병리진단, '현미경' 아닌 '디지털 기술'로 앞서간다

서울아산병원, 세계 최대 디지털 병리시스템 전면 도입
연 90만장 슬라이드 디지털화..진단 정확성·안전성 제고
빅데이터․선진 유전체 분석 기술 결합..정밀 의료 실현

서울아산병원 동관 4층 병리 판독실에서 병리 판독 의사들이 검체 슬라이드의 디지털 영상을 모니터로 확인하며 분석하고 있다. 서울아산병원 제공.

 
서울아산병원 동관 4층 병리 판독실. 판독 의사들 앞에 놓인 32인치 모니터에 유방암 수술을 받은 환자의 검체 슬라이드 영상이 4K(가로 3840개·세로 2160개 픽셀)화질로 선명하게  나타난다. 가볍게 마우스를 조작하자 광학 현미경의 최대 배율인 400배를 훌쩍 넘어 1000배까지 영상이 확대된다. 

판독 의사들은 더 정확한 진단을 위해 모니터에 면역 슬라이드, 염색 슬라이드 등 여러 가지 슬라이드를 동시에 띄워 비교하기도 하고, 동료 의사들과 함께 각자의 모니터를 보며 판독에 대한 의견을 나눈다. 디지털 병리 시스템이 100% 도입된 후 나타난 새로운 풍경이다.

디지털 기술이 발전하면서 예전처럼 환자의 조직이나 세포가 담긴 슬라이드를 현미경으로 관찰해 병을 진단하는 시대가 지나고, 이제는 슬라이드를 디지털 영상으로 변환해 고화질 모니터로 판독하는 ‘디지털 병리’ 시대가 본격 시작됐다.

해가 갈수록 신규 암 환자가 늘면서 암을 정확히 진단하고 환자에게 맞춤 치료를 시행하는 정밀의료가 강조되는 가운데, 암 치료의 시작인 병리진단이 디지털로 이뤄지면 진단의 정확성과 안전성은 더욱 강화되어 정밀의료 실현에도 한층 다가서게 될 전망이다.

서울아산병원은 올해부터 디지털 기술에 기반해 검체 슬라이드의 정리부터 분류, 진단, 저장, 활용에 이르는 모든 과정을 디지털화하는 ‘디지털 병리 시스템’을 전면 도입해 시행한다고 18일 밝혔다.

병원은 디지털 병리로의 원활한 전환을 위해 검체 슬라이드를 디지털로 변환할 11대의 고성능 스캐너와 판독 뷰어 서버, 10기가바이트의 독립 망을 설치해 단일 기관으로는 세계 최대 규모의 디지털 병리 인프라를 구축했다.

지금까지는 병리진단을 위해 임상 병리사가 검체 슬라이드를 준비하고 분류 작업을 거쳐 병리 판독 의사들에게 전달하면, 판독 의사는 검체 슬라이드를 고배율 광학현미경으로 판독하고 판독이 끝난 슬라이드를 저장고에 옮기는 방식으로 이뤄졌다.

하지만 디지털 병리는 물리적인 분류와 전달 작업 없이 검체 슬라이드를 디지털 스캐너에 넣으면 스캔 영상이 판독 의사의 모니터로 자동 분류된다.

서울아산병원 병리 검사실 직원이 검체 슬라이드를 디지털 스캐너에 넣고 있다. 검체 슬라이드 스캔 영상은 서울아산병원 전자의무기록시스템(EMR)을 통해 자동 분류돼 담당 병리 판독 의사의 모니터로 전송된다. 서울아산병원 제공.

 
환자는 슬라이드가 물리적으로 이동하고 보관되는 과정에서 슬라이드가 바뀌거나 분실되는 위험을 줄일 수 있다.

판독 의사는 고화질 모니터에서 보이는 병리 영상이 광학 현미경에서 보이는 것보다 더 선명하고 저배율부터 고배율까지 마우스로 간편히 조절할 수 있기 때문에 판독의 정확성과 속도를 높일 수 있으며, 병리 영상을 실시간으로 함께 보며 의견 교환이 가능하다는 것이 큰 장점이다.

특히 병원의 전자의무기록시스템(EMR)과 디지털 병리 시스템이 유기적으로 연동돼 암 통합진료 등 다양한 임상현장에서 병리 영상을 중요한 참고자료로 활용할 수 있게 됐다.

서울아산병원은 국내 최다 수준인 암 환자 40만 명의 데이터를 바탕으로 유전체 정보․검사․수술․약제 등 환자 개인별 임상 정보를 통합적으로 시각화하는 정밀의료 통합 플랫폼을 자체 개발해 운영하고 있다. 여기에 디지털 병리 시스템으로 누적된 방대한 빅데이터를 결합하면 환자에게 최적의 치료법을 제공할 수 있을 것으로 병원 측은 내다보고 있다.

또한 빅데이터에 진단보조 인공지능(AI) 알고리즘을 적용하면 단순하고 반복되는 업무를 빠르게 처리해 병리 전문의의 업무 효율을 크게 향상시킬 것으로 기대된다.

서울아산병원은 지난 2011년 디지털 스캐너를 처음 도입해 디지털 병리에 대해 연구하기 시작했으며, 2020년부터 본격적으로 디지털 병리 시스템 구축을 본격화 나섰다. 앞으로 과거 10년 치 검체 슬라이드 400만 장을 스캔해 디지털화 할 예정이며, 추가적인 데이터 생성에 따라 관련 인프라를 지속적으로 증설해나갈 계획이다.

서울아산병원 병리과 장세진 교수는 “병리진단은 질병의 치료와 예후를 결정짓는 만큼 정확도와 안전성이 보장돼야 한다. 디지털 병리 시스템은 병리진단 과정을 고도화해 환자 안전을 강화하는 데 큰 도움이 된다”고 말했다.

이어 “환자 맞춤형 치료의 핵심은 병리, 영상, 임상, 유전자 정보를 하나로 통합하는 것이다. 디지털병리 시스템을 통해 축적한 의료 빅데이터를 바탕으로 서울아산병원의 정밀의료 통합 플랫폼과 선진적인 차세대염기서열분석(NGS) 기술을 결합하면 환자 맞춤형 초정밀의료를 실현할 수 있을 것으로 기대된다”고 덧붙였다.

이승구 온라인 뉴스 기자 lee_owl@segye.com