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실시간 혈당 체크-인슐린 주입하는 인공 췌장 개발

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실시간 혈당 체크-인슐린 주입하는 인공 췌장 개발

2019.10.18 14:04
실시간으로 혈당을 체크하고 필요시 인슐린을 주입하는 ′인공 췌장 시스템(iDCL)′이 개발됐다.  iDCL은 피하지방에 삽입된 연속혈당측정센서로 환자의 혈당을 실시간으로 확인하고, 그 수치에 따라 필요한 인슐린 용량을 계산해 피하 조직에 인슐린 펌프로 자동 주입한다. 환자가 일일히 챙기지 않아도 혈당 체크와 인슐린 주사를 간편하게 할 수 있다. NIH 제공
실시간으로 혈당을 체크하고 필요시 인슐린을 주입하는 '인공 췌장 시스템(iDCL)'이 개발됐다.  iDCL은 피하지방에 삽입된 연속혈당측정센서로 환자의 혈당을 실시간으로 재고, 그 수치에 따라 필요한 인슐린 용량을 계산해 피하 조직에 인슐린 펌프로 자동 주입한다. 환자가 일일히 챙기지 않아도 혈당 체크와 인슐린 주사를 간편하게 할 수 있다. NIH 제공

실시간으로 혈당을 체크하고 필요시 인슐린을 주입하는 '인공 췌장 시스템(iDCL)'이 개발됐다. 

 

제1형 당뇨병 환자들은 매일 혈당을 체크하기 위해 피를 내고 혈당을 조절하기 위해 인슐린 주사를 맞아야 한다. 매일 같은 시간에 해야 하기 때문에 번거롭다. 

 

미국 버지니아대 연구팀은 사람의 혈당 수치를 보고 주입해야 할 인슐린 용량을 자동으로 조절할 수 있는 수학모델을 만들었다. 이후 시나이마운틴대병원 당뇨병연구소와 매사추세츠공대(MIT) 재료공학과 등과 함께 이 수학모델을 폐루프제어 기술에 적용했다. 폐루프제어는 입력된 수치를 판단한 결과를 보고 어떻게 제어할 것인지 결정하는 피드백 기술이다. 

 

공동 연구팀이 개발한 iDCL은 피하지방에 삽입된 연속혈당측정센서로 환자의 혈당을 실시간으로 재고, 그 수치에 따라 필요한 인슐린 용량을 계산해 피하 조직에 인슐린 펌프로 자동 주입한다. 환자가 일일히 챙기지 않아도 혈당 체크와 인슐린 주사를 간편하게 할 수 있다. 

 

연구팀은 14세 이상 제1형 당뇨병 환자 168명에게 6개월간 iDCL을 사용하게 했다. 그 결과 목표 혈당 수치(70~180mg/dL)를 유지하는 시간이 하루 평균 2.6시간이나 길어졌다. 하지만 iDCL의 효능을 비교하기 위해 기존 인슐린 펌프 등을 사용한 환자 그룹은 목표 혈당 수치를 유지하는 시간이 달라지지 않았다. 

 

게다가 iDCL을 사용한 환자들은 심각한 고혈당증이나 저혈당증이 일어나지 않았다. 목표 혈당 유지를 잘 하는 만큼 당뇨병 증상이나, 합병증 발생 위험이 낮아지는 셈이다. 

 

연구에 참여한 캐롤 레비 시나이마운틴대병원 당뇨병연구소 수석연구원은 "이 장치는 당뇨병 증상인 고혈당이나 인슐린 과다 주입으로 인한 저혈당 위험을 줄이면서 환자가 목표 혈당 수치를 오랫동안 유지하도록 돕는다"며 "특히 환자가 자고 있는 밤새 혈당 조절을 강화하기 때문에 매일 아침 거의 정상 혈당 수치를 유지할 수 있다"고 설명했다. 

 

이 연구 결과는 국제학술지 '뉴잉글랜드저널오브메디슨' 16일자에 실렸다. 

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