웨어러블 데이터 활용-스트레스 <2>

스트레스의 디지털 데이터
스트레스의 경우 스마트폰이나 스마트 워치, 링 등을 통해서 심박수, 심박수 변동성 등을 측정해 이를 통해 교감 신경의 활성이나 부교감 신경의 조절 능력 등을 가늠·평가한다.

심박수, 심박수 변동성 등을 측정할 때에는 광혈류측정(photoplethysmography, PPG)을 활용하는데 이는 빛을 활용해 심장이 피를 보내기 위해 뛸 때 혈관을 따라 발생하는 미세한 파동인 맥파(Plethysmogram, PTG)를 측정하는 방법이다. PPG 센서에서 피부로 빛을 쏠 때, 혈류량에 따라 흡수되는 빛의 양이 달라지는 원리를 활용한다.

자율신경계의 활성 정도를 측정할 때는 심박변이도를 활용하는데 단기간의 심박율의 단주기변동을 통해 자율신경계의 제어능력을, 심박율의 장기변동을 통해 부교감신경의 조절능력을 평가할 수 있으며 이를 통해 스트레스 정도를 해석한다. 스마트폰이나 스마트워치를 통해 손을 대면 측정할 수 있는 스트레스 점수는 대부분 이러한 원리를 활용한다.

또 다른 흥미로운 스트레스 측정 기기로는 기초과학연구원IBS에서 개발한 렌즈를 통한 코티솔수치의 측정이 있다. 스트레스 호르몬이라고도 불리는 코티솔은 24시간 리듬이 있어 아침에 최고조로 상승했다가 점점 줄어든다.

하지만 스트레스가 심해지는 경우 24시간 리듬과 관계없이 분비되거나 부족해질 수 있으며 이것이 지속되면 염증, 수면, 소화, 에너지 등 여러가지 신체적 문제 및 질병을 일으킬 수 있다. 현재 혈액, 타액, 소변, 땀 검사 등을 통해 코티솔 농도를 측정할 수 있는데 이 렌즈의 경우 24시간 동안 지속적으로 코티솔 분비량을 측정할 수 있게 만들어졌다.

스트레스 디지털 데이터의 신뢰성 및 기술 수준
심박수의 경우 기기에 따라 87~100% 정확도를 나타냈다는 연구결과로 상당히 신뢰성 있는 양상을 보여준다. 다만 심박변이도의 경우 손목은 움직임에 따라 측정이 정확하지 않을 수 있다는 의견이 있어 정확한 측정을 위해서는 가슴에 직접 착용하는 장치가 필요하다.

렌즈의 경우 아직 스마트 워치 만큼 연구가 많지는 않아 추가 연구 등이 필요 할 수도 있지만, 연구진 측에서 개제한 SCI급 논문을 살펴보면 우수한 신뢰성을 보여주었다.

데이터 해석 및 스트레스 관리 가이드라인
앞서 살펴본 스트레스 측정에 사용되는 3가지 데이터-심박수, 심박변이도, 코티솔-중 각각의 데이터가 정상범위를 벗어났을 때는 모두 스트레스를 의심해볼 수 있다.

심박수의 경우 분당 60~100회 까지를 정상 맥박이라 하며 심박변이도는 평균치가 30이며 건강한 사람일수록 신호가 불규칙하고 복잡하기 때문에 30 아래로 갈 경우 관리가 필요하다. 코티솔은 채혈치 기준 정상 농도가 3~20μg/dL이다. 측정된 스트레스 수치가 위험한 수준으로 높거나 3가지 수치 중 특정 임상 수치가 비정상적으로 나타날 경우는 병원을 방문해 진료를 받는 것이 추천된다.

임상 수치가 정상 범위 내에 있더라도 측정한 스트레스 수치가 다소 높은 경우는 추가적인 스트레스와 신체화된 증상 예방을 위한 방법을 익혀두는 것이 좋다. 국가정신건강정보포탈에서는 시·군·구 단위에서 운영하고 있는 정신건강복지센터나 대한정신건강재단에서 운영하는 해피마인드(http://www.mind44.co.kr) 웹사이트를 통한 무료상담 또는 서울시 자살예방센터 인터넷 채팅 상담 등을 안내하고 있다. 이외에도 스스로 돕는 법으로서 다음 7가지를 제시하고 있다.

약국에서의 활용 및 상담 포인트
스트레스 데이터의 경우 명확히 보이지 않는 스트레스라는 개념에 실제 수치를 보여줄 수 있다는 것만으로도 그 의미가 있다.

약국에서 상담할 때 위염, 질염, 역류성식도염 등의 염증의 원인이 스트레스일 경우가 많으며, 환자의 증상에 대한 원인을 찾기 힘들 때 스트레스를 많이 받는지 의심을 할 때도 있는데 이럴 경우 자가진단이나 간단한 문답 등과 결합해 스트레스 정도를 측정해보는 것 만으로도 더욱 의미 있는 상담이 가능할 것으로 생각된다. 실제로 일본 드럭스토어에는 손가락을 올리면 스트레스 정도가 프린트로 나오는 기기도 있는데 국내 약국에서의 활용성을 검토해보는 것도 좋은 시도가 될 것 같다.

현재로서는 참고 데이터로 활용이 가능한 정도의 수준이라서 데이터와 기기 그리고 그 해석 등에 대한 추가 연구를 통해 약국에서 실질적으로 활용할 수 있는 방법을 찾아나가면 약국에서 스트레스 관리를 통해 질병을 예방하는 날도 올 수 있지 않을까.

김은영 약사. 참약사 연구소장.

참고문헌
1) “스트레스”, 국가정신건강포탈, 2020월 6월 1일, https://www.nct.go.kr/distMental/rating/rating01_6_1.do https://www.nct.go.kr/distMental/rating/rating01_6_4.do
2) “맥박과 스트레스는 무엇이며, SmartBand 2에서는 이 값을 어떤 식으로 측정하나요?”, Sony(사이트), 2016년 3월 15일, https://www.sony.co.kr/electronics/support/articles/S500163504
3) 장은혜, 김아영, 유한영. (2018). 스트레스에 대한 심리 반응 유형과 심박변이도의 관련성. 감성과학, 21(1),71-82. doi.org/10.14695/KJSOS.2018.21.1.71
4) Ku M, Kim J, Won JE, Kang W, Park YG, Park J, Lee JH, Cheon J, Lee HH, Park JU. Smart, soft contact lens for wireless immunosensing of cortisol. Sci Adv. 2020 Jul 8;6(28):eabb2891. doi: 10.1126/sciadv.abb2891.