혈압계의 종류와 역사, 원리까지

'혈압이 오르다'라는 말이 몹시 화가 나다라는 의미의 관용구로 사용될 정도로 혈압은 우리에게 익숙한 단어입니다. 

혈압

피의 압력. 혈압은 혈관에 가해지는 혈액의 압력을 말합니다. 압력이 심장에서 뿜어내는 힘으로 결정되기 때문에 심장에서 멀어질수록 압력이 낮아집니다. 그렇기 때문에 일반적으로는 심장과 위치가 가깝고 높이가 비슷한 상완을 통해 혈압을 측정합니다.

또한 심장이 수축해 피를 짜내는 수축기 때 가장 혈압이 높고, 이완기 때 가장 낮습니다. 이를 수축기 혈압, 이완기 혈압이라고 합니다. 보통 수축기 혈압이 120, 이완기 혈압이 80 정도 되면 정상적인 혈압이라고 합니다.

혈압 분류	수축기 혈압	이완기 혈압
저혈압	<90	<60
정상혈압	90-119	60-79
고혈압 전단계	120-139	80-89
1기 고혈압	140-159	90-99
2기 고혈압	160-179	100-109
고혈압 위기	180<	110<

고혈압 전단계까지는 음식과 운동을 통해 생활습관을 개선하는 정도로 그칠 수 있지만, 그보다 높은 1기 고혈압부터는 적극적인 치료를 통해 정상 혈압으로 진입하는 것이 필요합니다. 치료 없이 고혈압이 장기 지속되면 혈관이 손상될 뿐 아니라 혈액 공급 부담이 커져 심장이 비대해지게 됩니다. 비대해진 심장은 더 경직돼있고 심장의 부담이 점차 커지게 됩니다. 때문에 고혈압을 방치하면 심장마비, 심부전, 신부전, 뇌졸증 등을 앓게 될 수 있습니다.

 

저혈압 역시 위험합니다. 증상이 없는 경우도 있지만 어지러움과 두통, 피로감 가슴의 답답함 등을 느낄 수 있고 심함 경우 급작스럽게 쇼크가 발생하는 저혈압 쇼크가 나타날 수도 있습니다.

 

혈압을 관리하기 위해서는 당연하게도 현재 혈압이 어느 정도인지를 아는 것이 중요합니다. 여기서 필요한 것이 바로 혈압계입니다.

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혈압계의 역사

혈압을 첫 측정은 1733년 잉글랜드의 Stephen Hales이라는 목사에 의해 이뤄졌습니다. 그림을 보면 아시겠지만 대상은 사람이 아니었습니다.

놋쇠 관을 통해 말의 혈압을 측정하는 과정 © epi.umn.edu

말의 목에 놋쇠관을 꽂고 이를 유리관에 연결하여, 혈액이 얼마나 높게 치솟는지를 육안으로 확인하는 것이었습니다. 지금 보면 상당히 괴이할 수 있지만, 심혈관계에 의해 혈액이 압력을 받고 있다는 사실을 증명한 중요한 실험이었습니다. 다행히도 이 실험은 사람에게는 사용한 적이 없었다고 합니다. 

 

Stephen Hales 이후, 당연하게도 사람들은 인간의 혈압을 측정하고자 했고 앞선 위험천만한 방법으로는 사람의 혈압을 살면서 1번 정도밖에 측정할 수 없었기에 다른 방법을 고안할 수밖에 없었습니다. 이때 개발된 것이 오스트리아 의사 von Basch의 스파이그모마노메터(sphygmomanometer)입니다(1881년).

Basch의 스파이그모마노메터 사용 © wellcome library

손목의 동맥 위에 수은 기둥과 연결된 고무 주머니를 올려놓고, 주머니에 물을 채웁니다. 피가 흐르지 않을 때까지 물을 넣고 이때의 수은 기둥의 높이를 측정하는 방식으로 혈압을 측정했습니다. 비침습적이며 최초의 현대식 혈압계라는 점에서 의의가 있는 기기입니다.

 

다음으로 이탈리아의 의학자 Riva Rocci가 최근까지도 사용했던 수은 혈압계가 계발되었고 기술이 발전하며 환자 스스로 측정이 가능한 오실로메트릭 혈압계가 발명되었습니다.

 

혈압계의 종류

⁕코르트코프음(korotkoff sound) : 혈관을 막아 혈류를 차단한 이후 조금씩 혈관을 풀어주면 좁은 혈관에서 많은 양의 혈액이 유입되며 혈관의 벽을 두드리는 소리가 납니다. 이를 코르트코프음 이라고 합니다. 코르트코프음이 들린다는 것은 혈관이 압박을 받고 있다는 의미이며, 들리지 않는다면 압박이 가해지지 않는다는 것입니다. 때문에 상완의 혈관을 막았다가 서서히 압력을 낮추어 코르트코프음이 들리기 시작할 때, 더 이상 들리지 않을 때의 커프 압력을 측정하면 수축기 혈압과 이완기 혈압을 알 수 있습니다.

아날로그 방식

수은주식혈압계(mercury sphygmomanometer)

수은주식혈압계 © konga

수은주식 혈압계는 팔에 감는 팽창식 커프, 커프에 공기를 주입하는 고무구, 혈압을 나타내는 수은기둥과 눈금판으로 구성되어있습니다. 팔꿈치 위의 상완에 커프를 감고 고무구를 통해 커프에 공기를 주입하면 커프의 압력이 혈액의 흐름을 막아 혈류가 차단됩니다. 동시에 커프의 압력이 수은 기둥을 밀어내어 수은의 눈금을 통해 커프에 가해지고 있는 압력을 알 수 있습니다. 청진기를 통해 코르트코프음을 듣는 방식을 사용하기에 전문 의료인이 아닌 이상 사용이 어렵습니다. 

현재는 수은에 규제를 가하는 미나마타 협약에 의해 사용되지 않고 있습니다. 

 

아네로이드 혈압계(aneroid sphygmomanometer)

아네로이드 혈압계 © medicalexpo

수은주식 혈압계와 측정하는 방식이 동일합니다. 커프에 가해지는 압력을 측정하는 것이 수은에 의해 이루어지는 것이 아닌 공기압을 이용해 이뤄진다는 것이 차이점입니다. 수은주식혈압계가 더 이상 사용되지 않고 있기에 현재 사용되는 유일한 아날로그 방식의 혈압계입니다.

 

디지털 방식

오실로메트릭 혈압계(oscillometric blood pressure)

omron의 혈압계 © sinjune

전동모터를 이용해 자동으로 커프에 압력을 가합니다. 앞서 코르트코프음 에서 이야기한, 혈류가 차단되었다가 다시 혈액이 흐르기 시작하면 혈액이 혈관 벽에 부딪히는데 이때의 진동으로부터의 평균값을 통해 혈압을 측정합니다. 혼자서도 측정이 가능하며 전문적인 지식이 없어도 측정이 가능하기에 가정용 혈압계로도 사용하고 있는 혈압계입니다. 맥압이 높은 사람, 혈관이 많이 굳은 사람, 혈압이 많이 낮은 사람의 경우에는 진동을 감지하기 어려워 측정값이 부정확할 수 있다는 단점이 있습니다.

 

혈관 내 혈압계

© doctorlib

이 방법은 카테터를 혈관 안에 삽입하여 측정하는 방법입니다. 직접 측정한다고 하여 직접측정법이라고 부르기도 합니다. 혈액이 카테터를 통해 막을 밀어내는 힘을 측정하여 혈압을 측정하며, 실시간으로 측정할 수 있기에 아직까지는 유일한 연속 혈압 측정법입니다. 환자에게 무리가 가는 측정법이기에 수술 중 실시간으로 혈압을 모니터링해야 하는 경우가 아니라면 잘 사용하지 않는 방법입니다.

 

아날로그 방식과 디지털 방식의 장단점 비교

	아날로그 방식	디지털 방식
장점	혈압이 비정상적으로 높거나 낮은 경우에도 비교적 정확한 측정이 가능합니다.	주변 소음에 영향을 받지 않고, 전문 지식이 없더라도 혼자 사용이 가능합니다.
단점	혼자 본인의 혈압을 측정하기 어렵고, 숙련된 전문인력이 있어야 정확한 측정이 가능합니다. 청진기를 통해 코르트코프음을 들어야 하기 때문에 주변 소음에 영향을 받을 수 있습니다.	혈압이 비정상적으로 높거나 낮은 경우 진동을 잘 감지하지 못할 수 있어 측정값이 부정확하거나 측정이 아에 안될 수 있습니다.