[메디칼업저버 박선혜 기자] 커프 없이(cuffless) 광혈류측정(PPG)을 이용한 혈압 모니터링의 정확도는 성별, 체지방, 피부색과 관계없이 전통적 혈압계 측정값과 비교해 거의 동일한 것으로 조사됐다.

이스라엘 바이오비트 테크놀로지에서 개발한 PPG 기반 웨어러블 기기의 혈압 측정값을 성별·체지방·피부색 등에 따라 커프 기반 혈압계와 비교한 결과, 수축기/이완기 혈압 차이가 작었다. 

PPG 기반 기기로 얻은 생체신호는 피하지방과 피부색 등의 영향을 받아 부정확하게 측정될 수 있다는 우려가 제기된다는 점에서 주목할 결과다. 

연구 결과는 7~10일 미국 캘리포니아에서 열린 미국심장협회(AHA) 주최 고혈압 연례학술대회(HYP 2022)에서 발표됐다.

연구를 진행한 바이오비트 테크놀로지 소속의 이스라엘 히브루대학 Arik Eisenkraft 교수는 "미국식품의약국(FDA)은 다양한 인구에서 PPG 기반 기기를 이용한 혈압 측정값이 커프를 사용한 혈압계의 측정값과 높은 상관관계가 있는지 확인하는 비교연구를 진행하도록 요구했다"며 연구 배경을 설명했다. 

이번 연구는 커프가 없는 PPG 방식으로 확인한 혈압 측정값의 정확도가 성별, 체질량지수(BMI), 피부색 등의 영향을 받는지 확인하고자 진행됐다. 연구팀은 일상적으로 혈압을 측정하는 보행 가능한 성인의 혈압을 PPG 기반 웨어러블 기기로 정확하게 측정할 수 있다고 가정했다.

연구에서 활용한 바이오비트 테크놀로지 개발 PPG 기반 웨어러블 기기는 호흡수, 체온, 혈압, 혈중 산소포화도, 맥박 등 측정에 대해 지난 3월 FDA로부터 허가받았다. 

분석에는 총 1548개의 측정값이 포함됐다. 연구 대상이 된 참가자의 평균 나이는 35세였고 남성이 42.9%를 차지했다. 평균 BMI는 24kg/㎡이었고, 피츠패트릭 피부 유형(Fitzpatrick scale)에 따른 1~3형은 60%, 4~6형은 40%였다. 피츠패트릭 피부 유형은 피부색에 따라 6개로 분류하며, 1형이 가장 밝고 6형이 가장 어둡다. 

전체 수축기/이완기 혈압은 성별, BMI(△25kg/㎡ 미만 △25kg/㎡ 이상 30kg/㎡ 미만 △30kg/㎡ 이상), 피츠패트릭 피부 유형으로 분류한 피부색(△1~3형 △4~6형) 등에 따라 계층화됐다. 

두 가지 방법의 혈압 측정값 차이를 확인하기 위해 블랜드-앨트먼 분석(Bland-Altman analysis)을 진행한 결과, 남성과 여성 모두에서 PPG 기반 기기와 커프 기반 혈압계의 수축기/이완기 혈압 측정값 차이는 0.5mmHg 미만으로 나타났다. 상관계수가 0.9 이상이면 상관관계가 아주 높다고 평가하는데, 성별에 따른 두 가지 측정법의 수축기/이완기 혈압 측정값의 상관계수는 0.914~0.987로 높았다. 

모든 BMI와 피부색에서도 측정법에 따른 수축기/이완기 혈압 측정값 차이는 1mmHg 미만으로 나타났다. 상관계수는 BMI의 경우 0.931~0.991, 피부색의 경우 0.936~0.983으로 높은 상관관계를 보였다. 

특히 PPG 기반 기기를 활용한 혈압 측정값의 약 80%는 커프 기반 혈압계의 측정값과 약 5mmHg 미만 차이가 나타났고 대부분 10mmHg 이상을 넘지 않았다. 이는 두 가지 혈압 측정법의 결과가 유사하다는 근거라는 게 연구팀 설명이다. 

Eisenkraft 교수는 "현재 남아프리카, 프랑스령 콩고 그리고 다른 아프리카 국가와 협력하고 있다"며 "이를 통해 해당 기술을 적용하기 더 어려울 것으로 간주되는 피부색이 어두운 인종에서 많은 데이터를 얻고 있다"고 설명했다. 

그는 이어 "현재 바이오비트 센서는 재보정까지 정확한 측정값을 얻을 수 있는 기간이 3개월"이라며 "향후 보정 횟수를 줄일 수 있음을 보여주는 데이터가 나올 수 있다. 장기 목표는 보정을 하지 않는 것"이라고 덧붙였다.