“에이전틱 AI로 암 치료법 분석”··· 스탠퍼드 헬스케어의 데이터 혁신 사례

매일 전 세계 수천 명이 암 진단을 받고 있다. 종양의 아형만 해도 수백 가지에 이르며, 신약, 임상시험, 의료기기 기반 요법 등 다양한 치료가 필요하다. 각기 다른 요건을 가진 환자들에게 맞춤형 치료를 제공하기 위해 주요 암 센터들은 방사선 전문의, 병리학자, 외과의, 종양내과 전문의, 유전상담사 등 다양한 전문가가 참여하는 ‘다학제 종양위원회(Multidisciplinary Tumor Board)’를 운영하고 있다. 이들은 환자 데이터를 정밀 분석해 치료 방안을 수립 중이다.

미국임상종양학회(ASCO)가 최근 발표한 연구에 따르면, 의사들은 영상, 병리 슬라이드, 임상 기록, 유전체 정보를 정밀 검토하는 데 환자 한 명당 평균 1.5~2.5시간을 소비하고 있다. 이처럼 복잡한 데이터 처리 과정에서 에이전틱 AI(agentic AI)는 행정적 부담을 줄이고 진료 방식에 변화를 가져올 잠재력을 가진 기술로 떠오르고 있다.

이달 초 열린 ‘마이크로소프트 빌드 2025(Microsoft Build 2025)’ 행사에서, 스탠퍼드대 헬스케어 대학병원의 CDO 니감 샤는 에이전틱 AI가 특히 종양학 분야에서 의료의 패러다임을 재정의할 수 있다고 설명했다. 그는 의료진이 행정 업무에 과도하게 시달리면서 번아웃에 이르고 있다라며, “의학 정보는 60~70일마다 대략 2배씩 증가하기 때문에 최신 정보를 따라잡는 것도 매우 어렵다”라고 말했다.

샤는 오늘날 의사들이 대부분의 시간을 의학적 의사결정이 아닌 부수적인 작업에 소모하고 있다고 지적하며, 이를 자동화, 소프트웨어 개발, 그리고 에이전틱 AI를 통해 변화시키고자 한다고 설명했다. 그는 “에이전트에 기반한 새로운 시대는 적절한 임상시험을 찾고, 정확한 참고문헌을 참조하며, 서로 다른 출처와 형식의 데이터를 정리하는 반복적이고 비본질적인 업무를 줄일 기회”라고 언급했다. 특히 그는 의료 생태계에서 소프트웨어 애플리케이션 관리에 접근하는 방식이 크게 달라졌다고 평가했다.

샤는 “대부분의 헬스케어 조직과 기업이 익숙하고 신뢰하는 운영체제인 윈도우 기반에서 작업하고 있다. 이를 기반으로 멀티모달 특화 AI 에이전트를 활용해 새로운 기능을 구현할 수 있는 강력한 활용 사례를 만드는 데 주력하고 있다”라고 설명했다. 이를 위해 스탠퍼드 헬스케어는 MS의 애저 AI 파운드리 에이전트(Azure AI Foundry Agent) 카탈로그에 포함된 ‘의료 에이전트 오케스트레이터(healthcare agent orchestrator)’를 활용하고 있다.

미래의 의료 서비스를 위한 준비

의료 에이전트 오케스트레이터는 사전 구성된 에이전트와 오픈소스 기반의 맞춤형 옵션을 제공하며, 이를 통해 개발자와 연구자는 종양 패널과 같은 다학제 및 멀티모달 의료 데이터 워크플로우를 조율하도록 지원한다. 또한 MS 팀즈(Teams), 워드(Word) 등 의료 업무 생산성 도구에 손쉽게 배포할 수 있는 기능도 갖췄다.

일반적으로 모듈형 추론 엔진과 멀티모달 특화 AI 에이전트는 유기적으로 작동해 원래 몇 시간이 걸리던 작업을 신속하게 처리하고 임상의에게 개인화된 첨단 AI 지원을 제공한다. MS의 최신 기능을 통합한 의료 에이전트 오케스트레이터는 영상, 병리부터 유전체 정보 및 전자의무기록(EHR) 임상 기록까지 다양한 형태의 의료 데이터를 분석하고 추론할 수 있다. 각 에이전트는 애저 AI 파운드리의 고급 AI 모델을 탑재하고 있으며, 이는 범용 추론 기능과 의료 분야 특화 모델을 결합해 멀티모달 임상 데이터를 바탕으로 실행 가능한 인사이트를 도출한다.

스탠퍼드 병원은 매년 4,000명의 종양위원회 환자를 진료하고 있으며, 의료진은 애저 기반 보안 GPT Phi 인스턴스를 통해 생성된 요약 정보를 회의에 활용하고 있다. 샤는 “새로운 의료 에이전트 오케스트레이터는 기존의 단절을 해소하고, 이전에는 검색이 어려웠던 임상시험 참여 기준, 치료 지침, 실제 임상 데이터 등에서 새로운 인사이트를 도출함으로써 프로세스를 더욱 간소화할 수 있다”라고 말했다. 그는 이런 방식으로 업무 부담이 줄고, 암 환자를 돌보는 의료진의 번아웃이 완화되고 있다고 덧붙였다.

또한 그는 “스탠퍼드 헬스케어는 실제 암 환자 치료에 적용되는 첫 생성형 AI 에이전트 솔루션을 개발하기 위해 의료 에이전트 오케스트레이터의 가능성을 계속 연구하고 있다”라고 말했다.

진료팀을 위한 혁신 가속화

MS에 따르면 임상 치료가 점점 복잡해지는 상황에서, 의료 에이전트 오케스트레이터는 개발자들이 에이전트 AI 시대의 빠른 흐름을 따라잡고, 임상의와 협업하며, 정밀 의료 도구를 대중화할 수 있도록 지원한다. 초기 프레임워크는 종양위원회 운영을 중심으로 설계됐지만, 장기적인 목표는 의료 및 생명과학 분야 개발자들이 에이전틱 AI를 통해 임상의와 환자 모두에게 폭넓은 영향을 줄 수 있도록 역량을 확장하는 데 있다. 이를 통해 의료계 전반에서 다학제 진료팀이 실시간으로 협력할 기반을 마련할 수 있다는 설명이다.

샤는 “종양위원회는 기술이 활용될 수 있는 수많은 사용례 중 하나일 뿐”이라며 “의사들이 가장 자주 하는 질문은 ‘다른 비슷한 환자들은 어떻게 됐는가?’인데, 이제는 AI 기반 에이전트를 통해 샘플을 분석하며 매개변수를 구분하고 판단할 수 있다”라고 말했다. 그는 “이는 무거운 작업을 도와줄 기술일 뿐만 아니라 더 넓은 분야에서 부가가치를 제공할 잠재력이 있다”라고 평가했다.
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