반지형 혈압계는 기존 커프형 혈압계에 비해 기술적으로 상당히 발전했지만, “언제나 병원용 커프와 완전히 같다”고 보기는 어렵고, 사용 조건과 보정(calibration) 여부에 따라 정확도가 크게 달라지는 기기입니다.
어떤 방식으로 혈압을 재는가
반지 혈압계의 핵심은 커프처럼 팔을 압박해서 직접 압력을 재는 것이 아니라, 손가락 혈관의 변화 신호를 이용해 혈압을 ‘추정’하는 방식이라는 점입니다. 대표적으로 두 가지 센서가 쓰입니다. 하나는 스마트워치에서 흔히 보는 광용적맥파(PPG)로, 손가락 피부 아래 혈액량 변화를 빛으로 감지하는 방식이고, 다른 하나는 최근 논문에서 소개된 바이오임피던스(bioimpedance) 링처럼 고주파 전류를 흘려보내 조직 임피던스 변화를 측정해 맥파를 읽는 방식입니다. 이들 센서로 얻은 맥파 형태, 맥파 이동 시간, 파형 특징을 머신러닝 알고리즘에 넣고, 여기에 사용자의 키·몸무게·성별·나이, 그리고 초기 보정 시 얻은 실제 혈압 값을 결합해 수축기(SBP)·이완기(DBP)를 추정합니다. 결국 반지는 “직접 측정”이 아니라, 여러 신호와 과거 데이터를 바탕으로 한 “간접 추정 모델”에 가깝다고 이해하는 것이 좋습니다.
주요 임상 연구 결과
2023~2024년에 걸쳐 반지형 혈압계의 정확도를 평가한 첫 인체 대상 연구들이 발표되면서, 일정 조건에서는 생각보다 양호한 수준의 정확도가 확인되었습니다. 한국 연구진이 수행한 ‘First-in-Human Study’에서는 CART‑I Plus라는 반지형 기기가 상완 커프(청진법)와 동시에 측정되었고, 상완 수축기·이완기 혈압과의 상관계수가 각각 0.94, 0.95로 매우 높게 나왔습니다. 표본 단위로 보면, 반지와 커프의 차이가 5mmHg 이하인 비율이 수축기 67.1%, 이완기 76.6%였고, 개인 평균값(피험자 단위) 기준에서는 5mmHg 이하가 각각 85.4%, 86.5%까지 올라갔습니다. 차이가 10mmHg 이내인 경우는 표본 기준 92% 이상, 피험자 평균 기준 99~100% 수준이어서, “평균적으로는 꽤 근접한 수치”라는 평가가 가능했습니다. 또 다른 연구에서는 동일한 CART‑I Plus 반지를 이용해 재가 환경에서 연속 모니터링을 했을 때 혈압 추세 파악과 고혈압 관리에 유용할 잠재력이 있다는 결과가 나와, 임상적 활용 가능성이 강조됐습니다.
국제 기준과 한계
혈압계 정확도는 보통 AAMI/ESH/ISO 기준에서 평균 오차 5mmHg 이하, 표준편차 8mmHg 이하를 요구하는데, 일부 링 프로토타입은 이 기준을 만족하는 수준의 평균 오차(예: 수축기 평균 오차 약 5.3mmHg, 이완기 3.9mmHg)를 보여주기도 했습니다. 다만 이런 수치는 대부분 연구실 혹은 통제된 임상 환경에서 얻어진 결과로, 자세를 통제하고, 초기 보정을 엄격히 하고, 센서 위치를 잘 맞췄을 때의 성능이라는 점을 감안해야 합니다. 실제 일상에서는 손가락 온도, 움직임, 체위 변화, 술·카페인 섭취, 보정 이후 시간 경과 등 여러 요인이 신호 품질과 알고리즘 추정에 영향을 줍니다. 게다가 현재까지 발표된 연구는 대부분 건강인 또는 제한된 수의 고혈압 환자를 대상으로 했고, 표본 수가 수십~수백 명 수준이라, 다양한 인종·피부색·중증 심혈관질환 환자까지 일반화하기에는 아직 데이터가 부족하다는 지적이 있습니다.
실제 사용 시 정확도에 영향을 주는 요소
반지형 혈압계의 정확도는 초기 보정이 얼마나 정확히 되었는지에 크게 의존합니다. 앞서 언급한 CART‑I Plus 연구에서도 본격 측정에 들어가기 전, 상완 커프와 반지를 동시에 두 차례 측정해 그 값을 앱에 입력하는 보정 과정을 거쳤고, 이 값을 기준으로 이후 반지 측정값이 조정되었습니다. 따라서 보정 시점에 커프 측정이 부정확했거나, 이후 체중·혈관 상태·약물 복용이 크게 바뀌면, 반지의 절대 혈압값도 점점 실제와 어긋날 수 있습니다. 반지 위치와 착용감도 중요해서, 센서가 동맥이 지나는 부위를 정확히 덮고, 느슨하지도 지나치게 조이지도 않게 착용해야 PPG·임피던스 신호가 안정적으로 측정됩니다. 손가락이 차갑거나, 사용자가 많이 움직이거나, 타이핑·운전처럼 손을 계속 쓰는 상황에서는 아티팩트가 늘어나 정확도가 떨어질 수 있고, 이 때문에 일부 기기는 특정 체위(앉아서, 팔을 심장 높이로)에서 1~2분간 가만히 있는 것을 권장합니다.
또한 측정 부위의 차이도 고려해야 합니다. 상완 커프는 상완동맥의 압력을 재는 반면, 반지는 손가락(지동맥) 부위의 파형을 이용해 상완 혹은 중심 혈압을 역산합니다. 혈관의 굵기와 탄성, 말단 순환 상태에 따라 손가락 파형과 상완 압력 사이의 관계가 달라질 수 있기 때문에, 일부 상황에서는 구조적인 오차가 발생할 수 있습니다. 예를 들어 심한 말초혈관질환이 있는 환자나, 쇼크 상태처럼 말단 혈류가 떨어진 경우, 반지로 얻는 신호는 커프 혈압과 더 크게 어긋날 가능성이 있습니다.
정리: ‘절대값’보다는 ‘추세용’에 가깝다
현재까지의 데이터만 놓고 보면, 잘 설계된 반지형 혈압계는 “보정이 잘 된 상태에서, 안정된 환경에서 측정할 때, 상당 부분 상완 커프에 근접한 수치”를 보여줄 수 있습니다. 평균 오차는 국제 기준 허용 범위 내에 들어가는 수준까지 내려왔고, 개인 평균 기준으로는 ±5mmHg 이내에 드는 경우가 80%를 넘는 등 “사용할 만한 수준”에 도달했다는 연구들도 나옵니다. 그러나 아직까지는 기기마다 알고리즘·센서 품질 차이가 크고, 통제되지 않은 일상 환경에서의 대규모 검증 데이터가 부족하기 때문에, “집에서 쓰는 의료용 상완 커프를 완전히 대체한다”고 말하기는 어렵습니다. 현실적인 활용법은 반지의 절대값을 맹신하기보다는, 정기적으로 상완 커프로 보정하면서 장기 추세와 패턴(아침·저녁 차이, 수면 중 변동, 약 복용 전후 변화)을 보는 용도로 활용하는 것입니다. 특히 고혈압 환자나 심혈관 위험이 높은 사람은 약 조절이나 진단은 여전히 상완 커프 혹은 의료기관 측정에 기반을 두고, 반지는 보조적인 모니터링 도구로 쓰는 것이 안전합니다.