외과 수술 중에서도 최고 난도로 꼽히는 뇌 수술 현장에 정상 조직과 암 조직을 실시간으로 구별해 내는 새로운 기술이 등장해 이목을 집중시킨다.
3월 11일 수요일 오후 10시 방송되는 KBS1 ‘생로병사의 비밀’ 984회에서는 한국인에게 가장 흔한 유방암과 대장암, 그리고 췌장암까지 AI가 진단과 예측을 넘어 수술실에 직접 도입된 현장이 전격 공개된다.
인류의 끝나지 않는 공포로 남아 있는 암.
1950년대 첫 항암제가 등장한 이후
수십 년 동안 의학은 암과의 싸움을 이어왔다.
그리고 2000년대 표적치료제와 면역항암제의 등장으로
암 치료는 새로운 전환점을 맞았다.
하지만 암을 진단하고 치료하는 과정에서
의사는 여전히 인간의 경험과 판단에 의존할 수밖에 없다.
이 한계를 넘기 위해
의학에 들어온 새로운 기술, 인공지능 AI.
2024년, 노벨상까지 휩쓴 AI 기술은
의료 현장에도 거대한 변화를 일으키고 있다.
한국인에게 가장 흔한 유방암과 대장암,
그리고 낮은 생존율로 악명 높은 췌장암까지.
이제 암 치료에서
AI는 선택이 아닌 새로운 기준이 되고 있다.
췌장암 수술을 앞둔 70대 여성 환자.
AI는 환자의 방대한 의료 데이터를 분석해
수술 이후 발생할 수 있는 합병증과 위험 확률을 계산한다.
인간의 경험과 AI의 정밀한 분석이 만나는 순간.
암 치료의 미래가 조금씩 달라지고 있다.
■ 인공지능 AI 의학 혁명- 암 치료의 현재와 미래
서울의 한 병원 간담췌외과. 이곳에는 매일 췌장암 환자들이 찾아온다.
66세의 김정선 씨 역시 최근 건강검진에서 췌장암 진단을 받았다.
아무런 전조 증상도 없었기에 환자와 가족 모두 충격에 빠질 수밖에 없었는데.
특히 췌장암 수술을 외과 수술 중에서도 까다롭고 어려운 수술로 알려져 있다.
췌장 주변에는 위, 간, 십이지장, 비장, 대장 등 여러 장기가 밀집해 있고
주요 혈관들 또한 복잡하게 지나가기 때문이다.
전이가 빠를 뿐 아니라, 암 수술 중에서도 난이도가 높다.
그런데 최근, 이 수술에 새로운 변화가 생기고 있다. 바로 인공지능 AI
AI는 환자의 의료 데이터를 분석해 수술 이후 발생할 수 있는
합병증과 위험 확률을 예측한다.
그 결과를 토대로 의료진은 수술 전부터
치료 전략을 세울 수 있게 됐는데.
과연 AI는 췌장암 치료의 새로운 희망이 될 수 있을까.
비슷한 사례는 또 있다.
최근 유방암 진단을 받은 이수영(43세)씨.
가족력이 있어 정기적으로 검사를 받아온 덕분에 암을 조기에 발견할 수 있었다.
이수영 씨는 치료 성공률을 높이기 위해 한 병원에서 다학제 진료를 받고 있다.
환자의 수술 여부와 치료 방향을 결정하기 위해 여러 진료과 전문의들이
함께 논의하는 협진 시스템으로 이 과정에서도 인공지능 AI가 적극 활용되고 있다.
특히 AI 활용이 활발한 곳은 영상의학과.
숙련된 전문의도 놓칠 수 있었던 치밀 유방의 미세한 암 조직까지 AI가 찾아내고 있다.
몇 주 뒤. AI 진단과 다학제 협의를 거쳐 치료 방향이 결정된 환자의 수술 당일.
수술실에서는 예정된 계획만으로 진행되지 않아 더욱 긴장감을 높인다.
이때, 수술 중 진행되는 동결절편 검사 역시 AI가 활용되는 중요한 단계다.
암 조직은 제거하고 정상 조직은 최대한 보존해야 하는 검사로 정확성과
속도가 무엇보다 중요하다. 그렇게 30여 분 뒤…
다행히 암의 전이가 심하지 않아 유두 보존 수술이 가능해
유방암 제거 수술은 물론 성형외과의 재건 수술까지 무사히 마칠 수 있었다.
인공지능 AI가 예측과 진단을 넘어 이제 수술실로 들어왔다.
서울의 한 대학병원. 외과 수술 가운데에서도 고난이도로 손꼽히는 뇌 수술 현장이다.
특히 뇌종양 수술에서 의사의 고민은 깊어질 수밖에 없다는데
‘암 조직을 어디까지 제거할 것인가.’ 그리고 ‘정상 뇌 기능을 어디까지 지켜낼 것인가.’
종양만 정확히 제거하면 좋지만, 주변 조직까지 손상될 경우
심각한 후유증으로 이어질 수 있기 때문이다.
일반적으로는 환자의 뇌에서 종양을 제거하면 수술이 마무리된다.
하지만, 이 수술실에서는 또 하나의 장비가 수술대 위에 오른다.
바로 암 조직 여부를 실시간 확인하는 AI 장비.
정상 조직을 최대한 보존하기 위해 절제를 최소화한 만큼
주변에 남아 있는 암 조직이 없는지 다시 한번 확인하는 과정을 거친다.
레이저로 조직을 스캔하면 되돌아오는 반사 신호를 분석해
정상 조직과 종양 조직의 차이를 AI가 즉시 화면에 표시한다.
마지막 과정을 거친 후 뇌종양 수술은 성공적으로 마무리된다.
고려대학교 안암병원 신경외과 강신혁 교수는 “가장 중요한 것은 환자의 안전입니다.
수술 시간이 길어질수록 감염 위험이 높아지고 환자에게 문제가 생길 가능성도 커집니다.
정상 조직 손상을 최소화하는데 AI가 중요한 역할을 할 것으로 보고 있습니다.”라고 말했다.
■AI 암 치료에서 세계 의학의 발전 수준은?
그렇다면 AI 암 치료에서 세계 의학의 발전은 어디까지 왔을까.
지난 2025년 11월 28일.
차세대 암 치료의 방향을 논의하는 국제 암 심포지엄이 국내 한 대학에서 열렸다.
이 자리에는 미국의 명문 의과대학 존스홉킨스대학의
윤사중 교수가 참여해 눈길을 끌었다.
존스홉킨스대학은 존스홉킨스 메디슨이라는 통합 의료기관을 중심으로
AI 의학 분야에서 전 세계를 선도하고 있는 곳이다.
특히, 암 연구에서 AI는 종양 세포의 유전자를 분석해 암의 약점을 찾아내고,
이를 바탕으로 차세대 치료제를 설계하여 암의 성장을 억제하여, 궁극적으로
완치를 목표로 하는 연구에 앞장서고 있다.
이 기술을 활용하면, 단 하루 만에도 종양의 활동성을 파악할 수 있을 정도로
암 연구가 활발히 이루어지고 있다.
존스홉킨스 대학의 윤 교수의 연구 분야는 바로 ‘디지털 트윈 의료’.
디지털 트윈은 환자의 몸을 대신하하는 AI의 가상 인체 모델로,
AI로 약물 반응을 먼저 확인해 환자에게 효과적인 치료법을 미리 예측할 수 있는 기술이다.
특히 암 치료에서 내 몸에 잘 듣는 약과 그렇지 않은 약을 사전에 확인할 수 있어
개인 맞춤 치료에 도움이 된다.
환자의 데이터를 기반으로 치료 결과를 미리 예측하는 디지털 트윈 기술.
이제 이 기술은 개인 맞춤형 암 치료를 가능하게 하는
미래 의료 기술로 발전하고 있다.
한편, 존스홉킨스대학 윤사중 교수가 주도하는 ‘디지털 트윈 의료’는 환자의 유전체와 의료 데이터를 바탕으로 가상의 인체를 구현하는 기술이다. 이를 통해 실제 약물을 투여하기 전 AI가 부작용과 치료 효과를 미리 시뮬레이션하여 가장 적합한 항암제를 찾아낼 수 있어 학계의 비상한 관심을 모으고 있다.
환자의 데이터를 기반으로 치료 결과를 예측하고 완치 확률을 높이는 디지털 트윈 기술이 어디까지 발전할 수 있을지 기대감을 높인다. 개인 맞춤형 암 치료를 가능하게 할 인공지능 AI 의학 혁명의 모든 것은 3월 11일 수요일 오후 10시에 방송되는 KBS1 ‘생로병사의 비밀’ 984회에서 확인할 수 있다.
사진 : KBS