스마트시계로 코로나19 환자 '미리' 찾아낸다?

입력 2021.01.20 17:33

"면역력 떨어지면 심장박동 변화 감소"… 관련 연구 잇달아

스마트시계 사진
스마트시계를 이용해 코로나19를 조기 진단할 수 있다는 연구 결과가 나왔다./사진=클립아트코리아

'스마트시계'는 오히려 코로나19 덕을 봤다. 건강에 대한 소비자들의 관심이 높아지면서 판매량이 증가한 것이다. 자동으로 건강 정보를 수집하고, 운동을 독려하는 등 기능으로 소비자들의 이목을 끌었다. 실제 한 시장조사업체에 따르면 지난해 3분기 전 세계 스마트시계 판매량은 2019년 같은 기간보다 6% 상승했다. 게다가 스마트시계를 코로나19 조기 진단에 이용할 수 있다는 주장이 나오면서 코로나19 확산을 막는 데에도 활용될 것으로 기대를 모은다.

◇스마트시계, 증상 발현 1주일 전 위험성 나타내
최근 미국 마운트 시나이 아이칸 의과대 연구진은 스마트시계의 심박변이도(Heart Rate Variability, HRV) 기능을 이용해 코로나19 환자를 조기진단할 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 연구진은 마운트 사나이 병원에 근무하는 의료종사자 297명의 의료진에게 애플워치를 착용하도록 해 심박변이도를 수집했다. 의료진들은 매일 증상 발현 여부를 설문했으며, 감염이 의심될 경우 검사를 받았다. 그 결과, 심박변이도를 통해 증상 발현 7일 전에 감염 위험성을 미리 감지할 수 있다는 사실을 확인했다.

연구에 따르면 코로나19 환자들은 심박변이도가 떨어지는 것을 관찰할 수 있었다. 심박변이도란 심장 박동의 미세한 변화를 측정하는 것을 말한다. 심장은 매 순간 상황 변화나 스트레스에 반응해 민감하게 변화한다. 건강한 사람일수록 주변 상황에 더욱 민감하게 반응해 심박변이도가 불규칙하게 나타난다. 반면, 우울증, 불안장애 등 정신질환자나 스트레스에 지속적으로 노출된 사람은 심장 박동이 변화에 둔감해 심박변이도가 낮게 나타난다고 알려졌다.

◇강력한 염증 반응이 심장 박동 변화시킨다
코로나19 감염 또한 신체에 일종의 스트레스로 작용한다. 가톨릭관동대 국제성모병원 감염내과 신소연 교수는 "스마트기기를 이용해 코로나19 환자를 분석한 여러 임상 연구에서 코로나 확진 환자의 경우, 증상 발생 훨씬 전부터 심박변이도 저하를 관찰할 수 있는 것으로 보고됐다"며 "심박변이도는 이미 인체의 면역 및 염증 반응을 예측하는 인자로서 알려져 있다"고 말했다. 이어 신 교수는 "코로나19가 유발하는 강력한 염증 반응이 심박변이도 저하를 유발하는 것"이라고 말했다.

유사한 연구가 이전에도 나온 바 있다. 미국 스탠퍼드대가 다양한 스마트시계를 이용해 코로나19 환자 5300명을 분석했다. 그 결과, 참가자의 81%에서 코로나19 진단 전부터 심장 박동 변화를 관찰할 수 있었다. 심박수 외에도 하루 걸음 수, 체온, 수면 시간 등에 변화를 나타냈다. 연구팀에 따르면 코로나19 진단을 받는 날로부터 최대 9일 전, 최소 4일 전에 평소와 다른 감염 신호를 나타냈다. 이 연구는 지난해 11월 학술지 '네이처(Nature)'에 게재됐다.

◇직접 스마트시계 이용해 확인할 수 있어
심박변이도만으로 코로나19 감염을 확실하게 판별하기는 어렵다. 현재로선 정확한 진단을 위해서는 면봉으로 검체를 채취하는 PCR 검사를 반드시 거쳐야 한다. 그러나 증상 발현 이전부터 변화를 감지할 수 있는 만큼 보조적 수단으로 사용한다면 확산 방지에 도움을 줄 것으로 기대된다. 앞선 스탠퍼드대 연구에 참여한 마이클 스나이더 교수는 "스마트시계용 코로나19 감지 애플리케이션을 개발해 배포하면 심박변이도에 변화가 있을 때 미리 경고할 수 있다"며 "경보가 있을 때 외출을 자제하는 등 노력을 통해 감염병 확산을 막을 수 있을 것"이라고 말했다.

대부분 스마트시계에서 심박변이도 측정을 제공한다. 심박 센서가 감지한 심장 박동 간 측정치의 표준 편차를 계산해 심박변이도를 구하는 방식이다. 변화에 따라 미리 경고를 보내는 기능은 구현되지 않았지만, 직접 확인하는 건 가능하다. 예컨대 애플워치는 '아이폰 건강 앱-심장-심장 변이'에서 확인할 수 있다. 심박변이도만을 보고 코로나19 감염 여부를 판단할 수는 없으므로, 감염 우려가 있을 때 보조적 수단으로만 확인할 것을 권한다.


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