당뇨병 치료는 진화중이다. 당뇨병 환자의 AI와 웨어러블 기기 최신 연구 (내분비내과 박철용 교수)
강북삼성병원 당뇨전문센터 내분비내과 박철용 교수가 전하는 당뇨병 바로 알기 우리는 어떤 세상을 꿈꾸고 있을까.
당뇨병이 있는 나는 아침에 일어나서 "누구냐, 자는 동안 내 상태를 알려줘!"라고 하면 AI(인공지능)가 취침 중에 측정된 혈당치, 혈압, 맥박수와 수면 정보를 종합하여 내 상태를 설명해 줍니다. 오늘 제 상태에 따라 아침 식사를 권하고 식단에 따라 약을 복용 또는 인슐린을 맞는 경우에는 약물 용량을 추천해 줍니다. 어쩌면 자동 알고리즘에 의한 자신의 맞춤형 인슐린 펌프가 이미 자고 있는 동안 혈당을 조절해 준 것일지도 모릅니다. 바쁜 일상 속에 내 건강을 관리하기 힘든 요즘 친한 친구나 주치의처럼 홀로그램으로 나타나 식사시간, 운동시간, 휴식 등 필요한 각종 정보를 지원해 줍니다.혈당은 눈물과 땀으로 측정할 수 있으며, 인슐린은 간단하게 필요한 용량을 복용하거나 뿌리거나 바르거나 할 뿐입니다. 함께 복용해야 하는 고혈압, 고지혈증, 아스피린과 같은 약물은 한 알로 약국에 조제되어 제공되며, 복용 시간에 대한 알람 기능과 복용 후에는 자동으로 응용 프로그램으로 복용 기록이 전달됩니다. 만약 몸에 다른 이상 소견이 발견되면 시스템을 통한 정보는 제가 다니는 병원에 전달되고 의료진이 이를 모니터링한 후에 적절한 치료가 시작됩니다.
이런 시대가 언제쯤 올까.
당뇨병 치료 기술의 발전 방향
우리가 소지해야 하는 장비는 지속적인 모니터링이 어렵기 때문에 신체에 자연스럽게 장착되어 정보를 수집할 수 있는 패치형 기기가 개발되어 있습니다. 패치형은 각 장기 근처에서 필요한 생체신호를 적절히 모니터링 할 수 있다는 장점이 있으며 그 정확도와 측정범위도 한 단계 우수할 가능성이 높습니다. 이 방법은 생체 신호 감지뿐만 아니라 인슐린을 넣은 패치에서 인슐린 주입까지 하는 패치형 인슐린 펌프도 개발되어 있습니다. 올해부터 국내에서도 패치형 인슐린 펌프 사용이 가능하게 될 전망입니다.
다음 단계는 아주 작고 기능 좋은 스마트 기기를 이식하는 것입니다. 현재 부정맥 환자에게 삽입하는 인공심장박동기처럼 다양한 질환에서 해당 역할을 할 수 있는 이식형 장치를 개발 중입니다. 당뇨병 분야에서는 문신형 바이오센서 또는 바이오잉크를 활용하여 혈당을 쉽고 빠르게 측정할 수 있는 방법을 연구하고 있습니다.
아직까지 이식형 모델은 나와 있지 않지만 멀지 않은 미래에는 인공심장박동기처럼 혈당치를 감지하는 센서를 생체 내에서 이식하는 것이 시도될 가능성이 높을 것으로 기대되고 있습니다. 이식형 기기는 당뇨병 환자들의 혈당치 변화를 모니터링하여 안전하고 효율적인 방법으로 치료할 수 있으며 당뇨병 환자의 삶의 질을 높일 수 있을 것으로 사료됩니다. 또한 인슐린을 넣는 포트를 체내에 삽입하여 주기적으로 인슐린을 주입하여 보충하는 방법이 있습니다. 두 기기가 서로 호환되어 효율적으로 인슐린을 주입할 수 있다면 췌장의 모습과 유사한 인공 췌장이 완성되지 않을까 생각됩니다.
당뇨병 치료에 인공지능(AI)이 필요한 이유는?
우리가 다양한 방법에서 얻은 생체 신호를 어떻게 분석하고 적정한 정보와 가공 후 치료에 적용하느냐가 인공 지능의 필요성이며 방향성입니다 수많은 정보를 어떻게 분류하고 적재적소에 활용하느냐가 관건인데, 이는 영상·음성 인식 기술의 발달과 함께 머신러닝, 딥러닝 등의 방법으로 대규모 의료 빅데이터를 분석하여 질병을 예측 관리할 뿐만 아니라 신약 개발 촉진 및 의료진에 대한 의사결정 지원 등에 활용할 수 있습니다.
표1. 당뇨병 분야에 있어서의 인공 지능의 활용 예
향후 당뇨병 치료 기술의 방향성은 결국 우리 몸에서 발생하는 필수 생체신호를 쉽고 정확한 방법으로 감지하여 이를 체계적으로 데이터화하여 환자에 맞게 가공하고 정리하여 환자와 의료진이 사용할 수 있도록 하는 것입니다. 당뇨병 치료에서 인공지능과 웨어러블 장비가 함께 발전하여 시너지 효과를 극대화하는 방향으로 나아가고 있습니다.
