마틴-홉킨스 vs 샘슨(NIH) 공식 — 어느 LDL 계산이 더 정확한가
프리드왈드 공식이 중성지방이 높거나 LDL이 낮을 때 어긋난다는 것이 분명해지자, 2013년 존스홉킨스 연구팀(마틴-홉킨스 공식)과 2020년 미국 NIH 연구팀(샘슨 공식)이 각각 새 계산법을 내놓았습니다. 둘은 접근이 전혀 다릅니다. 하나는 표를 찾아 나누는 값을 바꾸는 방식이고, 다른 하나는 2차식 하나로 VLDL을 추정하는 방식입니다. 이 글은 두 공식의 원리와 원논문이 보고한 정확도, 그리고 어느 쪽을 쓰면 되는지 정리합니다. 세 공식 결과를 한 번에 보려면 LDL 콜레스테롤 계산기 (프리드왈드·마틴-홉킨스·샘슨)을 쓰면 됩니다.
마틴-홉킨스 공식 (2013) — 나누는 수를 표에서 찾는다
Martin 등(2013, JAMA)은 미국 대규모 지질 검사 데이터베이스의 135만여 건 검사를 분석해, 프리드왈드가 5로 고정한 중성지방:VLDL-콜레스테롤 비가 실제로는 중성지방과 non-HDL 콜레스테롤 수준에 따라 체계적으로 달라진다는 것을 보였습니다(전체 중앙값 5.2, 사분위 4.5–6.0). 그래서 중성지방 30구간 × non-HDL 6구간 = 180칸 표를 만들고, 각 칸의 중앙값 비율 f(3.1–11.9)로 나누게 했습니다.
LDL-C = TC − HDL-C − TG / f(TG, non-HDL-C) · f는 180칸 표의 값. 예: TG 150·non-HDL 160 mg/dL이면 f ≈ 5.4 → LDL = 160 − 150/5.4 ≈ 132 (프리드왈드는 130).
원논문 결과: 직접측정(초원심분리) 기준으로 지침 위험분류가 일치한 비율이 91.7%(프리드왈드 85.4%). LDL < 70이면서 TG 200–399 mg/dL인 구간에서는 84.0% vs 40.3%로 차이가 컸습니다.
검증은 중성지방 400 mg/dL 미만에서 이뤄졌고, 400–799 mg/dL 구간에 대해서는 이후 확장 표(extended Martin-Hopkins)가 제안됐습니다(Sajja 등, 2021, JAMA Network Open). 계산기는 이 확장 표를 구현하지 않고 원본 표의 마지막 행(중성지방 400 이상)을 적용하므로, 이 구간 값은 '검증 범위 밖·참고'로만 표시합니다.
샘슨/NIH 공식 (2020) — 2차식 하나로
Sampson 등(2020, JAMA Cardiol)은 NIH에서 β-정량법(초원심분리)으로 잰 지질 자료를 바탕으로, VLDL 콜레스테롤을 중성지방과 non-HDL의 2차 다항식으로 맞춘 새 식을 만들었습니다. 표를 찾을 필요가 없어 검사실 정보시스템에 넣기 쉽다는 것이 장점입니다.
LDL-C = TC/0.948 − HDL/0.971 − (TG/8.56 + TG×nonHDL/2140 − TG²/16100) − 9.44
적용 범위 TG ≤ 800 mg/dL. 원논문 결과: β-정량 대비 회귀 기울기 0.964·RMSE 15.2·R² 0.965로, 프리드왈드(기울기 1.056·RMSE 32·R² 0.881)와 마틴(기울기 0.945·RMSE 25.7·R² 0.902)보다 오차가 작았고 특히 저LDL·고중성지방에서 우위였습니다.
그래서 누가 더 정확한가
원논문끼리 비교하면 샘슨 논문은 자기 식이 마틴보다 낫다고 보고했지만, 이는 NIH의 고중성지방 환자가 많은 자료에서 β-정량을 기준으로 잰 결과입니다. 이후 독립 검증들은 어느 한쪽이 항상 이긴다고 말하지 않습니다.
- Ertürk Zararsız 등(2022, 튀르키예 88,943명)은 확장 마틴-홉킨스가 직접측정과 가장 잘 맞았다고 보고하면서, 결과가 검사법(assay)에 따라 달라진다는 점을 강조했습니다. 즉 '직접측정 LDL'도 시약·장비에 따라 값이 다르므로, 어떤 공식이 낫다는 결론은 비교 기준에 따라 흔들립니다.
- Azimi 등(2022)은 TG ≥ 400 mg/dL에서 오분류율이 프리드왈드 48.6%·마틴 28.8%·샘슨 37.2%로 마틴이 조금 나았고, 400 미만에서는 세 식이 비슷했다고 보고했습니다.
- Yang 등(2025, Metabolites)은 한국 성인을 대상으로 프리드왈드·샘슨·확장 마틴-홉킨스를 직접측정과 비교해 검증했습니다(성별 특이 새 공식도 함께 제안). 한국인 자료에서도 세 공식의 정확도 차이가 중성지방 구간에 따라 달라진다는 점은 같습니다.
정리하면 중성지방 400 미만·LDL 100 이상인 대부분의 사람에게는 어느 식이든 결론이 같고, 중성지방이 높거나 LDL이 낮을수록 프리드왈드보다 두 새 공식이 낫습니다. 둘 사이의 우열은 인구·검사법에 따라 엇갈리므로 계산기는 셋을 나란히 보여주고 기본값으로 샘슨을 강조하되, 값 차이가 10 mg/dL 이상 벌어지면 직접측정을 권하는 방식을 택했습니다.
알아둘 한계 · 최근 동향
- 어느 공식도 중성지방 800 mg/dL 초과나 제3형 고지혈증 같은 특수 상황을 다루지 못합니다. 이때는 직접측정이 필요합니다.
- 비공복 검체에서는 중성지방이 높아 세 식 모두 LDL이 낮게 나올 수 있습니다(non-HDL 글에서 다룸).
- Sampson 등(2025)은 낮은 LDL(55·70 mg/dL 기준)에서 정확도를 높인 수정 샘슨-NIH 식을 발표했습니다. 아직 널리 도입되기 전이라 계산기에는 넣지 않았습니다.
- 실제 진료에서는 어떤 식으로 계산됐는지 검사지에 잘 적혀 있지 않습니다. 결과가 치료 결정 경계에 있다면 검사실에 계산 방식을 확인하거나 직접측정을 요청해 보세요.
- Martin SS, Blaha MJ, Elshazly MB, et al. Comparison of a novel method vs the Friedewald equation for estimating low-density lipoprotein cholesterol levels from the standard lipid profile. JAMA. 2013;310(19):2061–2068. 원문
- Sampson M, Ling C, Sun Q, et al. A New Equation for Calculation of Low-Density Lipoprotein Cholesterol in Patients With Normolipidemia and/or Hypertriglyceridemia. JAMA Cardiol. 2020;5(5):540–548. 원문
- Friedewald WT, Levy RI, Fredrickson DS. Estimation of the concentration of low-density lipoprotein cholesterol in plasma, without use of the preparative ultracentrifuge. Clin Chem. 1972;18(6):499–502. 원문
- Ertürk Zararsız G, Bolat S, Cephe A, et al. Validation of Friedewald, Martin-Hopkins and Sampson low-density lipoprotein cholesterol equations. PLoS One. 2022;17(5):e0263860. 원문
- Yang HS, Kim SN, Lee S, Hur M. The Validation of a Novel, Sex-Specific LDL-Cholesterol Equation and the Friedewald, Sampson-NIH, and Extended-Martin-Hopkins Equations Against Direct Measurement in Korean Adults. Metabolites. 2025;15(1):18. 원문
- Sampson M, Zubiran R, Wolska A, et al. A Modified Sampson-NIH Equation with Improved Accuracy for Estimating Low Levels of Low-Density Lipoprotein-Cholesterol. Clin Chem. 2025;71(11):1125–1137. 원문
- Azimi V, Farnsworth CW, Roper SM. Comparison of the Friedewald equation with Martin and Sampson equations for estimating LDL cholesterol in hypertriglyceridemic adults. Clin Biochem. 2022;108:1–4. 원문
- Sajja A, Park J, Sathiyakumar V, et al. Comparison of Methods to Estimate Low-Density Lipoprotein Cholesterol in Patients With High Triglyceride Levels. JAMA Netw Open. 2021;4(10):e2128817. 원문