【뉴스퀘스트=김형근 과학전문 기자】 그동안 의학적 응용을 둘러싸고 논란이 많았던 인공지능(AI)이 임상과 진단을 하는데 ‘인간 의사’에 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다.

미국 보스턴에 위치한 베스 이스라엘 데코니스 메디컬 센터(BIDMC: Beth Israel Deaconess Medical Center)의 연구원들은 AI 챗봇이 의사 및 임상의의 확률적 추론에 도움을 준다는 사실을 확인했다.

이 발견은 의학 분야에서 AI를 적용하는데 새로운 길을 열었을 뿐만 아니라 의사를 위한 임상 의사결정 지원 도구로서의 잠재력을 강조하는 연구로 평가받고 있다.

AI의 뛰어난 확률적 추론 잘 이용하면 정확한 진단에 도움

연구의 교신 저자인 아담 로드만(Adam Rodman) 박사는 의학적 진단에 있어서 확률적 추론으로 인해 인간이 직면하는 본질적인 어려움을 강조하면서 AI의 중요성을 강조했다.

정보에 근거한 결정을 내리는 데 중요한 이 관행은 확률 계산을 기반으로 하며, 이는 인간(의사들)이 선천적으로 능숙하지 않은 작업이기 때문이다.

로드만 박사는 “인간은 확률론적 추론, 즉 확률 계산을 기반으로 한 결정을 내리는 관행에 어려움을 겪고 있다”고 설명하면서 확률이 필요한 진단의 복잡하고 어려운 면을 지적했다.

그는 “확률적 추론은 진단을 내리는 여러 구성 요소 중 하나이며, 이는 다양한 인지 전략을 사용하는 믿을 수 없을 정도로 복잡한 과정”이라고 강조했다.

이 연구는 AI가 인간의 능력을 향상시킬 수 있는 잘 알려진 영역임을 인정하면서, 또한 AI가 임상 담당 의사가 결정을 내리는데 중요한 지원을 할 수 있다는 것을 시사한다.

연구팀은 이전에 실시한 전국 규모의 조사를 바탕으로 연구를 진행했다. 설문 조사에는 다섯 가지 의료 사례에 대해 확률적 판단을 내리는 550명 이상의 실무자가 포함되었다.

공개적으로 사용 가능한 대형언어모델(LLM: Large Language Model)인 챗GPT-4에 다양한 응답 세트를 얻기 위해 동일한 사례들에 대한 메시지를 100회 제공했다.

그리고 챗봇과 인간 실무자 모두 환자 프레젠테이션을 기반으로 진단 가능성을 추정하는 임무를 맡았다.

일부 사례에서는 임상과 진단에서 ‘인간 의사’보다 나아

그런 다음 흉부 방사선 촬영, 유방 조영술, 스트레스 검사, 그리고 소변 배양 등 다양한 의료 진단의 검사 결과들을 제공받아 진단을 업데이트했다.

연구 결과는 진단 정확도에 있어서 미묘한 차이의 그림을 보여주었다. 테스트 결과가 긍정적일 때 챗봇의 정확도는 인간의 판단과 비교해 엇갈렸다.

AI는 인간 의사에 비해 2가지 사례에서 더 높은 정확성을 보였으며, 2가지 다른 사례에서는 비슷한 정확도를 보였다. 그리고 1가지 또 다른 사례에서는 의사보다 덜 정확했다.

그러나 인공지능 챗봇은 검사 결과가 (테스트 결과가 환자에게 긍정적인) 음성인 5건 모두에서 의사보다 뛰어난 정확도를 보였다.

로드만 박사는 인간 임상의 중요성을 지적하면서 “인간은 때때로 음성 테스트 결과보다 위험이 더 높다고 느끼며, 이는 과잉 치료, 더 많은 테스트 및 너무 많은 약물 치료로 이어질 수 있다”고 꼬집었다.

챗봇과 인간 능력의 비교 연구는 흥미롭다. 그러나 로드만 박사는 그러한 AI 기술이 임상 환경에서 숙련된 의사의 판단 능력을 어떻게 향상시킬 수 있는지에 대해 더 강조한다.

정보 수집 능력과 계산을 기반으로 한 AI의 접근 방식은 빠르고 정확한 확률적 결정을 내리는데 도움을 줄 수 있다.

다시 말해서 AI가 임상 작업에 원활하게 통합되면 의사가 더 나은 판단과 결정을 내리는데 도움을 줄 수 있다고 연구팀은 결론을 내렸다.