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Case Study - 1형 당뇨병환자에서 웨어러블 인슐린 펌프 사용 사례

- 강은석 교수(연세의대 내과학교실)

후생신보 | 기사입력 2022/06/17 [09:18]

Case Study - 1형 당뇨병환자에서 웨어러블 인슐린 펌프 사용 사례

- 강은석 교수(연세의대 내과학교실)

후생신보 | 입력 : 2022/06/17 [09:18]

▲ 강은석 교수(연세의대)

■ 증례 1 

40세 여자 환자는 8세때 1형 당뇨병 진단받고 소아청소년과에서 70/30 혼합형 인슐린 34단위 하루 두 번 투여 중 25세때 내분비내과로 전과하여 다회 인슐린 주사요법으로 변경하였다. 안과에서 증식성 망막병증으로 망막 수술을 받은 과거력이 있으며 2010년 임신 시 임신중독증이 있어 고혈압약제 투약하고 임신 37주에 제왕절개로 출산한 과거력이 있었다.

 

기저 인슐린으로 글라진 인슐린 16단위/일, 식사 인슐린으로 글루리신 인슐린 매식 전 8단위로 다회 인슐린 주사 요법를 시행하고 있었으며 당화혈색소 8.4%로 혈당 조절이 잘 안되는 상태였다. 공복혈당이 높아 기저 인슐린을 증량 시도하였으나 야간 저혈당이 수차례 발생하여 인슐린 증량에 어려움이 있었다.

 

이 환자에게 웨어러블 인슐린 펌프인 이오패치를 사용하기로 하고 혈당 모니터링을 위해 연속혈당측정기인 덱스콤 G6를 함께 적용하였다. 이오패치 사용 전 연속혈당측정결과 TIR (Time In Range: 하루 중 혈당이 70~180mg/dL 사이에 들어가는 시간의 비율) 값은 63%였으며 당화혈색소 7.6%였다. 인슐린을 리스프로 인슐린으로 바꾸고 전용 컨트롤러인 ADM (Advanced Diabetes Manager)을 이용하여 기초 인슐린 9단위, 식사 인슐린 7/7/7단위로 세팅하였으며 인슐린 펌프에 대한 교육을 진행하였다.

 

덱스콤 G6를 통해 제공된 혈당치 및 자가혈당측정값을 기준으로 인슐린 용량을 조절하도록 교육하였다. 적용 1개월 뒤 TIR 72%로 향상되었으며 당화혈색소도 6.8%로 호전되었다. 야간 저혈당은 한차례 발생하였다. 적용 3개월 뒤 TIR 75%, 당화혈색소 6.2%로 호전되었고 야간 저혈당 발생 없이 양호한 혈당 조절을 보였다. 주입된 하루 인슐린 용량은 이오패치 적용 전 30단위/일에서 1개월 뒤 33단위/일 (기초 11.5, 식사 21.5단위)로 증가했다가 3개월 뒤 28단위/일 (기초 11, 식사 17단위)로 감소하였다. 웨어러블 인슐린 펌프 사용에 대한 환자의 만족도는 매우 높았다. 



■ 증례 2 

41세 여자 환자, 17세때 발병한 1형 당뇨병으로 인슐린 치료 중 우안 망막출혈로 Trans Pars Plana Vitrectimy 시행 받았으며 고혈압 동반되었으며 다회 인슐린 주사요법 중이었다. GAD (Glutamic Acid Decarboxylase) antibody 64.20 U/ml로 강한 양성이었으며 C-peptide는 체크되지 않았다. 혈청 크레아티닌 1.86 mg/dl, Proteinuria, Albumin/creatinine ratio 2270로 당뇨병성 신증이 동반되어있었다. 글라진 인슐린 28단위/일, 매식 전 리스프로 인슐린 4-8단위 투여 중 당화혈색소 9.2%였다.

 

한 차례 당뇨병성 케톤산혈증으로 응급실에 내원해서 치료받은 뒤 인슐린 펌프를 적용하여 리스프로 인슐린 기초 23단위 식사 인슐린 35단위/일 (10/12/13 단위)로 총 58단위/일 투여하였다. 2020년 6월 1형 당뇨병 환자를 대상으로 한 재택의료 시범사업에 등록하면서 교육을 강화하였고 덱스콤 G6 적용 후 TIR 43% 및 당화혈색소 8.0% 보여 조금 더 적극적인 치료를 위해 이오패치를 처방하였다.

 

이오패치 적용 1개월 뒤 TIR 55%, 평균 혈당 180.5 mg/dl였으며 지속적으로 환자 교육을 실시하였고 이오패치 적용 3개월째 TIR 70%, 평균 혈당 160.1 mg/dl로 크게 호전되었다. 당화혈색소도 7.2%로 좋아졌으며 저혈당은 발생하지 않았다. 인슐린 용량도 적용 전 58단위/일에서 29.7단위/일로 감소하였다. 


■ 고찰 

1형 당뇨병 환자 및 2형 당뇨병 환자 중 유병 기간이 오래되어 경구용 약제에 반응이 없는 경우 인슐린 치료의 적응이 된다. 인슐린은 펩타이드 호르몬으로 주사 투여가 필요하다. 경구용 또는 흡입형 인슐린은 개발되고 있지만 현재까지 만족할만한 임상 결과 및 경제성을 보여준 제품은 없다.

 

1형 당뇨병 환자에서 인슐린제의 주사 투여는 기저 인슐린과 식사 인슐린으로 나누어 투여하는 다회 인슐린 주사 요법이 교과서적인 방법이나 하루에도 여러 번 인슐린을 투여하는 것은 환자의 생활에 커다란 장애가 될 수 있으며 이에 따른 순응도 감소는 궁극적으로 혈당 관리 실패, 합병증 진행으로 이어질 수 있다.

 

이러한 의미에서 인슐린 펌프는 다회 인슐린 주사 요법의 대안이 될 수 있으나 항상 몸에 부착하여야 하고 펌프 기계 이외에 인슐린 주입선과 바늘이 필요하며 방수기능이 취약해 샤워나 목욕 시에는 일시적으로 분리해야 하는 번거로움이 있다.

 

이러한 요구사항으로 발명된 것이 웨어러블 인슐린 펌프이다. 기존 인슐린 펌프보다 편의성이 크게 개선되어 크기가 작고 가벼워 착용이 쉽고 펌프 기계와 주입 도구를 일체화하여 인슐린 주입선을 없앴고 방수기능이 있어서 부착한 상태로 샤워, 목욕, 수영 등을 할 수 있으며 한번 부착하면 배터리 수명이 다할 때까지 연속으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

 

전 세계적으로 상용화된 웨어러블 인슐린 펌프는 2022년 현재 단 4개 제품만이 있다. 미국 인슐렛사의 옴니포드가 선구적으로 웨어러블 인슐린 펌프를 개발하였으며 연속혈당측정기와 결합한 웨어러블 인공췌장을 개발 중이며 스위스 Roche사의 Solo pump, 일본 Terumo사의 Medisafe WITH 제품이 상용화 되었고 우리나라의 이오플로우사에서 이오패치를 개발하여 상용화 하였으며 더 나아가 연속혈당측정기와 결합한 웨어러블 인공췌장을 개발 중이다.

 

이오패치는 옴니포드보다 크기가 작고 사용시간이 긴 장점이 있다. 이오패치에는 전기 삼투압 펌프(액튜에이터)의 기술이 적용되어 있으며 교체주기는 3.5일로 일주일에 두 번, 특정 요일을 정해놓고 교체하면 되는 편리함이 있다. 펌프 자체에는 조작버튼이 없고 블루투스기술을 이용하여 전용 컨트롤러 (ADM; Advanced Diabetes Manager) 또는 스마트폰 어플리케이션 (Narsha, 나르샤앱)을 통해 인슐린 주입을 조절할 수 있다. 이오패치에는 최소 80단위에서 최대 200단위까지 인슐린을 주입할 수 있다.

 

또한 이오브릿지라는 프로그램을 통해 환자 혈당과 인슐린 주입 이력을 가족이나 의료진과 공유할 수 있다. 이오패치는 우리나라 1형 당뇨병 환자를 대상으로 pilot 임상연구를 진행하여 발표된 논문이 있다. 국내 두 개 센터에서 Open-Label, Single-Arm 디자인으로 진행된 연구에서 기존에 다회 인슐린 주사 요법 또는 인슐린 펌프를 사용하는 당화혈색소 7.5% 이하 제1형 성인 당뇨병 환자 10명을 대상으로 4주간 진행하였다. 혈당 수치는 연속혈당측정기 덱스콤 G5로 측정했으며 이오패치 인슐린 주입량 및 주입속도 조절은 이오패치 전용 컨트롤러 ADM을 사용하였고 이오브릿지도 활용해 환자의 혈당값과 인슐린 주입량을 환자뿐 아니라 의료진도 실시간으로 모니터링할 수 있도록 했다. 연구결과 이오패치 적용 후 TIR이 기존 요법 수행 때보다 더 높았으며 (82.9% vs. 70.7%, p=0.01), 중증 저혈당 및 중증 고혈당의 발생률은 이오패치 사용 후 낮아졌으며 환자의 만족도는 향상되었다.

 

본 증례에서도 당뇨병 유병 기간이 오래되어 미세혈관 합병증이 진행되고 혈당 조절이 잘 안되면서 저혈당 발생의 위험이 높은 1형 당뇨병 환자에서 이오패치와 연속혈당기를 적용함으로 혈당조절을 개선하고 저혈당 발생을 줄이는 효과를 보였다. 웨어러블 펌프와 연속혈당측정기, 혈당 조절 알고리즘이 결합한 웨어러블 인공췌장이 가까운 시간 내에 상용화되기를 기대해 본다. 

 

참고문헌 

1) Zisser HC. The OmniPod Insulin Management System: the latest innovation in insulin pump therapy. Diabetes Ther. 2010 Aug;1(1):10-24. 

 

2) Zhang J, Xu J, Lim J, Nolan JK, Lee H, Lee CH. Wearable Glucose Monitoring and Implantable Drug Delivery Systems for Diabetes Management.

Adv Healthc Mater. 2021 Sep;10(17):e2100194. 

 

3) Ly TT, Layne JE, Huyett LM, Nazzaro D, O'Connor JB. Novel Bluetooth-Enabled Tubeless Insulin Pump: Innovating Pump Therapy for Patients in the Digital Age. J Diabetes Sci Technol. 2019 Jan;13(1):20-26. 

 

4) Park J, Park N, Han S, Lee YB, Kim G, Jin SM, Lee WJ, Kim JH. A 4-Week, Two-Center, Open-Label, Single-Arm Study to Evaluate the Safety and Efficacy of EOPatch in Well-Controlled Type 1 Diabetes Mellitus. Diabetes & Metabolism Journal 2022;dmj.2021.0299. Published online: March 8, 2022

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