갤럭시 워치로 미주신경성 실신 5분 전 예측 성공

[이데일리 이순용 의학전문기자] 중앙대학교광명병원(병원장 정용훈)은 순환기내과 조준환 교수 연구팀이 삼성전자와 협력해 갤럭시 워치의 생체신호와 AI를 활용, 미주신경성 실신을 실신 5분 전 84.6% 정확도로 예측하는 기술을 개발했다. 이 기술은 고가 장비 없이 상용 스마트워치로 실신 위험을 사전에 경고해 낙상 등 2차 사고 예방에 기여할 전망이다.

미주신경성 실신은 자율신경계의 일시적 이상 반응으로 혈압과 심박수가 급격히 떨어지면서 순간적으로 의식을 잃는 질환이다. 일반적으로 생명에 직접적인 위협을 주는 경우는 드물지만, 예고 없이 발생할 경우 낙상, 골절, 두부 외상 등 2차 사고로 이어질 수 있다.

특히 고령층이나 운전·기계 조작·고소 작업 등 위험 환경에 있는 사람들에게는 치명적인 사고를 초래할 수 있어, 실신 전 위험 신호를 조기에 감지하는 기술의 필요성이 꾸준히 제기돼 왔다.

조준환 교수 연구팀은 미주신경성 실신이 의심되는 환자 132명을 대상으로 기립경사검사(Head-Up Tilt Test)를 시행하는 동안 삼성 갤럭시 워치6를 착용하게 하고, 광혈류측정(PPG) 기반 심박변이도(HRV) 데이터를 연속 수집했다. 기립경사검사는 환자를 일정 각도로 세운 상태에서 혈압과 심박수 변화를 관찰해 미주신경성 실신 여부를 평가하는 대표적 검사다. 연구팀은 검사 과정에서 확보한 생체 데이터를 바탕으로 AI 머신러닝 알고리즘을 적용해 실신 직전 나타나는 자율신경계 변화를 정밀 분석했다.

분석 결과, 실신 발생 5분 전 84.6%의 높은 정확도로 실신 여부를 예측하는데 성공해, 환자가 미리 앉거나 눕고 수분을 섭취하는 등 예방 행동을 취할 수 있는 ‘대응 시간’을 확보할 수 있음을 확인했다.

이는 단순히 실신 여부를 사후 감지하는 수준을 넘어, 위험 상황이 닥치기 전에 미리 경고를 제공할 수 있다는 점에서 의미가 크다. 향후 갤럭시 워치가 사용자의 심박 패턴과 자율신경계 변화를 실시간으로 분석해 ‘곧 실신 위험이 높다’는 알림을 제공하는 개인 맞춤형 건강관리 플랫폼으로 발전할 가능성을 보여준 것이다.

특히 이번 연구는 병원 내 고가의 검사 장비나 침습적 센서 없이, 일반 소비자가 사용하는 상용 스마트워치인 갤럭시 워치로 의미 있는 예측 성능을 확보했다는 점에서 주목된다. 기술 상용화가 이뤄질 경우 실신 병력이 있는 환자뿐 아니라 고령층, 만성질환자, 1인 생활 인구 등 다양한 대상군의 안전관리에도 활용 범위가 넓어질 것으로 기대된다.

조준환 교수는 “미주신경성 실신은 발생 직전 짧은 시간 안에만 대응해도 낙상이나 외상을 크게 줄일 수 있는 질환”이라며 “이번 연구는 누구나 사용하는 스마트워치가 단순한 웨어러블 기기를 넘어 개인 건강을 지키는 조기경보 장치가 될 수 있음을 보여준 사례”라고 말했다. 이어 “앞으로 다양한 환경과 실제 생활 조건에서 추가 검증을 거쳐, 환자들이 일상 속에서 실질적으로 도움을 받을 수 있는 기술로 발전시키겠다”고 밝혔다.

이번 연구[i]는 유럽심장학회 공식 디지털 헬스 분야 학술지 (European Heart Journal - Digital Health)에 게재됐다.