커프 없이 7일만 차고 있으면…스마트워치 AI, 고혈압 콕 집어냈다

구글 리서치, 팔 커프 없이 광학·가속도 센서만으로 민감도 65.8% 달성…Nature 게재

구글 리서치 연구진이 팔에 커프를 감지 않고 스마트워치만으로 고혈압을 가려내는 인공지능 시스템 연구 결과를 발표했다. (AI 생성 이미지)

팔에 혈압계 커프를 감지 않아도 손목 위 스마트워치만으로 고혈압을 가려낼 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

구글 리서치 연구진은 소비자용 스마트워치를 이용해 커프 보정 없이 고혈압 징후를 수동적으로 감지하는 다중모달 AI 시스템을 국제학술지 Nature에 발표했다. 논문 게재일은 5일이다.

연구진은 미국 내 5개 기관에서 심혈관 질환 이력이 없고 혈압 강하제를 복용하지 않는 196명을 대상으로 전향적 다기관 임상 연구를 진행했다. 참가자들은 두 차례 병원을 방문했고, 7일 연속 스마트워치를 착용한 채 일상생활을 했다. 24시간 활동혈압계(ABPM)는 반대쪽 손목에 달았다.

AI 시스템은 스마트워치의 광혈류측정(PPG) 센서와 가속도계(ACC) 신호를 함께 읽어 파형 임베딩을 만든다. 여기에 참가자의 키를 더해 알고리즘을 돌리면 커프 보정 없이도 고혈압 가능성을 추정할 수 있다. 모델 사전 학습에는 2,109명에게서 수집한 약 49만 2,000시간 분량의 스마트워치 데이터가 쓰였다.

7일간 실생활 모니터링 결과, 이 시스템은 민감도 65.8%(95% 신뢰구간 54.0~76.3%), 특이도 90.0%(95% 신뢰구간 83.2~94.7%), 양성예측도 80.6%(95% 신뢰구간 68.6~89.6%)를 기록했다. 병원 커프 검사의 민감도는 55.3%로, 스마트워치 AI가 고혈압 환자를 더 많이 잡아냈지만 두 방법 간 차이는 통계적으로 유의하지 않았다.

고혈압은 이 질환을 가진 성인의 절반 이상이 자신의 상태를 모를 만큼 조용히 진행된다. 커프 없는 웨어러블 기기가 간헐적 병원 진료를 보완할 도구로 주목받아 왔지만, 기존 상용 제품들은 대부분 팔 커프로 정기 보정을 해야 했다.

연구진은 이 시스템이 팔 커프를 대체하거나 독립적인 확정 진단을 하려는 것이 아니며, 초기 실현 가능성을 본 탐색적 연구라고 밝혔다. 연구 결과는 구글 헬스 앱의 혈압 추세 기능에 정보를 주었지만, 이 기술이 현재 또는 예정된 제품 기능이나 기기 성능을 나타내지는 않는다고 명시했다.

연구 규모도 한계로 꼽힌다. 196명을 대상으로 한 이번 연구는 손목 센서를 이용한 수동 혈압 선별 가능성을 제시하는 것이지, 임상용 커프를 대체하거나 상용 제품 출시를 예고하는 것이 아니라고 연구진은 선을 그었다.

연구진은 이 시스템을 고혈압 진단의 임상 표준인 24시간 활동혈압 모니터링과 비교해 검증했으며, 초기 및 확진 선별 두 단계 모두에서 기존 커프 기반 진단 절차에 준하는 정확도를 달성했다고 밝혔다.