디지털 헬스케어에서 빅데이터의 역할: 교훈과 추천사항들

- 차세대 염기서열 분석(Next Generation Sequencing)의 등장은 전체 유전자 서열, 전사체, 단백체, 대사체 등의 배열 순서를 발히며 의학에 혁명적인 역할을 하였다.

- 그러나 정보의 분절화(fragmentation), 높은 비용(cost), 그리고 데이터 소유권(data ownership)을 둘러싼 질문들 등 몇 가지 극복해야 할 장애물들이 있다.

- 향후 디지털 헬스케어 분야에서 빅데이터의 기대되는 역할은 환자의 건강증진에 기여하는 이득과 부족한 실행(implementation)에 따른 복잡성 가중으로 인해 의사들이 느낄 업무 피로도 증가 등의 허점 사이에서 균형을 찾는 것이다.

여러 차례의 관련 법 개정으로 전자건강기록(Electronic Health Records,EHRs)의 사용이 보편화됨으로서 머신러닝(machine learning, ML)의 개발과 활용이 용이해졌다. 이러한 변화는 헬스케어 분야에서 빅데이터의 효율적인 활용을 촉진시켰다.

현재 빅데이터의 활용과 수집이 활발히 이루어지고 있는 곳은 종양학(Oncology)이다. 빅데이터는 의사들이 암의 원인 유전자를 찾는데 도움을 주었고 예방과 선별 절차를 향상 시켰을 뿐만 아니라 효율적인 치료 요법을 설계하는데도 영향을 미쳤다.

먼저, 헬스케어 분야에서 빅데이터 활용이 활발하게 이루어지고 있는 몇 개의 국가를 살펴보자.

1. 영국

- 영국은 UK Biobank 가 주도적으로 관련 전향적 코호트 조사를 진행하기도 하고 NHS와 협력하여 하나의 헬스케어 시스템을 구축하였다.

- 이 통합 시스템 덕분에 연구자들이 환자의 기본 정보를 발병 여부나 입원부터 진료까지의 다양한 의료정보와 연결시킬 수 있게 되었다.

2. 미국

미국은 환자 유전자 정보와 그들의 EHR 정보, 가족력, 사회력 등의 정보를 통합하는 “All of Us” 프로젝트를 진행중에 있다.

이 프로젝트는 UK Biobank 의 영향을 받았지만, 암에 대한 이해와 관련된 유전요인을 더 큰 범위에서 다루고 있을 뿐만 아니라 소수 인종의 정보까지도 성공적으로 다루고 있다.

3. 스웨덴

스웨덴은 정부에 의한 투자의 힘을 잘 보여주는 예다. 스웨덴 정부는 매년 7천만 달러 이상의 금액을 투자하여 90개 이상의 암 등록소(cancer registry)를 설치하였고 환자들의 건강과 사회적 환경들을 조사함으로서 종양발생의 위험 요인(risk factor)에 대한 이해를 높여주었다.

그럼에도, 정보의 분절화(fragmentation), EHR 구성의 한계, 데이터 소유권(data ownership) 등의 문제점들이 제기된다.

그에 대한 해결책으로 새로운 세대의 EHRs을 구성하고, 새로운 workflow를 발전시키고, 국제적인 환자 고유번호 (patient ID)를 사용하자는 움직임이 형성되고 있다.

빅데이터 시대의 미래에 피할 수 없는 흐름은 헬스케어 분야에서 AI의 활용이다. 그런 방안을 활용하기 전에, 머신러닝의 의사결정 과정 불투명성으로 인한 “black box” 효과를 밝혀내야 한다. 이를 밝혀내기 전까지 AI 모델은 진단의 보조적인 역할로만 활용될 것이다.

또한, AI모델은 현존하는 dataset의 선입견을 그대로 반영하는 algorithmic bias를 가진다. AI가 가진 정보에서 소수인종 자료의 부족은 이러한 현상을 더욱 강화시킬 것이다.

미국의 자유로운 헬스케어 시장 분위기와 영국의 중앙집중식 규정(regulation)과 규약(protocol) 시스템이 적절히 활용된 헬스케어 시스템의 구축이 필요하다.

<출처>

Agrawal, R., Prabakaran, S. Big data in digital healthcare: lessons learnt and recommendations for general practice. Heredity 124, 525–534 (2020). https://doi.org/10.1038/s41437-020-0303-2

논문 홈페이지 : Big data in digital healthcare: lessons learnt and recommendations for general practice | Heredity (nature.com)

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