UT 사우스웨스턴 의대, 인공지능 기반 의료 기록 분석 기술 개발

텍사스주 댈러스 – 2025년 7월 28일 – UT 사우스웨스턴 의료 센터의 다학제 팀이 복잡한 자유 형식의 의료 기록에서 관련 정보를 신속하고 정확하게 추출하는 인공지능(AI) 기반 파이프라인을 개발했습니다. 이 연구는 npj Digital Medicine에 게재되었으며, 연구 연구를 위해 분석 준비가 된 데이터를 만드는 데 필요한 시간을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대됩니다.

“자유 형식의 의료 기록에서 매우 상세하고 정확한 데이터 세트를 구성하는 것은 매우 시간 소모적이며, 종종 광범위한 수작업 차트 검토가 필요합니다.”라고 연구의 첫 번째 저자 David Hein, M.S.가 말했습니다. “우리 연구는 분석을 위한 의료 데이터 수집 및 정리 과정을 간소화하는 AI 기반 대규모 언어 모델(LLM)을 개발하는 한 접근 방식을 보여줍니다. AI를 통한 데이터 추출 및 표준화를 자동화함으로써 대규모 임상 연구를 더 효율적으로 만들 수 있습니다.”

연구자들은 2,200개 이상의 신장암 병리 보고서를 분석하여 AI 기반 LLM의 종양 유형을 인식하고 분류하는 능력을 평가했습니다. AI 과학자, 병리학자, 임상의, 통계학자들과의 긴밀한 협력을 통해 연구팀은 여러 차례의 테스트를 통해 워크플로를 개선했으며, 복잡하고 미묘한 정보를 처리하는 능력을 향상시켰습니다. 그들의 발견은 기존의 전자 의료 기록(EMR) 데이터와 비교하여 신뢰성을 확보했습니다.

그 결과는 놀라웠습니다. 종양 유형을 식별하는 데는 99% 정확도를, 암이 전이되었는지 감지하는 데는 97% 정확도를 기록했습니다.

“서술 보고서에서 데이터를 추출하기 위해 AI를 훈련시키는 데 가장 큰 도전은 임상의가 동일한 결과를 설명하기 위해 매우 다양한 오픈 엔드 용어를 사용한다는 것입니다.”라고 연구의 공동 책임자 Payal Kapur, M.D.가 말했습니다. “이는 단순히 ‘예-아니오’ 결과를 세는 것이 아닙니다. 각 보고서에는 서술 형태로 수백 개의 세부 사항이 포함되어 있습니다. 그러나 적절한 입력과 감독을 통해 AI 모델은 방대한 양의 기록을 신속하고 정확하게 검토하고 분류할 수 있습니다.”

마지막 단계로 3,500개 이상의 내부 신장암 병리 보고서에 대해 추가 테스트를 진행했으며, 유사한 결과를 얻었습니다. 이는 UT 사우스웨스턴의 신장암 프로그램을 통해 제공되는 고품질, 정제된 데이터와 파이프라인 덕분에 가능했습니다.

“핵심은 AI 지침을 개선하고 정확성을 보장하기 위해 다양한 전문 분야 간의 협력 팀워크입니다.”라고 연구 공동 저자이자 신장암 프로그램 책임자인 James Brugarolas, M.D., Ph.D.가 말했습니다.

이번 연구는 신장암에 초점을 맞췄으나, 저자들은 이 접근 방식이 다른 종양 유형에도 더 넓은 응용 가능성을 가질 수 있다고 강조했습니다.

“의료 데이터 추출을 위한 ‘만능’ 모델은 없습니다.”라고 연구 공동 책임자 Andrew Jamieson, Ph.D.가 말했습니다. “하지만 우리의 연구는 다른 연구자들이 자신의 전문 분야에서 AI 기반 LLM을 보다 효과적으로 사용할 수 있도록 도와줄 수 있는 주요 전략을 제시합니다. 우리는 이 과정을 계속 개선하고 AI의 의료 연구에서의 역할을 확장하는 데 기대를 걸고 있습니다.”

연구에 기여한 UTSW 연구자는 Bingqing Xie, Ph.D. (내부 의학부 혈액학 및 종양학 분과), Joseph Vento, M.D. (내부 의학부 혈액학 및 종양학 분과), Lindsay Cowell, Ph.D. (피터 오도넬 주니어 공공보건학교 및 면역학부 교수), Scott Christley, Ph.D. (오도넬 공공보건학교의 계산 생물학자), Ameer Hamza Shakur, Ph.D. (데이터 과학자/기계 학습 엔지니어, 리다 힐 생물정보학과), Michael Holcomb, M.S. (리다 힐 생물정보학과 수석 데이터 과학자), Alana Christie, M.S. (시몬스 암 센터 및 신장암 프로그램의 생물 통계 컨설턴트), Neil Rakheja (시몬스 암 센터 인턴 학생), AJ Jain (생물 의공학 박사 과정 학생)입니다.

Kapur 박사는 제리 나이트 라이머, 앤넷 브래넌 라이머 및 W.L. 픽켄스 부부를 기리기 위한 메디컬 사이언스에서의 잰과 밥 픽켄스 석좌 교수직을 보유하고 있습니다.

Brugarolas 박사는 로버트 루이스 커비 의사를 기리기 위한 셰리 위글리 크로 암 연구 석좌 교수직을 보유하고 있습니다.

Kapur 박사, Brugarolas 박사, Cowell 박사는 시몬스 암 센터의 회원입니다.

이번 연구는 미국 국립 암 연구소의 신장암 전문 연구 프로그램(P50 CA196516)의 지원을 받았으며, 병리학의 브록 기금으로부터의 기부로 이루어졌습니다.

UT 사우스웨스턴 의료 센터에 관하여
UT 사우스웨스턴은 미국의 주요 학술 의학 센터 중 하나로, 선구적인 생물 의학 연구와 탁월한 임상 치료 및 교육을 통합하고 있습니다. 이 기관의 교수진은 6개의 노벨상을 수상했으며, 25명의 미국 국가 과학 아카데미 회원, 24명의 미국 국가 의학 아카데미 회원, 14명의 하워드 휴스 의학 연구소 연구원이 포함됩니다. 3,200명 이상의 전일제 교원이 획기적인 의료 발전을 이끌고 있으며, 과학 기반 연구 결과를 새로운 임상 치료로 신속히 전환하는 데 헌신하고 있습니다. UT 사우스웨스턴 의사들은 80개 이상의 전문 분야에서 140,000명 이상의 입원 환자, 360,000건 이상의 응급실 사례를 치료하고 있으며, 매년 약 5.1백만 건의 외래 환자를 관리합니다.

이미지 출처：utsouthwestern