손끝 채혈 없이… AI가 혈당 측정해 인슐린 주입 “다양한 치료 옵션 제공”[만나러 갑니다]

신 존 메드트로닉 시니어 디렉터
세계 최초로 인슐린 펌프와 연속혈당 측정기 통합형 출시
손가락 채혈하던 방식서 벗어나 인공지능으로 정확한 혈당값 도출
식사 감지하는 ‘인슐린 펌프’ 5분마다 인슐린양 측정해 주입

신 존 메드트로닉 당뇨 사업부 임상 연구 부문 시니어 디렉터. 메드트로닉 제공

전 세계 디지털 당뇨병 관리 시장은 연평균 23.8% 성장하고 있다. 2024년에는 약 200억 달러(약 26조 원)에 이를 것으로 전망된다. 대표적인 당뇨병 디지털 의료기기로 꼽히는 연속혈당 측정기(CGM)와 체내에 인슐린을 주입해주는 인슐린 펌프는 인공지능(AI), 무선 송수신, 애플리케이션 소프트웨어 등 첨단 IT를 결합하면서 기능의 차별화를 도모하고 있다.

메드트로닉은 1983년 최초의 인슐린 펌프, 2009년 세계 최초의 인슐린 펌프 및 연속혈당 측정기 통합형 시스템을 출시했다. 1997년부터 메드트로닉의 연속혈당 측정기 알고리즘 개발에 참여해 관련 임상 연구를 이끌어온 신 존 시니어 디렉터를 만나 당뇨병 관리 의료기의 기술 발전 동향을 짚어보고 인공 췌장 시스템 등 미래 기술에 대한 전망을 들어봤다.

인슐린 펌프와 연속혈당 측정기 통합형 시스템.

홍은심 기자=간단한 본인 소개를 부탁한다.

신 존 시니어 디렉터=미국 남가주대학을 졸업했다. 수면 공학에 관심이 있어 석·박사 과정을 밟던 중 ‘미니메드’를 알게 됐다. 당시 미니메드는 연속혈당 측정기의 미국 식품의약국(FDA) 승인을 준비 중이었는데 데이터를 분석해 줄 대학원생을 구하고 있었다. 미니메드는 2001년 메드트로닉에 인수됐다. 그때 인연으로 시작해 메드트로닉에 26년째 근무 중이다.

홍 기자=연속혈당 측정기에 관해 설명해달라.

신 존=연속혈당 측정기가 있기 전에는 손가락에서 채혈해서 혈당을 측정해야 했다. 이 방법에는 많은 제약이 있다. 손가락 채혈은 하루 2번 하는 환자, 10번 하는 환자 등 환자마다 채혈 횟수가 다를 뿐만 아니라 채혈 횟수가 충분하지 않은 경우도 많다. 지속해서 혈당을 측정해 줄 수 있는 기기가 필요하다는 생각에서 연속혈당 측정기 개발을 시작했다. 메드트로닉은 궁극적으로 측정 데이터(혈당값)를 바탕으로 인슐린 주입까지 해주는 인공 췌장을 구현하고자 하는데 연속혈당 측정기는 이를 위해 꼭 필요한 기술이었다.

홍 기자=최근 출시된 연속혈당 측정기 가디언 4는 어떤 기능이 추가됐나.

신 존=기존 제품의 알고리즘 개선으로 더 이상 손끝 채혈 없이도 정확한 혈당값을 도출해 낼 수 있다는 것이 가장 큰 변화다. 자사의 기존 연속혈당 측정기는 사용자가 측정된 신호를 혈당과 비교해 데이터를 바로잡는 작업이 필요했다. 환자는 12시간마다 손끝 채혈을 통해 혈당값을 측정하고 기록해야 했는데 인공지능, 머신러닝(ML)과 같은 기술을 접목해 신호에 대한 계산 모델을 개선했다. 또한 저혈당 및 고혈당에 이르기 전에 예측 알람이 울리도록 했다.

홍 기자=인슐린 펌프 ‘미니메드 780G’에는 어떤 새로운 기술이 접목됐나.

신 존=식사 감지 기술 알고리즘을 통해 환자가 필요로 하는 인슐린양을 측정하고 자동으로 바로잡아주는 기능이 있다. 기저(기초) 인슐린은 환자가 일상에서 필요로 하는 기본적인 인슐린을 말한다. 먹거나 활동하지 않을 때도 포도당 수치가 올라가기 때문에 어느 정도의 인슐린이 분비돼야 하는데 이러한 상황을 고려해 의사는 환자에게 대략적인 인슐린 양을 예측해 주입될 수 있도록 사전에 정해놓는다. 반면 식사 인슐린은 식사량에 따른 혈당 변동 수치를 예측해 주입하는 인슐린이다. 미니메드 780G는 자동 보정 기능을 탑재해 5분마다 환자에게 필요한 인슐린양을 측정하고 주입량을 결정한다. 환자가 탄수화물 양을 완벽하게 계산하지 않아도 시스템이 알아서 혈당을 조절할 수 있도록 인슐린양을 조절해 준다.

홍 기자=인슐린 펌프와 연속혈당 측정기에 사용하는 소모품의 교체 주기는 어떤가.

신 존=인슐린 펌프에 사용하는 인슐린 주입 세트와 레저버의 교체 주기는 3일이다. 미국에는 일주일 동안 사용할 수 있는 주입 세트와 레저버도 출시돼 있다. 연속혈당 측정기 센서는 7일 간격으로 교체가 필요하다. 센서의 변경 횟수를 줄이기 위한 연구도 진행 중이다.

홍 기자=인슐린 펌프와 연속혈당 측정기가 인공 췌장의 역할을 할 수 있을 것 같다.

신 존=유럽에서는 이미 200∼300명의 환자가 체내 삽입 펌프를 사용하고 있다. 다만 환자마다 선호하는 유형이 달라 체내 삽입을 원하는 환자가 있는가 하면 체외용 제품을 원하는 환자도 많다. 당뇨병 환자가 혈당 관리로부터 자유롭게 사는 것도 중요하지만 어떤 방식으로 관리할지 다양한 옵션을 만들어 주는 것도 우리의 과제라고 생각한다. 메드트로닉이 연구를 많이 하는 이유도 결국 환자와 의료진에게 다양한 치료 옵션을 제공하기 위해서다.