스템은 힘들고 오류가 발생하기 쉬우며 불완전한 데이터일 수 있다. 게다가, 수작업 시스템은 도착 및 수술실 사이에서 발생할 수 있는 지연에 대한 실시간 시야를 제공할 수 없다.

위 병원은 긴급한 치료의 성과를 측정 및 기록하기 위한 자동화된 방법을 연구한 다음 수집된 데이터를 사용해 전반적 성과를 개선하고 있다. 이 솔루션은 다음과 같이 작동한다. 환자가 응급실에 도착하면 환자를 차량 바깥으로 옮기기 전에 내장형 블루투스 저에너지(BLE) 비컨이 포함된 손목 밴드를 부착한다. 손목 밴드의 BLE 태그에 의해 전송되는 고유 ID 번호는 환자 기록과 연계되지 않기 때문에 프라이버시가 보호된다.

환자가 병원에 들어온 후 다양한 경로를 통해 여러 랩을 이동할 때 BLE 무선 장치가 내장된 태블릿이 태그 비컨의 신호를 수신하여 Wi-Fi 또는 모바일 네트워크를 통해 클라우드 애플리케이션으로 전송하며 여기에 해당 정보가 저장된다. 경로 주위에 설치된 태블릿은 손목 밴드가 범위 안에 들어올 때마다 밴드 ID를 수집하기 때문에, 밴드 상태를 갱신하여 한 위치에서 다음 위치로 얼마나 빨리 움직이고 있는지를 실시간으로 표시할 수 있다.

손목 밴드가 태블릿에 접근할 때마다 소프트웨어가 태블릿에 녹색, 주황색, 빨간색의 배경 색상으로 누적 시간을 표시하도록 요청하여 직원의 성과를 표시한다. 그 다음, 환자가 여러 수술실 중 한 곳으로 인계되며 여기서 인터벤션 심장병 전문의가 환자를 DTB 프로세스의 마지막 단계와 연결시킨다.

데이터는 병원에서 소유하며 이 회사의 API를 통해 실시간으로 제공된다. 병원 직원들은 시스템에 로그인한 다음 특정 날짜나 하루 중 시간대 또는 특정한 개인(익명의 ID 번호 사용)에 대한 평균대기 시간을 조회하는 방식으로 DTB 시간을 확인할 수 있다.

2. IBM이 지원하는 대규모 의료 분석

미국에서 한 소매 약국 체인이 IBM의 왓슨 인지 컴퓨팅 능력을 사용해, 의료 서비스 제공자들이 의료 건강 기록, 약국·의료 청구 정보, 환경 요인 및 피트니스 장치와 같은 다양한 건강 정보를 활용하여 보다 용이하게 의료 서비스를 지원하고 개인들이 자신의 진료를 추적하며 의료 목표를 달성하도록 지원하겠다는 계획을 발표했다. 이 체인은 미국 전역에서 7,800곳의 소매약국과 900곳 이상의 예약하지 않고 진찰 받을 수 있는 진료소를 운영하고 있다.

이 계획의 목표는 CVS Health 및 보험사를 포함한 파트너가 건강 관련 제품 및 서비스를 더 잘 개인화할 수 있도록 고혈압, 심장병, 당뇨병, 비만과 같은 만성질환으로 고생하는 환자들로부터 데이터 마이닝하는 것이다.

IBM은 소비자의 홈 모니터링 장치 및 모바일 앱의 데이터도 사용될 것이며 이는 환자 중심적 진료라는 개념을 지원하는 데 기여할 것이라고 보고했다.

이처럼 의료 서비스는 개인과 의료 서비스 제공자 간의 협력을 통해 건강에 이로운 생활 방식을 권장하고 이에 개별화된 의료 서비스를 제공하는 방향으로 상용화해야 할 것이다.

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