싱가포르 종합병원(SGH)은 DXC Technologies와 협력하여 항생제 처방을 최적화하고, 항생제 남용을 줄이며, 각 환자에게 가장 적합한 항생제를 선택하는 것을 목표로 하는 "증강 지능 감염병(Augmented Intelligent Infectious Diseases, AI2D)"이라는 인공지능 솔루션을 개발했습니다. . AI2D 모델은 폐렴과 일반적으로 사용되는 7가지 항생제 등 다양한 감염 유형을 다루는 8,000명의 환자로부터 얻은 비식별 데이터를 사용하여 훈련되었습니다. 다운코드 편집자들은 세계적인 항생제 내성 위기에 맞서기 위한 이 혁신에 대해 심도 있는 이해를 제공할 것입니다.
AI2D 모델의 구축은 2019년부터 2020년까지 약 8,000명의 SGH 환자에 대한 비식별 임상 데이터를 기반으로 하며, 여기에는 엑스레이, 임상 증상, 활력 징후 및 감염 반응 추세가 포함되며 일반적으로 사용되는 7가지 광범위 정맥 주사 항생제가 포함됩니다. 연구팀은 2023년 AI 모델에 대한 예비 검증 연구를 진행해 폐렴 사례 2000건과 비교했다.
연구에서 SGH와 DXC는 AI2D를 통해 검토가 필요한 사례 수를 3분의 1(2012년에서 624건)까지 줄일 수 있었다고 언급했습니다. AI 모델은 또한 기존 수동 검토의 경우 4%에 불과한 데 비해 검토된 사례 중 거의 12%로 개입이 필요한 사례를 식별할 가능성을 높였습니다. 또한 특정 사례에 대한 분석 시간도 수동 검토 시 20분에서 '1초 이내'로 단축됐다.
연구에 따르면 AI 모델은 폐렴 사례에 항생제가 필요한지 여부를 결정하는 데 90% 정확도를 보이는 것으로 나타났습니다. 이 연구는 또한 이러한 사례의 거의 40%에서 항생제 처방이 불필요할 수 있음을 밝혔습니다.
SGH는 폐렴이 병원 전체 감염의 20%를 차지하며 항생제가 가장 자주 처방되는 감염 유형이라고 말했다. 환자의 평균 입원 기간은 2일에서 9일이며, 정부는 병원 입원당 최대 S$5,000(약 US$3,500)의 비용을 지원합니다. 2018년 항생제 사용 감사에 따르면 SGH 병원은 광범위한 정맥 항생제의 20~30%가 중복된 반면, 싱가포르의 병원 획득 감염 중 약 30%는 광범위 항생제에 내성이 있는 것으로 생각됩니다.
이러한 세계적인 문제에 대응하여 병원에서는 항생제의 남용을 방지하고 더 적절한 좁은 범위의 항생제가 권장되는 시기를 파악하기 위해 항균 관리 프로그램을 구축하고 있습니다. 자동화와 인공지능을 사용하면 처방 시 실시간 통찰력을 더 잘 제공할 수 있어 검토가 필요한 사례를 식별하고 우선순위를 지정하는 데 도움이 됩니다.
연구팀은 현재 AI 모델의 항생제 사용 감소 효과를 검증하기 위해 SGH 입원환자 200명을 대상으로 비교연구를 진행하고 있으며, 향후 요로감염에도 유사한 모델을 개발할 예정이다.
AI2D 프로젝트의 성공은 항생제 내성이라는 세계적인 문제를 해결하기 위한 새로운 아이디어를 제공합니다. 인공지능 기술을 활용해 항생제 투약 필요성을 정확하게 판단하면 항생제 남용을 효과적으로 통제할 수 있을 뿐만 아니라 의료비 절감과 의료 효율성 향상에도 도움이 된다. Downcodes의 편집자는 AI2D가 앞으로 더 많은 질병 분야에 적용되어 더 많은 환자에게 혜택을 줄 수 있기를 바랍니다.