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실시간 영상 공유에 의한 원격진료와 AI 영상해석기반 진단[다카시마 시민병원]
Telemedicine through real-time video sharing and diagnosis based on AI image analysis
October 31, 2023 | By 손장우 (son@netmanias.com)
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    손장우 (Harrison Jangwoo Son)

    넷매니아즈 | (주)엔앰씨컨설팅그룹 대표이사

    son@netmanias.com

 

 

본 블로그에서는 5G 특화망의 병원 분야 활용 사례로, 

5G특화망과 ICT기술을 활용하여 전문의의 일하는 방식을 개선하여 전문의를 최대한 활용함으로써 지방병원의 전문의 부족 문제를 해결하고 있는 다카시마 시민병원의 사례를 살펴본다. 

 

다카시마 시민병원의 5G특화망 기반 병원 디지탈 전환 사례

① 병동 영상 전송 시스템 (전문의의 입원 환자의 상태 급변시 원격 지시, 병동으로 이동 여부 판단)

② 수술실 영상 전송 시스템 (전문의의 원격 수술 지도)

③ 대장 내시경 AI 분석

... 

 

 

<다카시마 시민병원: 전문의의 원격 수술 지도>

 

일본 시가현의 다카시마 시민병원은 2021년 3월, 병원내 4.7GHz의 로컬 5G 주파수를 이용해 5G 특화망을 구축하고 실시간 고화질 영상 공유에 의한 입원자 원격 진료 및 원격 수술 지도, AI 영상 분석에 의한 대장 내시경 진단 등을 실증했다[1]

 

초고령화로 인한 환자의 증가와 지방 병원의 전문의 부족 문제를 해결하기 위해, 대용량•저지연의 5G 특화망과 4K 카메라, 스마트글라스 등을 활용해 병원내외의 다른 장소에 있는 전문의가 수술실에서 수술중인 집도의와 상담 및 지도, 병동 입원 환자의 상태 확인 등의 원격 진료기술 지도를 실시했다.

 

또한 AI 영상 진단으로 내시경 검사를 하여 검사시간 단축시켰고 검사 누락 방지 검사의 정확도를 높였다. 지방병원에서의 전문의 부족 문제를 5G특화망과 ICT기술을 활용하여 전문의의 일하는 방식을 개선하여 최대한 활용함으로써 전문의 부족 문제를 해결하려는 노력이다.

 

<다카시마 시민병원의 고화질 영상과 5G 특화망 기반 의료 디지털 전환>

 

① 병동 영상 전송 시스템

 

병동에 있는 입원 환자의 상태가 급변한 경우, 현재는 병동에서는 다른 곳(외래나 의국)에 있는 전문의에게 전화를 걸거나 호출하고, 전문의는 환자의 현 상태에 관한 충분한 정보없이(심각한 상황인지 아닌 지 판단할 수 없는) 병동으로 무조건/신속히 이동하여 환자의 상태를 확인하고 있다. 전문의가 부족한 병원 상황에서 대단히 비효율적인 업무 방식이다.

 

병상 영상 전송 시스템*의 도입으로, 전문의는 환자의 급변 상태 영상을 실시간으로 보며 바로 병동으로 이동할 지 아니면 병동의 간호사에게 적절한 처치나 치료를 지시할 지 결정할 수 있게 되었다. 소수의 전문의를 효율적으로 활용할 수 있는 시스템이다.

 

* 병상내 4K 카메라 영상(20Mbps/4K/30fps), 간호사의 스마트폰 영상(20Mbps)을 외래나 의국에 있는 전문의의 PC/테블릿으로 5G 특화망을 통해 실시간 전송해주는 시스템

 

  

 

또한, 전문의가 병원내에 있지 않고 외부에 있는 경우에도, 병동내 4K 카메라와 간호사의 스마트폰 영상은 병원내 5G 특화망을 거쳐 공중 5G망을 통해 병원 외부에 있는 전문의에게 전달되어 전문의는 해당 영상을 보며 간호사에게 적절한 상황 대처를 지시할 수 있다.  

 

② 수술실 영상 전송 시스템

 

수술실 영상 전송 시스템에서는 수술실에 2대의 4K 카메라가 배치되고 집도의는 스마트 글라스를 장착한다. 카메라 영상이 5G 특화망을 통해 외래나 의국에 있는 전문의의 PC로 실시간 전송된다. 원격의 전문의는 외래 진료중에 (집도의의 상담요청이 오면) 해당 영상을 보며 수술실내 집도의 등 스태프에게 온라인상으로 기술 지도와 상담을 해준다. 전문의가 부족한 상황에서 집도의는 원격에 있는 전문의의 지견을 활용할 수 있고 전문의는 초급의에게 진단 및 수술 기술을 전승해줄 수 있다.

 

 

③ 대장 내시경 AI 분석

 

다카시마 시민병원에서는 비상근 의사를 포함하여 2명의 의사가 일주일에 50건 정도의 내시경 검사를 실시하고 있으며, 외래와 응급실 진료도 겸하고 있어 업무 부담의 완화해와 검사의 효율화가 요구되고 있다.

 

내시경 검사를 할 때, 병변의 유무 확인과 내시경 조작이 동시에 수행되는 데 AI 진단 시스템*를 이용하여 병변의 유무를 AI 진단으로 보완함으로써 보다 정확(검사 누락 방지, 병변 간과 방지)하고 빠른 검사가 가능해진다. 바둑 둘 때 알파고가 옆에 있는 것과 같은 상황이다. 이를 통해 전문의의 내시경 검사 관련 부하를 줄여주고 검사시간을 단축시켜주어 전문의 부족 문제 해결에 기여한다.

 

* 검사실의 내시경 영상(12Mbps, FHD, 30fps)이 대용량, 저지연의 5G 특화망을 통해 영상진단 센터의 AI 진단 서버로 전달되고 AI 영상 분석을 통해 병변 유무를 판정한다. 올림푸스사의 EndoBRAIN-EYE라는 AI 응용이 사용되며, 이는 딥러닝을 토대로 약 395만장의 대장내시경  영상을 학습하고 있으며 의료진이 병변에 대한 진단을 내릴 때 이를 보조하는 응용이다. 대장내시경 검사 중 용종 및 암 등의 병변이 발견되면 알림 소리와 함께 화면의 병변 주변에 색이 표시되어 의료진이 정확하게 병변을 진단할 수 있도록 도와준다.

 

 

이상에서 살펴본 바와 같이, 다카시마 시민병원은 병원내 5G 특화망을 구축하고 5G 특화망의 대용량 링크 특성을 활용하여, 원격에서 환자 상황/환부 등을 정확하게 파악할 수 있는 고해상도 영상 전송 시스템과 고화질 영상 기반 AI 대장 내시경 분석 시스템을 구축하여 의료현장의 일하는 방식의 전환시켜 의료 업무 수행을 효율화시켰다.

 

전문의가 부족한 지방 병원 환경에서 전문의를 최대한 활용할 수 있는 시스템을 구축한 것이다. ①, ②는 전문의가 병동이나 수술실이 아닌 예를 들어 외래 환자를 보고 있는 중 이라든가 외출 중인 경우에도 즉각적으로 원격진료를 할 수 있게 해준 것이고, ③은 대장 내시경 검사시 AI의 보조를 받아 검사 시간을 줄여 전문의가 외래나 응급실, 병동에서의 진료 시간을 늘려주는 것이다.

 

[1] 시가현 의료정보연계 네트워크 협의회, 5G와 첨단 기술을 융합한 원격 진료 등의 실현, 일본 총무성 로컬 5G 실증 보고서, 2021.03.30

 

 

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