- 국내 연구팀, 가슴에 붙이기만 하면 일상생활에서도 혈압을 연속으로 체크하는 패치형 혈압측정센서 개발

- 하루에도 수차례 팔뚝에 압력대(커프)를 감고 혈압을 재는 고혈압 환자의 불편을 해소할 것으로 기대



서울대학교병원 의공학과 김희찬 교수(사진) 연구팀은 일상생활에서도 혈압의 변화를 연속으로 체크하는 혈압측정센서를 최초로 개발했습니다. 

혈압측정센서는 가로 9cm, 세로 5cm 크기의 압전필름 양면에 만들어진 심전도 및 심탄도용 전극과 전자회로 등 총 4개 층으로 구성되었습니다. 혈압측정센서는 패치 형태로, 가슴에 붙이기만 하면 심장이 수축할 때 발생되는 물리적 진동(심탄도)과 활동전위(심전도)를 동시에 측정합니다. 이 두 신호로부터 혈압을 추정할 수 있는 변수를 추출하여 계산하고 그 결과는 메모리에 저장되거나 근거리 무선통신망을 통해 스마트폰이나 컴퓨터로 실시간 전송되기 때문에 의사는 언제, 어디서나 인터넷을 통해 환자의 혈압변화 상태를 체크할 수 있습니다. 

연구팀은 건강한 피험자 3명을 대상으로 기존 혈압계와 개발된 혈압측정센서로 혈압을 동시에 잰 후 그 차이를 비교했습니다. 피험자들은 가슴에 혈압측정센서를 붙이고 한쪽 팔과 손가락에는 상용화된 연속혈압측정계를 붙였습니다. 피험자들은 호흡조절법을 통하여 103 mmHg에서 176 mmHg 사이의 수축기 혈압 변화를 보였는데, 개발된 센서로 추정한 혈압 값은 기존 혈압계의 수치와 95% 이상의 높은 상관관계를 보였습니다. 이는 미국과 영국의 엄격한 혈압계 가이드라인을 모두 충족시킨 결과입니다.

기존의 일반혈압계는 팔에 커프(공기를 주입하면 부풀어 오르는, 팔에 감는 천)를 감고, 압력을 가했다 서서히 풀면서 혈압을 측정합니다. 시간이 오래 걸리고 이용하기 불편했습니다. 최근에는 손목이나 손가락에 커프를 감는 혈압계도 개발됐지만 불편한 건 마찬가지입니다.

혈압은 하루에도 수차례 변하고 환경에 따른 차이도 큽니다. 예컨대 하루 중 깨어 있거나 신체적·정신적으로 활동할 때에 혈압은 상승하며, 쉬거나 잘 때는 낮아집니다. 고혈압 환자들은 관리를 위해 하루에도 수차례 혈압을 잽니다. 기존의 일반혈압계로는 1회성 검사만 가능하기 때문입니다.

연구팀이 개발한 혈압측정센서는 가슴에 붙이기만 하면 일상생활을 하면서도 혈압의 변화를 연속으로 관찰할 수 있습니다.



김희찬 교수는 “고혈압은 현대 사회에서 가장 심각한 만성 질환 중 하나이다. 고혈압을 효과적으로 치료하기 위해서는, 지속적인 혈압 체크와 관리가 중요하다.” 며 “환자들은 패치를 가슴에 붙이기만 하면, 하루 24시간 혈압의 변화를 아주 편하게 검사 받을 수 있다” 라고 말했습니다. 

연구팀은 혈압측정센서의 유효성을 추가 검증하기 위해, 더 많은 피험자를 대상으로 장기간 후속연구를 할 계획입니다. 현재는 수축기 혈압만을 측정하는데, 이완기혈압을 측정 가능하게 하는 일도 중요합니다. 개발된 혈압측정센서는 착용하기 편리하고 일상생활에서도 혈압의 변화와 심장상태를 연속으로 체크할 수 있어 새로운 유헬스 기기로 자리매김 할 것으로 예상됩니다.  

이 연구는 국제적으로 권위 있는 학술지인 ‘Electronics Letters’ 誌, 올해 1월 30일자에 ‘Ferroelectret film-based patch-type sensor’를 제목으로 게재됐고 표지 논문으로 선정되었으며, 영국 로이터통신을 통해 혁신적인 과학기술 중 하나로 전세계에 보도되었습니다.