Red Hat Summit
HCA Healthcare는 테네시주 내슈빌에 본사를 둔 의료 기업으로, 오랜 업계 과제에 대한 혁신적인 솔루션을 찾기 위해 데이터 리소스를 사용합니다. HCA Healthcare의 임상의, 데이터 과학자, 기술 전문가로 이루어진 다기능 팀은 Red Hat OpenShift Container Platform과 Red Hat Ansible Automation Platform을 사용하여 실시간 예측 분석 제품인 SPOT(Sepsis Prediction and Optimization of Therapy)을 개발했습니다. SPOT을 활용하여 생명을 위협할 수 있는 패혈증을 더욱 정확하고 신속하게 진단해 귀중한 생명을 구할 수 있게 되었습니다. SPOT은 조직 전체에서 처음으로 규모에 따른 실시간 데이터를 사용하여 새로운 인사이트로 환자 치료를 개선하는 이니셔티브입니다.
장점
- 패혈증 진단 속도를 높이는 빅데이터 분석 플랫폼을 구축하여 생명을 구함
- 새로운 서비스와 실시간 머신 러닝 알고리즘을 위한 고가용성의 신뢰할 수 있는 컨테이너 환경 구축
- 학습형 의료 시스템을 위한 지원되면서 유연한 환경 구축
데이터를 활용하여 패혈증을 막고 생명을 구하는 인사이트
1,800개 치료 센터에서 매년 3천만 건 이상의 환자 상호 작용을 처리하는 HCA Healthcare는 미국에서 가장 큰 의료 서비스 제공업체 중 하나입니다. 1968년에 설립된 HCA Healthcare는 대규모 간병인 네트워크와 리소스를 사용하여 효율적이고 효과적인 운영과 진료를 제공합니다. 약 400명의 의사, 간호사, 보건 전문가, 데이터 과학자, IT 전문가로 구성된 Clinical Services Group은 데이터와 기술을 사용하여 현대적인 의료 서비스를 지원합니다.
"산업 표준화 이전에는 전자 의료 기록(EHR)을 사용했습니다. 우리는 의료 서비스 회사일 뿐 아니라 기술과 데이터 전문 회사이기도 합니다,"라며 HCA Healthcare의 CMO(Chief Medical Officer)인 Jonathan Perlin 박사는 강조합니다. “수집한 막대한 규모의 데이터를 제대로 활용하지 못하면 환자 치료를 개선하는 데 도움이 되지 않습니다. 우리는 환자 관리 데이터를 수집하고 활용하여 환자 치료를 지속적으로 개선하고 의료 과학을 발전시키는 학습형 의료 시스템을 구축하고자 합니다."
2015년 HCA Healthcare 경영진은 패혈증 발생률이 데이터를 활용하여 해결할 수 있는 주요 과제라고 판단했습니다. 패혈증은 체내 면역 체계가 감염에 대해 과도한 반응을 보이는 질환으로, 젊은이, 고령층 또는 면역 체계가 저하된 사람들에게 흔히 발생합니다. 패혈증으로 인해 미국에서만 연간 27만 명의 사망자가 발생하고 있습니다. 과거 임상의는 근무 교대 중에 환자 차트를 수동으로 검토하여 패혈증을 진단했습니다. 하지만 이러한 방식은 진단이 지연되어 매시간 치명률이 4-7%씩 증가하는 상황을 초래할 수 있습니다.
"기존 데이터 인프라는 대규모 비즈니스 인텔리전스 및 보고를 위해 설계되었지만 이 태스크는 크게 다릅니다. 우리는 생명 구조 조치를 신속하게 취할 수 있도록 모든 시설에서 실시간 데이터를 수집, 분석, 공유해야 합니다,"라고 HCA Healthcare의 수석 데이터 과학자인 Edmund Jackson 박사는 설명합니다. “머신 러닝과 클라우드 컴퓨팅 같은 최신 툴을 사용하는 의료진을 지원하기 위해 유연하고 확장 가능하며 신속한 플랫폼이 필요했습니다."
혁신적인 관리를 위해 확장 가능한 기반 구축
HCA Healthcare는 임상 데이터(예: 환자 위치, 활력 징후, 약제 및 실험 데이터)를 수집 및 분석하고, 간병인이 조기 패혈증 관리를 시작할 수 있도록 실시간 알림을 제공하기 위해 패혈증 예측 및 관리 최적화(Sepsis Prediction and Optimization of Therapy, SPOT) 플랫폼을 구축했습니다. 이 플랫폼을 만들기 위해 HCA Healthcare는 검증된 오픈소스 기술을 사용하고자 했습니다.
"패혈증은 복잡한 문제이기 때문에 SPOT은 오픈소스 기술에 크게 의존하고 있습니다. 이렇게 복잡한 환경에서 효과적으로 혁신하기 위해서는 개방성이 필수적입니다,"라고 Jackson 박사는 말합니다. "우리는 반드시 빠르게 실험하고 진화할 수 있어야 하며, 오픈소스를 수용하는 것이 혁신의 핵심이었습니다."
다양한 솔루션을 평가한 뒤 HCA Healthcare는 SPOT을 위한 확장 가능한 컨테이너 기반 서비스로서의 플랫폼(PaaS)을 구축하는 데 Red Hat OpenShift Container Platform 및 Red Hat Enterprise Linux를 사용하기로 결정했습니다. Red Hat Ansible Automation Platform은 데이터 수집, 분석 및 사전 예방적인 알림 프로세스를 위한 광범위한 자동화 기능을 제공합니다. Red Hat Satellite 및 Red Hat Insights는 HCA Healthcare의 Red Hat 환경에 대한 관리와 분석을 제공합니다. 이 플랫폼은 Clojure, Elixir, JavaScript를 포함한 개방형 프로그래밍 언어를 사용하여 코딩됩니다.
“Red Hat 솔루션은 지원되지 않는 오픈소스와 지원되는 폐쇄소스(Closed source) 사이의 중요한 토대가 됩니다,”라고 Jackson 박사는 말합니다. "의료 분야에서 환자의 데이터를 보호해야 할 의무가 있지만, SPOT과 그 이상의 혁신적인 서비스에는 온프레미스 환경에서 더 많은 유연성을 확보하는 것이 중요합니다. 우리가 운영하는 제품은 사람들의 생명에 깊이 관련되어 있기 때문에 1년 365일 현장에서 협력할 수 있는 파트너가 필요했습니다. 임상 환경에서 서비스 품질을 보장하기 위해 Red Hat과의 관계가 매우 중요합니다."
생명을 살리는 SPOT 플랫폼은 현재 160여 개 병원에 배포되어 250만 명 이상의 환자를 모니터링하고 있습니다. 또한 HCA Healthcare는 오픈소스인 Red Hat 기반을 사용하여 다른 질병 및 관리 환경을 위한 새로운 알고리즘을 개발하고 있습니다. 오픈소스 기술을 성공적으로 적용하고 협업하는 문화로 변화한 HCA Healthcare는 2019 Red Hat Innovation Award를 수상했습니다.
협업을 통해 환자 치료 결과 개선
예측 빅데이터 분석을 통한 패혈증 조기 발견 개선
SPOT은 HCA Healthcare가 패혈증의 초기 지표를 기존의 검사 방식보다 최대 20시간 일찍 감지하고 식별할 수 있는 기능을 제공합니다. HCA Healthcare는 패혈증으로 인한 사망률을 줄이기 위한 글로벌 이니셔티브인 Surviving Sepsis Campaign의 일환으로 2013년부터 패혈증 예방을 위한 복합적인 노력을 통해 패혈증으로부터 환자들의 생명을 구했습니다.
"SPOT은 모든 새로운 데이터, 데이터 간의 관계 및 그 의미를 인지하고 있습니다. 우리는 반응하는 대신 20시간 전에 경고를 받습니다. 사망 위험을 줄이기 위해선 매시간이 중요하기 때문에 다운타임 없이 실시간으로 백그라운드에서 구동되는 알고리즘을 실행하면 이러한 위험 신호를 감지하는 데 혁신적인 변화를 가져올 수 있습니다,"라고 Perlin 박사는 말합니다.
OpenShift Container Platform 및 Ansible Tower가 제공하는 컨테이너 기반 온프레미스의 자동화된 클라우드 환경은 환자 데이터를 수집 및 분석하고 조치할 수 있는 신뢰할 수 있고 재사용 가능한 인프라를 제공합니다. "기술이 SPOT의 중심적인 측면은 아니지만 컨테이너, 클라우드, 자동화 그리고 DevOps 및 SRE(사이트 신뢰성 엔지니어링)와 같은 접근 방식 없이는 불가능합니다,"라고 Jackson 박사는 말합니다. "Red Hat이 제공한 기술은 우리의 성공에 매우 중요한 역할을 했습니다."
SPOT은 수집하는 환자 데이터의 양을 분석하고 간병인에게 신속하게 알림으로써 치명적인 질병에 대한 새로운 모범 사례를 제공했습니다. 실제로 이 혁신적인 플랫폼은 HCA Healthcare 직원 중 한 명의 친척의 생명을 구하는 데 도움이 되었습니다.
HCA Healthcare에 속한 Hendersonville Medical Center의 IT 책임자인 Hal Schultheis는 다음과 같이 설명합니다. "2018년 11월에 시어머니가 건강 문제로 응급실로 이송되셨습니다. 입원하고 약 한 시간 후에 간호사들이 병실에 와서 검사 결과에 대해 걱정하며 IV 항생제를 투여하기 시작했습니다. 시어머니는 패혈증으로 병원에 45일간 입원 후 퇴원하셨습니다. 저는 개인적으로 SPOT 프로토콜이 시어머니가 심각한 패혈증을 앓고 있다는 것을 발견하지 않았다면 지금 우리 곁에 계시지 못했을 것이라고 생각합니다."
새로운 툴과 기술 역량을 통해 간병인의 정확도 향상
확장 가능한 중앙집중식 Red Hat 기술로 지원되는 HCA Healthcare는 태아 모니터링에서 회계, 공급망 관리에 이르기까지 각 시설의 수백 개 시스템과 애플리케이션에 걸쳐 신속하고 자신 있게 디지털 기능을 사용하고 환자 관리를 위한 모범 사례를 확립하는 문화적인 전환을 겪고 있습니다.
OpenShift Container Platform은 신뢰할 수 있는 고가용성 컨테이너 환경을 제공하여 조직의 환자 및 비즈니스 담당 업무를 지원합니다. HCA Healthcare는 Ansible Tower를 통해 OpenShift Container Platform과 프로세스 자동화를 사용하여 서비스 출시를 연간 2회에서 10회로 늘렸습니다.
"환자 차트의 약 80%는 계산할 수 없습니다,"라고 Perlin 박사는 말합니다. “Red Hat의 훌륭한 동료들과 협력하면서, 우리는 자연어 처리와 머신 러닝 같은 새로운 툴을 사용해 비정형 데이터에서 의료 업계를 뒤바꿀 새로운 인사이트를 발견할 수 있습니다." 파일럿 프로젝트인 SPOT은 임상의가 컴퓨터에 대한 신뢰를 쌓아 그들이 볼 수 없는 연관성을 확인하고 예측에 따라 행동할 수 있게 하는 중요한 툴이 되어 왔습니다. 환자 EHR을 생성하는 데 소요된 시간에 대한 보답으로 우리는 해당 데이터에서 환자 EHR에 대한 가치를 창출합니다."
혁신의 위험과 비용을 줄이기 위한 학습형 의료 시스템 구축
HCA Healthcare는 엔터프라이즈 오픈소스 기술 기반을 통해 치료 및 비즈니스 전문가를 통합하여 지속적인 통합 및 제공(CI/CD)과 유사하게 각 상호 작용의 데이터를 지속적인 학습과 개선을 위한 소스로 사용하는 투명한 협업 모델 접근 방식인 학습형 의료 시스템을 구축했습니다.
“우리는 사람의 생명을 위한 치료와 개선에 전념하고 있습니다. 이 미션은 IT와 환자 관리 팀을 하나로 묶어 줍니다. 이러한 문화가 이 조직을 이끌고 있으며, 이를 통해 항상 더 나은 일을 할 수 있도록 협력할 수 있습니다,"라고 Schultheis는 말합니다.
전 세계 동료들과 발견 내용 공유
HCA Healthcare는 계속해서 Red Hat 인프라를 머신 러닝 및 데이터 과학 서비스의 기반으로 사용할 예정입니다. SPOT 출시 이후 이 조직은 OpenShift Container Platform에 몇 가지 다른 알고리즘을 성공적으로 구현하여 임상 사례와 운영을 개선했습니다.
"HCA Healthcare를 비롯한 의료 서비스 업계는 디지털 트랜스포메이션의 시작점에 있습니다,"라고 Jackson 박사는 말합니다. "우리가 구축하고 있는 플랫폼을 통해 실시간으로 모든 사이트에서 데이터를 수집하여 알고리즘을 구동하고 그 결과를 병상 진료에 적용할 수 있도록 도와줍니다. 이는 현대 테크놀로지가 임상 환경을 어떻게 지원할 수 있는지에 대한 사고 방식을 전환시키는 여정입니다. SPOT은 단지 시작에 불과합니다."
HCA HEALTHCARE 소개
내슈빌에 본사를 둔 HCA Healthcare는 미국 최고의 의료 서비스 제공업체 중 하나로, 미국 21개 주와 영국에 185개 병원과 수술 센터, 독립형 응급실, 응급 관리 센터, 의료 진료소 등을 포함한 약 1,800개의 치료 센터를 보유하고 있습니다. 1968년 설립 이후 HCA Healthcare는 병원을 강화하고 환자 중심의 치료를 제공하며 의료 관행을 개선하기 위해 결합된 자원을 사용하여 미국 내 병원 진료를 위한 새로운 모델을 만들었습니다. HCA Healthcare는 연간 3,100만 건 이상의 환자 상호 작용을 통해 과학을 발전시키고, 환자 치료를 개선하고, 생명을 구하는 데 기여하는 학습형 의료 시스템입니다.
