일본산업뉴스요약

의료기관에서도 비밀 계산 활용
지바대학병원, 내성균의 동향 파악 및 환자의 사생활 보호에 이용

“우리 대학병원의 복수의 진료과에서는 현재, 지금까지 해결할 수 없었던 과제에 도전하고 있다”. 지바(千葉)대학 의학부 부속병원 차세대의료구상센터의 요시무라(吉村) 센터장·특임교수는 이렇게 말하며 소화기내과 등 6개의 진료과에서 NTT 도코모비즈니스(구 NTT커뮤니케이션)와 공동으로 추진하고 있는 비밀 계산(Secure Computing)을 이용한 연구 활동에 대한 기대감을 나타냈다.

지바대학병원과 도코모비즈니스의 공동 연구에서 이용되는 것은 도코모비즈니스가 제공하는 비밀 계산의 클라우드 서비스 ‘세키히(析秘)’이다. 세키히는 복수의 데이터를 무의미한 복수의 단편 데이터로 만들어 분산시켜 보유하고 있으며, 데이터를 복원하지 않고 연산 처리가 가능하다.

지바대학병원은 세키히를 이용해 여러 의료기관들이 서로의 데이터를 공개하지 않은 채 지역 내 약제 내성균의 상황을 파악하거나, 근치요법이 없는 질환의 경과 관찰 시 환자의 사생활을 보호하고 있다.

-- 복수의 의료기관에서 약제 내성균의 동향을 파악 --
이번 공동 연구 활동 중 하나는 지바현 내 의료기관 30여 개 시설이 협업해 항생제가 듣지 않는 약제 내성균의 발생 상황을 파악하는 것이다. 비밀 계산을 통해 의료기관들이 상세한 데이터를 공개하지 않고 지역의 동향을 분석할 수 있다.

약제 내성균은 환자가 처방받은 약을 다 복용하지 않거나, 필요 없는 항균제를 복용할 경우, 발생하기 쉬운 것으로 알려져 있다. 내성균에 의한 사망자 수는 2013년에 세계적으로 70만 명에 이르며, 아무 대책도 세우지 않을 경우, 2050년의 사망자 수는 암에 의한 사망자 수를 뛰어넘을 것으로 예측되고 있다.

하지만 의료기관들은 자체 시설 내 내성균에 대한 자세한 발생 상황을 알리고 싶어하지 않는다. 그래서 도코모비즈니스는 세키히를 이용해 의료기관이 데이터를 공개하지 않아도 지역별 내성균의 발생 상황을 비교 분석할 수 있는 시스템을 개발. 지역 간이나 지바현 전체에서 약제 내성균의 동향을 가시화했다. 이를 통해 각 의료기관은 지역별 발생 상황을 비교하거나 시계열 변화를 추적할 수 있다. 항균제의 적정한 사용을 촉진하기 위한 귀중한 데이터가 되는 것이다.

-- 어느 환자의 답변인지를 알 수 없게 해 환자의 본심을 이끌어낸다 --

데이터를 집약·분석 시 제공자의 신분을 감출 수 있는 비밀 계산이 활약할 수 있는 장면은 서로 다른 조직 간에만 머무르지 않는다. 병원이 환자의 사생활을 보호하면서 치료하는 데도 도움을 줄 수 있다. 의사와 환자 인식의 불일치를 해소할 가능성이 있기 때문이다.

지바대학병원의 소화기내과는 지바현 내에 있는 의료기관들과 공동으로 염증성 장질환(IBD) 환자의 경과 관찰을 위하여 비밀 계산을 이용해 데이터 수집 및 분석을 실시했다. 관찰 대상 환자의 신원을 의사도 알 수 없도록 해 환자가 자신의 본심을 밝힐 수 있도록 유도, 진료기록과의 간극을 정량적으로 가시화하여 진찰에 도움을 주는 것이 목적이다.

IBD는 현 시점에서 원인이 불분명하고, 근치요법도 아직 없어 예후를 개선하는 경과 관찰과 치료 체계 확립이 필수적이다. 하지만 의사가 환자의 실상을 파악하기 어렵다는 과제가 있다. 의료기관에서의 진찰은 수개월에 한번 이루어지고, 환자와 의사가 대면하는 시간도 한정적이며, 환자가 말하기 어려운 증상 등도 있기 때문이다.

병원 밖에서의 삶의 질을 개선시키려면 의사가 환자의 속내를 파악해 진료 데이터와 비교 분석할 필요가 있다. 그래서 지바대학병원은 임상 시험 등의 데이터 수집 서비스 ‘SmartPRO’와 세케히를 이용해 환자의 속내 파악에 나섰다.

SmartPRO는 스마트폰 앱을 이용해 환자가 스스로의 건강 상태나 증상을 의료기관에 직접 보고할 수 있다. 이것과 세키히의 비밀 계산을 결합시킴으로써 환자의 사생활을 보호하며 환자의 답변을 수집해 집계 결과만을 분석할 수 있게 되었다.

환자용 앱 화면에는 ‘당신의 답변은 암호화 기술을 통해 담당 의사를 포함해 그 누구에게도 당신의 답변임을 알 수 없도록 되어 있습니다’라고 명시. 그 결과, 데이터 수집에 동의한 환자 약 300명 중 약 60%가 ‘속내를 밝히기 쉬웠다’라고 답했다.

구체적으로는, IBD 가운데 궤양성 대장염 환자 100여명을 대상으로 긴박한 대장 증상에 대해 ‘담당의사에게 전달해야 할 중요한 증상으로 생각하십니까?’라고 5단계 평가에서 물었다. 그러자 92.7%가 전달해야 할 증상이라고 답했다.

하지만 동일한 증상에 대해 ‘어려움을 겪는다는 것을 담당 의사에게 말한 적이 있습니까?’라고 묻자 의사에게 전달한다고 답변한 환자는 65.1%에 그쳤다. 의사에게 약을 복용하고 있다고 말했지만 실제로는 먹지 않는다고 답한 환자의 비율도 높은 것으로 나타났다. 긴박한 대장 증상이나 복약 상황 등 지금까지 환자가 의사에게 말하지 못했던 본심을 비밀 계산에 기반한 데이터 수집을 통해 알아낼 수 있었던 것이다.

도코모비즈니스 비즈니스솔루션본부 스마트헬스케어추진실의 사쿠라이(桜井) 담당부장은 “환자의 사생활을 보호하며 새로운 노하우를 얻을 수 있다”라고 효과에 대해 말한다.

-- 미래에는 표계산 소프트웨어처럼 이용할 수 있도록 한다 --
도코모비즈니스는 지바대학병원 외에도 비밀 계산 활용을 위한 복수의 연구를 추진하고 있다. 그 중 하나가 오사카(大阪)대학 의학부부속병원 등과 공동으로 추진하고 있는 신약 개발 및 의료 품질 개선을 위한 데이터 기반의 개발과 실증이다. 이 데이터 기반은 여러 병원의 임상 현장에서 얻은 데이터를 비밀 계산을 통해 제약회사가 개인 정보의 은닉성을 유지한 채 안전하게 집계·분석하는 것이다.

이 데이터 기반의 개발과 실증은 현재, 내각부의 전략적이노베이션창조프로그램(SIP) 제3기로써 2023년부터 5년간 실시될 예정이다. 이 데이터 기반에 대해 오사카대학 대학원 의학계연구과의 가와사키(川崎) 교수는 “의료 정보를 안심하고 이용할 수 있어 차기 의약품·의료 기기 개발로 이어질 수 있을 것이다”라고 말한다.

도코모비즈니스는 의료 분야용으로 세키히를 제공하기에 앞서, 개발한 비밀 계산의 로직에 의한 처리 결과와 일반 텍스트에 의한 계산 처리 결과를 비교해, 소수 5~6위까지 계산이 맞다는 사실을 의사들에게 확인 받고 있다고 한다. “이것은 논문 레벨로 사용할 수 있는 자리수라고 알리며 알고리즘의 정당성을 전달하고 있다”(도코모비즈니스의 사쿠라이 담당 부장).

또한, 다른 데이터 분석 툴을 통해서도 세키히를 이용할 수 있는 구조를 도입할 예정이라고 한다. 표 계산 소프트웨어처럼 이용할 수 있도록 하려는 것이다. 다른 비밀 계산 시스템과 병행해 처리하거나, 데이터의 상호 운용을 가능하게 하는 연구도 시작하고 있다. 생성 AI(인공지능)와 조합해 데이터 처리를 효율화하는 구상도 가지고 있다고 한다.

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