병원 내 생체신호 특징과 종류

병원 내 생체신호 특징과 종류

병원 내 생체신호 특징과 종류

인류에게 큰 재앙이었을뿐만 아니라 의료계 전체에 큰 도전으로 다가왔습니다. 질병을 예방하는 백신의 개발뿐만 아니라 위중증의 환자를 치료하는 중환자실을 얼마나 많이 확보하고 유지할 수 있는가가 각 국가의 유행병 관리 정책 결정의 주요 인자로 대두되었습니다. 환자의 중환자실 치료는 주로 혈액의 산소화를 돕는 호흡기 계통의 치료인데, 인공호흡기 뿐만 아니라 ECMO 등의 첨단장비가 총동원되어 중환자의 상태를 개선시키고 회복을 돕고 있습니다. 그런데 환자의 상태는 어떻게 평가 될까요? 혈액의 산소화가 잘 되는지, 환자의 상태가 주어져 퇴원 가능한 안정적인 상태가 되는지는 어떻게 알 수 있을까요. 병원의 중환자실, 수술실, 응급실 등에서는 환자모니터를 통해 우리 몸의 주요한 활력 징후, 즉 혈압, 맥박수, 호흡수, 체온, 산소포화도 등을 측정합니다. 의료진은 이러한 생체신호 정보를 기반으로 혈액 검사, 방사선 사진 등의 보조적인 정보를 더해 환자의 현재 상태와 치료에의 반응 정도를 평가하고 다음 치료 계획을 세우게 됩니다. 본 강의에서는 병원 내에서 이용되는 생체신호의 종류와 그 이용에 대해 알아보도록 하겠습니다.

생체신호의 정의 및 특징

생체신호는 영어로 바이오시그널 또는 바이탈 사인이라고 합니다. 특히 바이탈 사인이라는 말은 살아있다는 신호 또는 매우 중요한 신호라는 중의적 의미를 갖습니다. 한마디로 생명체의 생존 여부를 알려주는 매우 중요한 신호라는 말입니다. 이러한 생체신호는 특정이 되었을 때 비로소 환자 치료를 위한 정보로서의 가치를 갖습니다. 병원에서 사용하는 생체신호란 말은 인체의 생체 현상을 다양한 센서의 침습적 또는 비침습적 방법으로 측정한 신호라고 정의됩니다. 이 때, 생체신호를 계측하는 도구가 바로 환자모니터입니다. 환자모니터를 통해 우리가 측정하는 생체신호는 몇 가지 특징이 있습니다. 첫 번째는 측정된 신호의 크기가 매우 작다는 점입니다. 가슴을 통해 측정되는 심장의 전기적 움직임은 겨우 수 밀리볼트의 크기를 갖습니다. 머리의 전극을 통해 측정도는 뇌파의 크기는 심장의 1000 분의 1인 수 마이크로볼트 정도입니다. 이렇게 작은 전기적 신호는 환자 모니터를 통해 증폭되고 노이즈가 제거되어 우리가 보는 심전도나 뇌파 형태로 보여지게 됩니다. 두 번째는 생체신호의 발생 기전이 매우 복잡하다는 것입니다. 우리가 팔에서 측정한 혈압은 단순히 피가 흐르는 혈관벽의 압력을 측정하는 것이지만 혈관압력이 만들어지기 위해서는 심장의 수축력, 신체의 혈액량, 혈관의 저항 등 다양한 요인이 관여합니다. 따라서 혈압의 변화, 예를 들면 저혈압이 생겼을 때, 그 원인이 심장기능의 감소인지 출혈에 의한 혈액량의 감소때문인지 아니면 혈관의 이완 때문인지 그 원인을 찾기가 쉽지 않습니다. 환자모니터를 통한 생체신호는 단지 우리 몸의 이상이 발생하였다는 것을 보여줄 뿐이고 그 원인의 해석이나 치료법의 결정은 오롯이 의료진의 몫입니다. 마지막으로 생체신호는 외부 환경의 영향을 많이 받습니다. 이는 특히, 병원 환경에서 흔한 일인데, 수술 중 사용하는 전기소작기의 영향으로 심전도에 이상이 생겨 부정맥으로 오인된 일들은 매우 흔한 일입니다. 혈압을 재는 동안 혈압계가 외부로부터 눌리거나 하면 정확한 압력이 측정되지 않는 일은 많은 분들이 경험해 보셨을겁니다. 다행히 생체신호 측정값의 오류를 일으키는 많은 원인들에 대해서는 잘 알려진 편이고, 병원 내 의료진들은 생체신호를 측정할 때 이러한 점에 항상 유의하고 있습니다.

생체신호의 종류

그러면 병원 내에서 측정되는 생체신호는 어떤 것들이 있을까요. 일반적으로 생체신호의 종류는 그 신호가 만들어지는 기전에 따라 분류하며, 다음의 6가지로 나뉘어집니다.