구글, 혈압계 없이 고혈압 징후 찾는 스마트워치 AI 공개

구글 리서치가 11월 5일(현지시간) 일반 스마트워치의 센서로 고혈압 징후를 찾는 AI 연구를 공개했다. ‘AI-PPG-ACC-HTN’이라는 이 시스템은 며칠 동안 쌓인 몸의 신호를 분석해 고혈압 가능성을 점수로 계산한다. 구글은 네이처에 실린 이번 연구에서 24시간 동안 일상생활 중 혈압을 재는 검사를 기준으로 성능을 확인했다고 밝혔다.

구글이 겨냥한 문제는 고혈압이 있어도 모르고 지내는 사람이 많다는 점이다. 구글에 따르면 전 세계 고혈압 환자는 10억 명이 넘고, 고혈압이 있는 성인의 절반 이상이 자신의 상태를 알지 못한다. 뚜렷한 증상이 드물어 우연히 받은 검사에서 발견되는 경우가 많다는 설명이다.

혈압 수치 대신 무엇을 보나

이 시스템은 특정 순간의 최고혈압과 최저혈압을 맞히지 않는다. 여러 날의 신호를 모아 혈압이 높은 상태가 계속되는지를 판단한다. 구글은 기존 상용 웨어러블이 대체로 팔에 차는 혈압계로 기준값을 주기적으로 맞춰야 한다고 설명했다. 이번 연구 시스템은 그 과정 없이 고혈압 징후를 찾도록 설계됐다.

이미지: research.google

AI가 보는 신호는 두 가지다. 손목에서 빛으로 읽는 맥박 신호와 움직임을 재는 가속도 신호를 함께 분석한다. 연구진은 동의한 참가자 2,109명의 센서 기록 49만 2,347시간으로 모델을 학습시켰다. 먼저 짧은 구간의 신호에서 몸의 특징을 찾고, 이를 여러 날에 걸쳐 모았다. 갑작스러운 움직임이나 온도 변화의 영향을 줄이려는 방식이다. 여기에 사용자의 키를 더해 고혈압 가능성을 점수로 계산했다.

임상 평가는 미국 내 5개 기관에서 참가자 196명을 대상으로 진행했다. 참가자는 알려진 심혈관 질환이 없고 혈압약을 먹지 않는 사람들이었다. 연구진은 두 가지 상황을 나눠 평가했다. 병원에서 처음 고혈압 가능성을 가려내는 상황, 그리고 첫 검사에서 혈압이 높게 나온 뒤 다시 확인하는 상황이다. 두 경우 모두 24시간 혈압 측정 결과와 비교했다.

병원 검사보다 잘 찾아냈나

첫 선별 상황에서 스마트워치는 실제 고혈압인 사람의 65.8%를 찾아냈다. 고혈압이 아닌 사람을 정상으로 구분한 비율은 90.0%였다. 스마트워치가 고혈압으로 판단한 사람 중 실제 고혈압인 비율은 80.6%였다. 같은 상황에서 병원 첫 검사는 실제 고혈압 환자의 55.3%를 찾아냈고, 고혈압으로 판단한 사람 중 실제 환자는 77.8%였다.

이미지: research.google

병원 첫 검사에서 혈압이 높게 나온 48명만 따로 본 결과도 나왔다. 이 집단에서 스마트워치는 실제 고혈압 환자의 78.4%를 찾아냈다. 병원 재검사는 67.6%, 여러 날 집에서 직접 측정한 방식은 89.2%였다. 반대로 고혈압이 아닌 사람을 정상으로 구분한 비율은 스마트워치가 90.9%, 병원 재검사가 63.6%, 가정 측정이 81.8%였다. 환자를 찾아내는 비율과 정상을 걸러내는 비율에서 방식마다 강점이 갈렸다.

구글은 이번 연구를 초기 가능성을 확인하는 단계라고 설명했다. 스마트워치 선별이 표준 혈압계나 별도의 확진 검사를 대신하려는 것은 아니라고 밝혔다. 노리는 역할은 위험 징후가 보이는 사람이 정식 검사를 받도록 돕는 쪽이다. 평소 차고 다니는 기기로 검사받을 계기를 넓히겠다는 것이다. 구글은 이번 연구 결과가 Google Health 앱의 혈압 추세 기능 개발에 참고됐다고 밝혔다.