사진 : 의정부을지대학교병원  신경과 박상일 교수

정보통신기술(ICT)을 활용하는 당뇨 관리법이 혈당 조절에 효과적이라는 연구 결과가 나왔다. 

의정부을지대학교병원(원장 이승훈) 신경과 박상일 교수가 최근 국제학술지 ‘Obesity Review’(IF 8.9)에 발표한 논문에 따르면 총 47개국 7만 명이 참여한 10개의 대규모 연구를 종합 분석한 결과, ICT를 활용해 당뇨를 관리했을 때 혈당 수치가 감소된 것으로 나타났다. 

연구에서 ICT 활용의 예로는 모바일 앱과 원격 진료를 비롯한 전자데이터를 사용해 의사가 혈당을 원격으로 모니터링하는 방법 등이 포함됐다. 정보통신 기술이 발달하며 당뇨 관리에 이를 접목하는 다양한 방식이 개발되고 있는데, 이번 연구의 목적은 이러한 방법들이 효과적인지를 분석한 것이다. 

그 결과, 구체적으로는 ICT를 활용해 제1형 당뇨를 관리했을 때 5%의 혈당 감소 효과가 나타났다. 제2형 당뇨의 경우 6%, 임신성 당뇨의 경우는 7% 감소 효과를 보였다. 

의정부을지대병원 신경과 박상일 교수는 “ICT를 활용하면 의사가 지속적으로 환자의 데이터를 분석하고, 환자의 병원 방문 횟수를 최적화하면서 최상의 치료 전략을 제공할 수 있고 환자는 약물을 제 때에 복용할 수 있다”며 “다양한 ICT 개입이 만성질환 관리에 효과적일 수 있다는 점을 시사한다”고 설명했다. 

박 교수는 이번 연구를 토대로 ICT를 활용한 당뇨 관리가 나아가 심뇌혈관 질환 예방에도 도움이 될 것으로 보고 있다. 그는 “후속 연구로 다양한 ICT 유형이 뇌졸중 재발과 관련이 있는지 살펴볼 계획”이라고 말했다. 

혈당, ‘스마트콘택트렌즈’로 정확히 측정한다.

연대 의대 의공학교실 김자영 교수, 세브란스병원 내분비내과 이용호 교수, 연대 신소재공학과 박장웅 교수, 박원정 연구원, 경북대학교병원 안과 김홍균 교수, 경북대 의대 김정호 연구

‘스마트 콘택트렌즈’로 눈물 성분을 분석해 혈당을 확인할 수 있는 연구 결과가 나왔다. 

연세대학교 의과대학 의공학교실 김자영 교수, 세브란스병원 내분비내과 이용호 교수, 연세대학교 신소재공학과 박장웅 교수, 박원정 연구원, 경북대학교병원 안과 김홍균 교수, 경북대학교 의과대학 김정호 연구원, 한국과학기술연구원 김주희 연구원 공동 연구팀은 실시간으로 눈물 속 생체 지표를 측정해 정확하게 혈당을 측정할 수 있는 스마트 콘택트렌즈를 개발했다고 5일 밝혔다. 

연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications, IF 16.6)’ 최신 호에 실렸다. 

혈당이 높은 당뇨병은 대부분의 신체 부위에 합병증을 유발한다. 이때 혈당 수치는 식사 등 생활방식에 따라 쉽게 변해서 실시간 측정이 매우 중요하다. 

기존에는 당뇨병 환자들이 바늘로 손가락을 찔러 혈당을 측정했지만, 신체‧정신적 고통은 물론 2차 감염의 위험도 있다. 

침이나 땀, 소변 등 타액은 오염도가 높아 측정 수단으로 삼기에는 어려움이 있어, 접근성은 높으나 오염도는 낮은 눈물을 이용한 방식이 주목을 받고 있다. 

안구 습도 유지를 위해 눈물이 계속 나오고, 눈꺼풀이 오염을 막아서다. 하지만, 눈물 속 당과 혈당 사이 연관성이 있는지를 확인한 연구는 없었다. 

연구팀은 당을 측정하는 고감도 센서와 이를 휴대기기로 전송하는 무선 통신용 안테나가 내장된 스마트 콘택트렌즈를 제작해 임상 시험을 시행했다. 

시판 중인 콘택트렌즈와 같은 재료로 만들어져 착용 시 이물감이 적고 시야는 가리지 않았다. 

연구팀은 가장 먼저 동물 실험을 통해 여러 종류의 눈물 중 혈당과의 연관성에 영향을 주는 유형을 확인했다. 

눈물은 눈을 깜빡일 때마다 흘러 청결을 유지하는 기본눈물(Basal tears), 감정에 의해 나오는 감정눈물, 외부 자극으로 흐르는 반사눈물(Reflex tears)로 나뉜다. 토끼 눈에 렌즈 착용 시 발생하는 자극과 연구팀이 의도적으로 가한 자극으로 인해 반사눈물이 나올 때 눈물 속 당과 혈당의 상관관계가 줄었다. 

그러나 렌즈 착용 후 일정 시간(1~3분)이 지나자 눈물 당 수치가 안정되며 혈당과의 상관관계가 다시 높아졌다. 

연구팀은 반사눈물로 인한 일시적인 상관관계 변화가 기존에 눈물로 혈당을 측정할 수 있는지 논란이 있었던 이유였다고 설명했다. 

이후 ‘안정화 시간’을 거쳐 임상 시험을 진행했다. 연구팀은 정상이거나 당뇨를 앓는 토끼와 강아지 각 8마리, 사람 10명을 대상으로 스마트 콘택트렌즈로는 눈물당을, 혈당 측정기로는 혈당을 쟀다. 그 결과 모든 시험에서 혈당 수치의 변화에 맞춰 눈물당도 같이 등락하는 것을 확인할 수 있었다. 

다만 시험 대상자들의 눈물당 등락은 개별적으로 다른 시간 간격을 두고 혈당 변화를 따라갔다. 연구팀은 이를 ‘개인화된 시간 지연’으로 정의했다. 

이어 혈당과 눈물당 간 상관관계 분석에 사용한 ‘피어슨 상관계수’에 각기 다르게 지연 정도를 적용해보니 그 값이 0.9 이상으로 나왔다. 

피어슨 상관계수에서는 값이 1에 가까울수록 상관관계가 높다. 

끝으로 ‘일치 오류 격자’ 분석을 통해 눈물당 수치를 기반으로 혈당 수치를 예상해 설정하고, 실제로 혈당을 쟀다. 

일치 오류 격자 분석법은 혈당 측정기의 정확도를 판단하는 데 사용하는 방식이다. 

값을 비교해보니 예상한 혈당 수치는 혈당 측정기를 통한 결과와 오차가 거의 없었다. 

이용호 교수는 “시간개념을 도입해 기존에 눈물을 이용한 혈당 분석 연구가 지지부진했던 원인을 해결하면서 눈물당과 혈당 수치의 상관관계를 명확히 확인했다”며, “스마트 콘택트렌즈가 당을 비롯해 눈물로 확인할 수 있는 콜레스테롤, 안압 등을 정확히 측정할 수 있어 다른 질환 진단과 치료에도 적용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

김판용 기자