Apple Watch를 활용한 연구, 심장 건강의 새로운 지평을 연다

건강한 일반 성인의 심장은 하루에 10만 번 이상 뛴다. 심장이 한 번 뛸 때마다 그리고 하루가 지날 때마다 심장 관련 정보가 조금씩 쌓이기 시작한다. 그런데 대개 이 정보를 살펴보지 않고 간과하기 일쑤다. Apple Watch는 이렇게 지나치기 쉬운 귀중한 정보를 분석하는 데 도움을 줄 수 있다. Apple은 고심박수 및 저심박수 알림, 유산소 피트니스 알림, 불규칙한 박동 알림, 심전도 앱을 비롯한 심장 건강 기능을 통해 사용자에게 실천 가능한 인사이트는 물론, 나날이 축적되는 건강 정보까지 제공한다.

 

사용자 본인의 건강을 더 잘 이해하는 데 도움을 주는 인사이트를 제공하는 첨단 기술은 연구진 및 의료계가 새로운 발견을 할 수 있도록 기회를 열어주는 잠재력 또한 가지고 있다. 2015년 Apple이 ResearchKit과 CareKit을 출시한 이래, 연구진, 임상의, 개발자는 다양한 질환을 연구, 추적, 치료할 새롭고 혁신적인 방법을 발견해왔다.

 

많은 사람의 건강을 개선하는 발견을 더욱 촉진하기 위해, Apple은 연구자 지원 프로그램(Investigator Support Program)을 시작했다. Apple은 해당 프로그램을 통해 연구진에게 Apple Watch 기기를 제공한다. 해당 프로그램은 심장을 과학적으로 이해하는 것을 포함해 건강 연구의 새로운 지평을 열 수 있도록 연구진을 지원하기 위한 취지에서 기획되었다.

 

Apple은 Apple Watch를 활용해 완전히 새로운 방식으로 심장을 연구하는 전 세계 보건 연구진의 첨단 프로젝트를 집중 조명하고 있다.

 

레이첼 코니어스(Rachel Conyers) 교수와 클라우디아 토로(Claudia Toro) 박사는 호주 멜버른에서 선임 소아 종양 전문의로 활동 중이다. 코니어스 교수와 토로 박사는 상급종합병원 소아 종양 클리닉에서 어린이 환자들을 진료하고 머독아동연구소(MCRI)에서 소아암 치료와 관련된 독성을 연구하는 데 시간을 주로 할애한다. 두 사람은 치료가 심장 박동에 미치는 영향을 살펴보고 의료진이 개입할 혁신적인 방법을 밝혀내는 연구를 함께 진행 중이다. 성공 사례는 물론 가슴 아픈 사례까지, 두 사람은 연구의 영감을 환자들에게 얻는다.

 

암 치료의 독성은 QT연장증후군(LQTS)과 같은 부정맥을 초래할 수 있다. LQTS는 생명을 위협할 소지가 있는 질환이다. LQTS는 심장 박동을 불규칙하게 만들어 혈액이 심장을 통해 흐르는 데 필요한 시간을 증가시킨다.

 

코니어스 박사에 따르면, 암 치료를 받는 소아는 LQTS에 취약하기 때문에 적어도 일주일에 한 번은 정기적으로 12-유도 심전도 검사를 받는다고 한다. 외래 환자 역시 심전도 모니터링을 필수로 받아야 한다.

 

코니어스 박사는 “Apple 심장 연구에 관한 기사를 접하고는, 이 연구가 소아과에도 큰 도움이 되겠다고 생각했다”며, “과거 의료진은 심장 독성이 치료 후 10년이 지나서야 발생하는 것이라고 오판했다. 그러나 현재는 새로운 암 치료법(특정 억제제 또는 면역 요법)이 약물 투여 후 48시간 이내에 부정맥을 유발할 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 독성에 대해 알려진 사실이 과거와 현재에 큰 차이가 있는 셈"이라고 말했다.

 

몇 개월 내로, 코니어스 박사를 포함한 MCRI 연구진은 40명의 소아 및 청소년 환자를 대상으로 Apple Watch 심전도 앱의 민감도를 연구할 예정이다.*1 연구진은 해당 연구를 통해 환자가 언제 어디서나 심전도를 측정할 수 있는 방법을 찾을 계획이다. 연구진은 이렇게 얻은 인사이트가 심장 독성을 더 잘 이해하고, 의료진이 개입할 잠재적 기회를 식별하는 데 도움이 될 수 있기를 희망한다.

 

샌프란시스코 대도시권 주민이라면 하늘이 오렌지 빛깔로 물들었던 날을 생생하게 기억할 것이다. 그날은 2020년 9월 9일이었다. 텍사스A&M대학교(TAMU) 산하 부시 대학원에서 공공서비스행정학과 부교수로 재직 중인 정소민 박사는 당시 캘리포니아 팰로앨토에 있었다.

 

정 박사는 “그날 찍은 사진이 아직도 iPhone에 남아있다”고 말했다.

 

2020년과 2021년 캘리포니아에는 최악의 산불이 잇따라 발생했다. 환경 재해와 기후 변화가 사회와 건강에 미치는 영향을 연구하는 정 박사는 산불 연기가 소방관의 심장 건강에 끼치는 영향을 연구할 기회라고 판단했다.

 

정 박사는 “일반적인 건강 권장 사항이나 표준화된 개입법만으로는 충분하지 않다고 생각했다"며, “모든 사람에게는 고유한 특성이 있다. 건강 문제에 관한 한 개인 차이가 크기 때문에 더 자세히 연구하고 싶었다"고 설명했다.

 

정 박사는 연구 커뮤니티의 인맥을 통해 정 박사에게 필요한 종류의 건강 데이터를 수집하는 데 Apple Watch가 도움을 줄 수 있다는 사실을 알게 되었다. 정 박사는 “스탠퍼드 대학교에서 연구하는 동료 중 한 명이 Apple Watch를 연구에 활용한 경험을 들려줬다. Apple Watch는 정확한 심박수 데이터를 제공하는 것으로 이미 정평이 나 있다"며, "센서를 기반으로 한 비침습적 방식의 분석을 통해 더욱 정밀한 건강 데이터를 측정하면 좋겠다고 오래전부터 생각해왔다"고 덧붙였다.

 

다음 달부터 텍사스A&M대학교(TAMU)의 정 박사와 스탠퍼드 의과대학의 브라이언 킴(Brian Kim)과 마르코 페레즈(Marco Perez) 박사는 소방관들에게 Apple Watch를 지급하며 산불이 심장 건강에 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구를 시작한다. 산불 시즌은 텍사스에서는 봄, 캘리포니아에서는 여름에 시작되며, 이 지역에서 최대 200명의 소방관이 해당 연구에 참여할 예정이다.

 

연구진은 Apple Watch를 통해 심박수, 심장 박동, 수면, 혈중 산소, 심장 활동 상태 등을 모니터링할 계획이다. 소방관들은 대기질 모니터 역시 착용하고 수면, 활동, 산불 연기 관련 증상에 관한 설문조사지도 작성할 예정이다.

 

정 박사는 “이 연구의 혜택은 소방관들에게 고스란히 돌아갈 것"이라며, "산불 연기는 소방관의 심장 건강에 직접적으로 영향을 미친다는 사실을 인지하고 있다. 이와 같은 연구를 통해 소방관은 건강 정보를 실시간으로 확인할 수 있게 될 것"이라고 밝혔다.

 

그러나 정 박사는 현시점에서 해당 연구의 잠재적 결과가 의미하는 바를 성급하게 일반화하는 것에는 조심스러운 입장이다. Apple Watch가 제공하는 개인화되고 정확한 데이터를 분석하는 데 연구의 초점을 맞췄다는 점에서 특히 그렇다.

 

정 박사는 “이와 같은 연구는 전례를 찾을 수 없다. 그런 의미에서 어떤 가설을 증명하거나 반박하는 성격의 연구가 아니다"라며, "이번 연구는 탐색적 연구의 성격이 짙다. 환자 맞춤형 개입법을 마련하기 위해, 이러한 분석의 정확도를 이해하는 데 해당 연구 결과가 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 또한 이러한 종류의 연구는 고위험군에 대한 이해도를 높이는 데에도 도움이 될 것으로 생각한다"고 전했다.

 

*1. 심전도 앱은 성인 환자를 대상으로 사용하도록 승인되었다. 소아 환자를 대상으로 한 사용은 연구 용도로 제한된다.