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알고리즘으로 혈당 조절한다, 새 인공췌장 시스템 '컨트롤-아이큐'
등록일 : 2019-10-20 09:54 | 최종 승인 : 2019-10-20 09:55
김효은
알고리즘으로 작동되는 새로운 인공췌장 시스템이 개발됐다(사진=123RF)

[메디컬리포트=김효은 기자] 알고리즘으로 구동되는 새로운 인공췌장 시스템이 개발, 혈당 수치를 더욱 잘 관리할 수 있게 됐다.  마운트시나이 아이칸의과대학 연구팀은 '컨트롤-아이큐(Control-IQ)'라 불리는 인공췌장 시스템을 개발했다. 폐루프제어(closed-loop control) 당뇨병 관리 시스템이 기반이며, 센서를 통한 펌프 요법보다 더 효과적인 것으로 알려졌다.

제1형 당뇨병의 더 효과적인 포도당 수치 관리

제1형 당뇨병이란 췌장에서 인슐린이 분비되지 않아 발생하는 당뇨병을 뜻한다. 이 환자들은 혈당 수치 조절을 위해 지속해서 합성 인슐린을 받아야 한다.  의료계는 그동안 여러 종류의 인슐린 투여 시스템을 개발했는데, 인슐린 주사와 인슐린 펌프가 대표적이다.

이런 가운데 개발된 새로운 인공췌장 시스템은 알고리즘으로 작동된다는 점에서 더욱 효과적으로 여겨진다. 알고리즘이 자연 췌장의 기능을 모방해 환자의 포도당을 자동으로 모니터링하고 조절할 수 있기 때문이다. 게다가 밤낮으로 임무를 수행할 수 있다는 점에서, 포도당이 불균형하게 유지될 가능성은 더욱 낮다.

연구의 수석 저자이자 마운트시나이 당뇨병센터 임상 책임자 캐롤 레비 박사는 "시스템은 저혈당의 위험을 줄이는 동시에 환자의 포도당 목표 수준을 달성할 수 있게 도와주는 몇 가지 기능을 갖추고 있다"고 설명했다. 이어 "인공췌장 기술을 사용하면 질병으로 인한 일상의 부담을 줄이고 환자의 장기 결과를 개선할 잠재력이 엄청나다"고 덧붙였다.

실험 결과, 컨트롤-아이큐는 하루 평균 2.6시간으로 환자의 포도당 수준을 70~180mg/dL로 유지했다(사진=123RF)

시스템은 실제로 실험으로 효과를 입증했다. 5가지 다른 인공췌장 임상 프로토콜 등 국제 당뇨병 폐루프연구에 적용했다. 실험에는 14세 이상의 제1형 당뇨병 환자 168명이 참가했다. 이들은 6개월간 무작위로 매일 하나의 췌장 임상 프로토콜에 배정됐으며, 연구팀은 2~4주마다 장치 데이터의 다운로드 및 검토 작업을 했다. 시스템의 원격 모니터링은 수행하지 않았다.

실험 결과, 컨트롤-아이큐는 하루 평균 2.6시간으로 환자의 포도당 수준을 70~180mg/dL로 유지했다. 반면 센서확장펌프요법은 포도당 수준을 변화시키지 못했다. 또 당뇨병과 관련된 다른 측정 요인 역시 개선된 것으로 나타났다.

연구팀은 컨트롤-아이큐가 수학적 모델을 사용해 환자의 포도당 수준을 모니터링한다고 설명했다. 인슐린 증강이 필요할 때마다 시스템이 혈당 상승에 적합한 복용량을 자동으로 조절하는 것이다.

 

 

연령대별 당뇨병 사례

비영리 단체 카이저가족재단에 따르면, 2016년 기준으로 미국의 모든 성인 연령층에서 당뇨병이 발병한 것으로 나타났다. 18~44세 그룹의 경우, 앨라배마가 5.3%로 가장 높은 당뇨 진단 비율을 보였으며 이어 켄터키가 4.8%를 차지했다. 그 뒤는 ▲아칸소 ▲미시시피 ▲웨스트버지니아가 모두 4.5%를 나타냈다. ▲괌 4% ▲미주리 ▲뉴멕시코 ▲사우스캐롤라이나 ▲오클라호마는 3.6%이었다.

45~64세 그룹에서는 푸에르토리코가 20.3%로 가장 많은 사례가 확인됐다. 이어 ▲앨라배마 19.8% ▲웨스트버지니아 19.7% ▲테네시 18.7% ▲미시시피 18.5% ▲아칸소 18.3% ▲오클라호마 17.2% ▲사우스캐롤라이나와 조지아 17.1% ▲텍사스 17%를 차지했다.

65~74세 노인층에서도 푸에르토리코가 34.4%로 가장 높은 확진 판정을 받았다. ▲괌 32.6% ▲웨스트버지니아 28.5% ▲루이지애나 28.2% ▲미시시피 27.7% ▲텍사스 27.30% ▲켄터키 27% ▲조지아와 펜실베이니아 26.7% ▲앨라배마 26.5%를 보였다.

75세 이상 연령에서는 버진아일랜드가 38.8%로 가장 높았으며 ▲푸에르토리코 33.50% ▲루이지애나 28.4% ▲조지아 27.9%를 차지했다. 이어 ▲사우스캐롤라이나 26.4% ▲캘리포니아 26.1% ▲앨라배마 25.9% ▲일리노이 25.5% ▲네바다 25.3% ▲미시시피 24.7% 등으로 나타났다.

연령 관련 당뇨병 사례는 푸에르토리코가 13.7%로 가장 높았고 ▲앨라배마 13.2% ▲웨스트버지니 12.7% 순이었다. 다음으로 ▲미시시피 12.4% ▲아칸소 12.1% ▲버진아일랜드 11.9% ▲켄터키 11.8% 순으로 나타났다. ▲사우스캐롤라이나와 조지아가 11.5% ▲괌이 11.3%로 나타났다.

 

 

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