당뇨병 관리, 이제는 인공지능으로 한다

강화학습에 약리학 개념을 추가해 완전 자동으로 인슐린이 주입되는 AI알고리즘. 포스텍 제공

당뇨병 관리가 인공지능을 만나 보다 수월해졌다.

포스텍(포항공대·총장 김무환) 창의IT융합공학과 박성민 교수, 통합과정 이승현·김지원 연구팀은 인공지능의 강화학습을 활용해 당뇨 환자에게 맞는 인슐린 양을 자동으로 주입해주는 AI 알고리즘을 개발했다. 연구 성과는 의료정보학 분야의 권위있는 국제학술지 'IEEE JBHI' 최신호 특집 논문에 실렸다.

연구팀은 제1형 당뇨병 환자의 경우 체내에서 인슐린이 거의 분비되지 않기 때문에 인슐린을 매일 주사해야 한다는 점을 주목했다. 특히 섭취하는 음식물 속의 탄수화물 양을 매번 확인해 그에 맞는 인슐린 양을 계산하고, 식사 전에 미리 주사를 해야하는 번거로움을 덜기 위한 방안을 찾기 시작했다.

연구팀은 당뇨병 관리를 자동화하기 위해 알파고의 알고리즘으로 알려진 강화학습에 약리학 개념을 추가했다. 이렇게 개발된 AI알고리즘의 학습 결과 제1형 당뇨병 환자에서 하루 평균 89.56%의 정상혈당 범위를 유지하는것을 확인했다.

이는 식사량을 입력하면 스스로 당뇨병 관리를 돕는 기존의 인공췌장 알고리즘에 버금가는 수치로, 당뇨병 환자가 특별한 관리없이 일상생활을 해도 혈당관리가 가능하다는 사실을 말해주고 있다.

연구팀은 "완전 자율화된 인공췌장은 의료분야에서의 자율주행과 같다. 이번에 개발된 AI 알고리즘은 완전히 자동화된 개인맞춤형 혈당 관리를 가능하게 한다"며 "이 알고리즘은 다른 치료에도 적용 가능할 것으로 보인다"고 했다.