커프 ‘없는’ 혈압측정 현재와 제한점

새로운 활동혈압 측정 대두 배경

미국예방서비스태스크포스(USPSTF)는 진료실 기반 커프 혈압 평가로는 현재 고혈압을 만족할만한 수준으로 관리를 하기에는 불충분하기 떄문에 진료실 밖에서 추가적인 혈압 평가가 필요하다고 권고했다. 이런 상황에서 지속적으로 충분한 혈압 자료를 확보하기 위해 진료실 외 혈압, 특히 활동혈압 측정의 중요성이 높아지고 있다. 진료실혈압이 단편적인 데이터를 기반으로 하고 있다는 것보다 뛰어나기 때문.

하지만 현재의 활동혈압은 빈번하게 반복적으로 적용하기에는 적합하지 않다. 이런 측면에서 진정한 연속혈압측정은 지속적이고 높은 빈도로 혈압을 측정하고 커프가 없는(cuffless) 방법으로 환자가 착용할 수 있는 형태를 추구해 왔다. 그리고 심박, 심율동처럼 자료를 전기적으로 보관하고, 주간·야간의 다양한 활동 중에도 지속적으로 높은 빈도로 측정할 수 있어야 한다. 이에 센서와 알고리듬의 발전을 기반으로 한 새로운 혈압측정 방법에 대한 관심이 높아지고 있다. 또 최근의 새로운 기기들은 정확도도 개선하는 중이어서 가면 고혈압, 야간 고혈압, 혈압의 중증도와 변동성을 확인하는데 더 좋은 영향을 미칠 수 있을 것으로 전망되고 있다.

커프 없는 혈압측정기: 능동적 혈압측정

이에 최근에는 활동혈압 및 가정혈압에 적용할 수 있는 새로운 커프가 없는 혈압측정 전략이 개발되고 있다. 커프가 없는 혈압측정전략은 능동적(active) 혈압측정기술과 수동적(passive) 혈압측정기술로 분류된다. 능동적 혈압측정기에 적용되는 대표적인 기술로는 혈관 무부하시간 기술(vascular unloading time technique), 압평 맥박 압력측정(applanation pulse tonometry)가 제시됐다. 혈관 무부하시간기술은 커프를 팔에서 손가락으로 이동시켜 간접적으로 박동 간 수축기/이완기 압력을 측정하는 기술이다.

손가락 커프는 일정한 혈류를 유지할 수 있도록 상호 접촉시킨다. 광혈류측정(photoplethysmography)은 손가락 끝에서 맥박 파형 신호 자료를 얻어 손가락 커프 압력이 일정한 맥팍 파형 진폭을 유지하도록 조절하는 역할을 한다. 맥박 파형의 진폭은 맥박 용적과 혈류 용적에 의해 만들어지고 이를 숫자로 표현하게 된다. 하지만 이 접근전략은 디지털 허혈증(digital ischemia)을 유발할 수 있다는 우려가 있어 실제 활동혈압 측정에서는 실용적으로 사용되지 않는다.

압평 맥박 압력측정은 압박센서를 측정 부위 동맥 위에 설치하는 방식이다. 비침습적으로 동맥 압력 파형과 진폭을 기록할 수 있다. 또 중앙 동맥과 말초 동맥 모두에 적용할 수 있다. 하지만 각 동맥마다 파형이 다르고 신체 체형에 따라 직접 압평이 어려울 수 있다는 점이 제한점으로 꼽힌다. 또 상완 혈압 커프를 통한 지속적인 기기 보정(calibration)이 필요하다는 점도 한계점이다.

커프 없는 혈압측정기: 수동적 혈압측정

수동적 혈압측정기술은 대부분 다양한 센서를 통해 맥박의 파형 자료를 얻는 것에 초점이 맞춰져왔다. 그리고 여기에는 광혈류측정이 가장 많이 사용되고 있다. 광혈류측정기술을 적용한 파형은 쉽게 얻을 수 있고 별도의 중재전략이 필요하지 않다.

맥파전도속도(pulse wave velocity)는 심장의 수축기 압박에서 발생한 압박 파동이 혈관계(arterial tree)를 통해 전도되는 속도로 정의된다. 이는 혈관의 경직도를 확인하고 중앙동맥압력을 확인하는 방식으로 적용된다. 이를 통해 고혈압 위험도 예측할 수 있다. 이 방식은 속도에 대한 다양한 계산을 기반으로 하는데 환자마다 혈압의 변화, 혈류역동학적 측면의 변화가 있다.

맥파전도속도는 강한 신체적 기반이 있지만, 맥박 전달 거리, 맥박 도착 시간, 환자별 보정이 필요하다. 보정은 혈압 커프를 통해 이뤄진다. 맥파전도속도 측정을 위한 보정 관련 부분에 대해서는 최근 다양한 알고리듬들이 개발되고 있다.

맥박전달시간(pulse transit time)은 심혈관계에서 심장부터 원위부까지 순환하는데 소요된 시간으로 심전도와 광혈류측정 센서를 적용한다. 맥박전달시간을 통해 순환 시간, 혈압 또는 순환속도로 계산해 혈압 수치를 산출하게 된다. 맥박전달시간 기반 접근전략은 혈관벽의 탄성, 심장의 박출 전 기간, 혈액밀도 또는 점성(viscosity)을 고려해야 하고, 활동 중 측정이 부정확할 수 있다는 제한점이 있다.

기준·정확도가 향후 과제

논문에서는 커프가 없는 지속적이고 정확한 혈압측정 전략에 대한 연구들이 진행되고 있지만, 커프를 없앤 대신 여러 제한점을 마주하고 있다고 지적했다. 대표적인 제한점으로는 관리의 정확성, 정확도 표준의 필요, 측정기술, 기기 보정을 꼽았다. 정확성에 관련해서는 활동혈압 측정에 적용할 기준이 없기 때문에 미국식품의약국(FDA)에서 승인받았음에도 임상현장에서 사용되지 못하는 이유라고 설명했다. 정확도 표준에 대해서도 아직 직접적으로 평가한 임상시험이 없다는 점도 언급했다. 측정 시에도 혈관의 구조적 및 기능적 측면과 환자별 차이를 고려해야 하고, 혈관경직도에 대한 잠재적 부정확성도 감안해야 한다고 지적했다.