의료계의 블록체인 적용 가능성 및 동향
포커스
스마트 헬스케어
2
독일 ‘지멘스 헬시니어즈’, 디지털 쌍둥이 심장 개발
‘스마트 인슐린 펜’ 글로벌 시장, ’23년 1,400만 달러 규모로 성장 영국, 의약품 제조 디지털화를 위해 최대 8백만 파운드 지원
AT&T와 Softbox, 의약품 스마트 배송에 드론 활용
5 5 6 6
4대 보건산업
일본, 결핵 보균자 외국인의 장기 비자 발급에 더욱 엄격 핀란드 연구진, 영아 돌연사와 대기오염과의 상관성 발견 미국 콜로라도대, 유전자 편집으로 항생제 내성 박테리아 억제 영국, 일반 병원에 정신치료사 배치를 장려
7 7 8 8
1
포커스
의료계의 블록체인 적용 가능성 및 동향
01
데이터 무결성·투명성·상호운용성 등을 보장하는 블록체인 기술은 임상 실험, 데이터 공유, 환자 기록, 의약물 및 의료 장비 추적 등의 영역에서 의료계가 당면한 현안을 해결함에 있어 파괴적(disruptive) 영향력을 발휘할 것으로 전망
블록체인 기술은 보건 데이터 상호교환, 전국적 상호운용성 (interoperability), 의료장비 및 의약품 추적 등 의료계 현안 해결에 크게 기여할 것으로 전망
• 불역성(immutability) 및 데이터 위변조 불가능성은 블록체인의 대표적 강점으로서, 이를 통해 합의 기반의 검증 가능한 데이터 장부를 창조
• 이 같은 ‘데이터 무결성(data integrity)’은 특히 환자의 개인 정보를 예민하게 다뤄야 하는 의료 부문에 필수 사항
• 본 연구는 임상 실험, 데이터 공유, 환자 기록, 의약물 및 의료 장비 추적 등 5개 영역에서의 블록체인 적용 잠재력 및 동향을 조사
블록체인은 임상실험 및 참가 주체의 동의 등 예민한 이슈를 관리해 줌으로써 투명성, 감사가능성(auditability), 의료 행위자 및 연구자들에 대한 신뢰성 등을 제고
• 환자 동의 위조 및 기록 편집은 현재 임상 실험과 관련한 가장 흔한 사기 행태
• 이 문제를 해결하기 위해 각 실험 단계마다 동의를 요하며 감사가 가능한 ‘스마트 계약 시스템(Smart Contract System)’ 도입이 필요
[임상실험]
[Blockchain in Healthcare Today, 2018. 07.08.]
3
블록체인의 분산 장부는 사용자 인터페이스가 상이할지라도 중앙 장부는 모든 참여자에게 동일하기 때문에 의료 시스템의 상호운용성 제공이 가능
• 이와 관련해 MIT 연구진은 이더리움 블록체인 기반의 의료 데이터 관리 시스템 ‘메드렉(MedRec)’을 개발
• 메드렉은 여러 기관·의사·연구원으로부터 생성된 환자 의료 데이터, 특히 개인 DNA 정보 같은 민감 정보를 안전하게 관리
• 구체적으로, 메드렉은 스마트 계약을 활용해 △환자-공급자 관계 (PPR)를 매핑 △PPR에 대한 권한을 환자에게 위임 △병원·보험사 등 의료 공급자들과의 관계를 승인, 혹은 거부할 수 있는 기능을 제공
[환자 의료 기록]
• 기술 스타트업 ‘크로니클드(Chronicled)’는 블록체인의 불역성에 기반한 소프트웨어 ‘디스커버(Discover)’를 개발
• 디스커버는 약품 제조 장소, 환자에게 지급된 시점 등을 보여 주는 관리연속성 모델을 구현해 의약품 사기 및 절도를 예방
• 오픈소스 블록체인 실무그룹인 ‘하이퍼레저(Hyperledger)’는 최근 ‘위조 의약품 프로젝트(Counterfeit Medicines Project)’를 출범
• 프로젝트의 주 목적은 블록체인에 기반한 위조 의약품을 추적하고 이를 공급망 내에서의 완전 제거하는 것
블록체인은 생산업체에서 환자에게 전달되기까지의 의약품 프로세스를 추적하게 해 줌으로써,
‘관리 연속성(chain-of-custody)’의 완전한 유지 및 위조 의약품 불법유통을 근절 [의약품 추적]
데이터 공유는 개인정보 보호와 관련된 중요 이슈이기 때문에 의료 부문 IT 서비스의 상호운용성에 대한 전국적 표준이 필요
• 개인정보보호와 관련해, IBM과 ‘미국 수면성무호흡증협회’가 왓슨(Watson) 슈퍼컴퓨터를 기반으로 실시한 미국인 수천 명 대상의 수면성 무호흡증 연구가 대표적 성공 사례
•
• IBM과 해당 협회는 환자에게 사전고지 및 승인 절차를 얻어 연구를 진행
• 반면, 구글 AI 기업 ‘딥마인드(DeepMind)’가 신장질환자를 대상으로 영국 로열프리병원(Royal Free Hospital)과 공동 실시한 시범 프로젝트는 ‘환자 동의’가 불충분한 상태에서 개인 정보를 활용한 것으로 평가
* 딥마인드는 위 시범 프로젝트에서 자사의 모바일앱 ‘스트림스(streams)’를 통해 △중증 신장질환자 정보를 실시간 수집△의사 및 간호사가 보다 용이하게 진단하도록 지원
블록체인에 기반한 의료장비 추적은 악성 사용자에 의한 장비 위치 변경 및 관련 기록 삭제를 차단한다는 점에서, 기존의 단순 RFID 추적기와 차별화
• GE 헬스케어(GE Healthcare)에 따르면, 간호사들은 잘못된 곳에 보관된 장비 수색에 매 교대조 당 평균 21분을 소비
• 영국 NHS 캠브리지셔(NHS Cambridgeshire)의 RFID 태깅 관련 보고서에 따르면, △연간 병원 자산 손실율은 15%△그로 인한 장비 재구입 비용이 상당한 규모
• 현재 ‘NHS 이스트켄트병원(NHS East Kent Hospital)’은 RFID 추적기 및 블록체인을 활용해 △의료 장비의 위치△장치의 남은 수명 △제조업체 등을 확인해 장비 분실 및 불필요한 재주문을 감소시키는 데에 성공
[의료장비 추적]
국제보건기구 WHO의 연구에 따르면, 미국 내 유통되는 의약품들 중 최대 10%가 위조품
• 최근 FDA는 의약품 추적을 위한 RFID 사용을 승인함으로써 병원측이 합법적 소스로부터 약품을 구입했는지 그 여부를 확인
• 화이자(Pfizer)는 ‘RFID 확장형 페디그리(e-pedigree)’ 시스템을 최초 도입해 도매업체 및 약사들이 RFID스캐너로 비아그라 제품의 진위 여부를 확인할 수 있도록 조치하고, 위조 바이그라 제품의 불법 유통을 차단
* 확장형 페디그리는 RFID 기술에 기반해 의약품의 유통과정을 추적함과 동시에 적절한 온·습도 등 보관 환경도 관리하게 해 주는 기술
스마트 헬스케어
5
독일 ‘지멘스 헬시니어즈’, 디지털 쌍둥이 심장 개발
01
지멘스 헬시니어즈(Siemens Healthineers)는 환자 7,497명의 심장 세포 속성과 동일한
‘디지털 쌍둥이(digital twin) 심장’을 개발
• 이는 심장박동 조율기가 해당 울혈성 심부전 환자의 생명 연장에 효과적일지를 미리 시뮬레이션해 볼 수 있는 AI 툴
• 수술 전 그 결과를 미리 예측해 줌으로써 불필요한 수술 방지 및 치료비 절감에 기여할 것으로 전망
• 현재 연구팀은 치료 중인 100명의 심장병 환자의 디지털 쌍둥이 심장을 제작해 환자의 실제 수술 결과 및 디지털 쌍둥이를 통해 예측된 바를 비교하고 ’18년 연말에 그 비교 결과에 대해 평가할 예정
• 이로부터 긍정적 결과가 산출될 경우, 상용화를 위해 규제기관의 승인 절차를 밟을 계획
[Reuters, 2018. 08.31.]
‘스마트 인슐린 펜’ 글로벌 시장, ’23년 1,400만 달러 규모로 성장
02
GIR에 따르면, 스마트 인슐린 펜의 글로벌 시장은 ’17년 800만 달러에서 연평균 8.6%씩 성장해 ’23년에 1,400만 달러에 이를 것으로 전망
*스마트 인슐린 펜은 환자에게 약물 복용을 알리고 그 복용 양을 추적하는 스마트 장비
• 현재 유럽은 스마트 인슐린 펜의 가장 큰 공급처이자 소비 시장으로서,△ ’17년 기준 글로벌 생산 시장의 71%△소비 시장의 70.2%를 차지
• 한편, 북미 지역은 소비 시장의 12.9%를 점유하며 유럽에 이어 2위
[MedGadget, 2018.08.23.]
동 사는 이외에도 새로운 알고리즘 개발을 위해 2억5천만여 개의 의료 영상 및 수술 데이터를 기반으로 광대한 데이터베이스를 구축 중
• ‘스테티스타(Statista)’에 따르면, 글로벌 메디컬 영상 분석 소프트웨어 시장 규모는 ’16년 24억에서
’25년까지 43억 달러로 증가할 것으로 예측
스마트 헬스케어
영국, 의약품 제조 디지털화를 위해 최대 8백만 파운드 지원
03
영국 혁신청(Innovate UK)은 의약품 제조의 효율·효과·범위 향상을 위한 프로젝트를 공모해 최대 800만 파운드를 지원할 계획
• 이는 정부의 ‘산업현대화전략(Modern Industrial Strategy)’의 일환으로 기금은 ‘영국연구혁신기구 (UK Research and Innovation)’가 제공
• 공모 참가자는△저분자·생체·세포·유전자 기반의 의약품 제조 역량 제고 △해당 의약품의 제조 비용 절감△의약품 제조 시 발생하는 폐기물 감소 중 적어도 한 가지 이슈를 해결할 수 있어야 지원 가능
• 이번 공모와 관련해, △대상 기업은 영국 국적의 기업으로서, 단독 혹은 타 기업과의 협업 가능
△프로젝트 총 비용은 200-400만 파운드 △프로젝트 진행 기간은 ’19년 1월에 시작해 3-4개월 내 마감
[Science|Business, 2018.08.28.]
AT&T-Softbox, 의약품 스마트 배송에 드론 활용
04
AT&T는 온도조절 특수포장 전문업체 소프트박스(Softbox) 및 글로벌 제약사 머크(Merck)와 제휴해 드론을 이용한 의약품 스마트 배송 시범 운행
*소프트박스는 고성능 수동 온도 조절 패키지 솔루션을 설계 및 생산하는 영국 기반의 포장 혁신업체
• 테스트에 활용되는 드론에는 스마트 상자 및 소프트박스의 온도 제어 포장 시스템 ‘스카이팟
[MedGadget, 2018.08.27.]
4대 보건산업
7
일본, 결핵 보균자 외국인의 장기 비자 발급에 더욱 엄격
01
’17년 일본 거주 외국인 결핵환자 수는 총 1,530명으로서 ’16년 1338명 대비 192명 늘어났으며, 지난 5년 간 1.4배 증가
• 17년 내외국인 포함 일본 내 결핵환자는 총 16,789명이며 전년 대비 836명 감소
• 반면, 결핵 환자 중 외국인 비율은 과거 20년 전 대비 2%에서 9%로 증가
• 이 같은 증가세는 기술자 및 유학생을 포함해 필리핀·중국·베트남·인도·네팔·미얀마 출신 노동자들의 유입 증가가 주 요인
• 이들은 일본 내 열악한 환경에서 거주하며 결핵에 감염된 것으로 추정되며, 언어 장벽 및 비용 부담도 치료 회피의 요인
[The Asahi Simbum, 2018.08.29.]
핀란드 연구진, 영아 돌연사와 대기오염과의 상관성 발견
02
핀란드 오울루대 및 영국 버밍엄대의 공동연구에 따르면, 대기오염 지수가 높은 날일수록 영아돌연사(SIDS) 발생률이 15% 증가
• 이는 영국 웨스트미들랜드에서 지난 10년 간 발생한 200건의 돌연사를 연구한 결과로 이산화질소 등이 돌연사와 관계가 있음을 발견
• 핀란드 내 돌연사 발생 건수는△’16년 총 8건으로 전년 대비 6건 상승 △ 한편 2000-2010년 사이 연간 15-20건보다는 감소
[UUTISET, 2108.09.03.]
지난 2월 보건부는 결핵 확산 방지를 위해, 장기 비자 신청자들을 대상으로 일본 도착 전 결핵 검진 규정을 도입하기로 결정
• 따라서 향후 장기 비자 신청 시, 일본 정부가 지정하는 현지 의료기관에서 발부된 결핵 검진 자료 제출이 필수
4대 보건산업
미국 콜로라도대, 유전자 편집으로 항생제 내성 박테리아 억제
03
질병통제센터(Centers for Disease Control)에 따르면, 미국 내 ‘E.coli’ 등 의약품 내성 박테리아 감염에 의한 사망자 수는 연간 2만3천 명
[New Medical, 2018.09,03]
• 문 제 해 결 을 위 해 , 콜 로 라 도 대 연 구 팀 은 CHAOS(Controlled Hindrance of Adaptation of OrganismS)접근법을 개발
• 이는 유전자 편집 기술 ‘크리스퍼(CRISPR)’에 기반해, 박테리아 세포 내 다양한 유전자 발현을 변경함으로써 방어체계를 진화시키는 핵심 프로세스 및 역량을 파괴하는 방식
• 구체적으로,△E.coli의 유전자 중 ‘킬스위치(kill switch)’ 역할을 하는 유전자를 발견 △그 유전자를 두 개 이상 조합△E.coli의 힘을 약화
• 이때 유전 레버(genetic levers)을 사용해 박테리아 세포에 스트레스를 유발함으로써 항생제에 대해 보다 예민하게 반응하도록 유도
영국, 일반 병원에 정신치료사 배치를 장려
04
영국 보건부는 정신 및 신체 건강 부문의 일원화를 위해 일반병원(GP) 내 정신치료사 배치와 관련해 신규 지침을 마련
[NHS England, 2018.08,27]
• 정신치료사들은 일차의료팀에 통합되어 당뇨·심장 질환 등 만성 질환자들에게 흔히 발생하는
