[대한당뇨병학회 신의료기술TFT]
인슐린펌프 임상적용 현재와 향후 전망

전문

인슐린펌프는 인슐린 다회주사요법과 더불어 1형당뇨병 치료에 중요한 치료방법이다. 미국 1형당뇨병 환자 대상의 대규모 연구에서 인슐린펌프사용 비율이 63%로 높았던 반면, 국내 1형당뇨병에서는 약 5% 정도로 상대적으로 매우 사용이 저조하다. 여러가지 원인이 있겠지만, 환자와 의료진의 인슐린펌프에 대한 인식부족도 주요한 원인이라 생각된다. 아울러 최근에는 인슐린펌프 기술의 급격한 발전으로 인해 새로운 종류의 펌프들이 등장하고, 또한 혈당에 따라 자동으로 인슐린 투약속도를 조절해주는 인공췌장(artificial pancreas system, APS)까지도 상용화가 되다 보니, 이에 익숙치 않은 의료진에게는 더욱 혼란이 가해질 수 있다. 빠르게 발전하고 있는 인슐린펌프 및 인공췌장 분야에 대한 개념과 임상적용의 현재 및 향후 전망에 대해 살펴보도록 하겠다.

인슐린펌프의 필요성

인슐린 다회요법은 인체의 정상 인슐린분비 패턴에 최대한 유사하도록 기저 인슐린과 식사 인슐린 투약을 하는 방식이지만, 실제 인체의 인슐린 요구량은 시간대 별로 세밀하게 변화하게 되므로 이를 완벽하게 충족할 수는 없다. 인슐린펌프는 인슐린 투약속도를 조절하는 방식으로 작동을 하므로 시간대 별로 세밀하게 용량조절을 할 수 있어, 보다 정상적인 인슐린 분비패턴에 근접할 수 있는 장점이 있다. 

또한 하루에도 수차례 주사를 해야 하는 인슐린 다회요법과 달리 인슐린펌프의 경우 3~4일에 1회로 바늘 노출 횟수를 획기적으로 줄일 수 있다. 이로 인해 식후에 혈당이 높을 경우 추가로 교정 인슐린 투약을 하는 것이 수월해진다. 아울러 식사 인슐린 용량은 현재 혈당 수준과 체내 잔여 인슐린 양 및 섭취할 탄수화물 양 등을 고려해서 계산을 해야하는데, 이러한 복잡한 계산을 인슐린펌프의 볼루스 계산기를 통해서 현재 혈당과 섭취할 탄수화물 양 만을 입력해 손쉽게 결정할 수 있는 것도 큰 장점이다.

그러나 인슐린펌프 사용 비율이 늘고 연속혈당측정의 사용도 확대가 됨에도 불구하고, 여전히 1형당뇨병의 혈당 조절률은 만족스럽게 호전되지 않고 있는 실정이다. 이는 직접 인슐린 용량을 설정해줘야 한다는 기존 방식의 한계로 인할 수 있으며, 따라서 혈당에 따라 자동으로 인슐린 용량을 조절해주는 인공췌장도 활발히 개발돼 왔다.

인슐린펌프의 발전과정

인슐린펌프의 작동방식은 기계의 주입세트에 속효성 인슐린을 채워두고, 피하에 캐뉼라를 삽입한 뒤에 인슐린 투약속도를 미세하게 조정해 투약이 되도록 하는 것이다. 이러한 인슐린펌프와 연속혈당측정을 연동하고, 제어 알고리즘을 통해서 투약용량을 자동으로 결정해주는 것이 인공췌장이며 폐루프기기(closed-loop system)라고도 한다.

발전 순서를 살펴보면, 인슐린펌프가 1980년대부터 상용화된 뒤, 연속혈당측정과 연동이 되는 센서강화인슐린펌프(Sensor augmented pump, SAP)가 2000년대에 상용화됐다. 이후 2010년대 초․중반에는 저혈당 도달 시 및 도달 전에 인슐린 주입을 중단해주는 기능이 추가된 SAP with low glucose suspension(LGS) 및 predictive low glucose suspension (PLGS)가 상용화됐다.

여기까지는 자동적으로 인슐린 용량을 결정해주는 것은 아니므로 APS 혹은 폐루프기기라 불리지는 않았다. 2010년대 후반부터는 기초 인슐린을 자동으로 조절해주는 hybrid closed-loop system(HCL)이 개발 및 상용화됐으며, 볼루스 용량까지는 자동조절을 해주지 못하기 때문에 하이브리드(hybrid)라고 부른다.

이후에 보다 발전된 advanced HCL (AHCL)이 최근 연구로 발표됐고 바로 상용화까지 이어지고 있는데, 이는 혈당이 기준보다 높을 경우 교정 볼루스 인슐린을 자동으로 투약해주는 기능이 추가돼 있다. 이로 인해 기초 인슐린 자동조절 및 볼루스 인슐린 투약만으로 조절이 어려운 부분을 어느정도 개선해 줬지만 여전히 볼루스 인슐린 혹은 탄수화물 양은 입력을 해야 한다. 볼루스 인슐린까지도 조절해주는 것을 완전 인공췌장(Full closed-loop system) 이라고 하는데, 이는 아직 연구단계에 있다.

국내 사용가능 인슐린펌프 

해당 기술들이 국내 도입은 몇 년 더 늦는데, 현 시점에서 국내에서 사용 가능한 튜브가 있는 일반적 형태의 인슐린펌프는 Dana i/RS/R(제조사 수일개발), DIA:CONN G8(지투이), WILLCARE(신명메디에스)가 있으며 튜브가 없는 패치 펌프로는 EO Patch(EO FLOW)가 있다.

알고리즘이 탑재된 펌프로는 SAP with PLGS로서 MINIMED™ 640G(메드트로닉)가 있었으며, 2022년 1월부터는 HCL 인공췌장인 MINIMED™ 770G(메드트로닉)이 국내에서 사용이 가능하다.

현 시점에서 아직 해외에서만 사용되는 대표적인 인공췌장들로는 MINIMED™ 780G(메드트로닉)와 CamAPS FX(Camdiab), Control IQ system(Tandem)이 있다. 이중 MINIMED™ 780G가 AHCL이며, Control IQ system의 경우도 780G만큼 방식이 세밀하지는 않지만, 식후에 교정 볼루스 투약기능이 존재해 AHCL이라 여기기도 한다. CamAPS FX는 스마트폰 애플리케이션 방식으로 작동을 하며 Dana pump와 연동이 되는 방식이다.

인슐린펌프의 임상적 근거

연속혈당측정을 사용치 않는 인슐린펌프 단독의 경우는 1형당뇨병에서 일반적으로 인슐린 다회요법 대비 혈당조절에 우월한 것은 아닌 것으로 다수의 무작위 대조군 연구들에서 보고되고 있다. 대규모 Real world data 에서는 인슐린펌프가 더 우월하다고 보고하는 연구도 있어서, 인슐린펌프 단독의 효과에 대해서는 논란의 여지가 아직 있다.

다만 중증 저혈당 및 저혈당 무감지증이 있는 환자 대상에서는 확실한 효과가 있는 것으로 보고 있다. 연속혈당측정과 펌프를 함께 쓰는 SAP의 경우는 인슐린 다회요법 대비 혈당조절에 있어 우월한 연구결과들이 많으며, 인공췌장인 HCL의 경우는 SAP 대비 Time in range(TIR)를 약 10% 정도 호전시키는 것으로 보고 있다. 2형당뇨병에서의 펌프사용은 인슐린 다회요법에도 조절이 되지 않는 경우에 인슐린펌프를 사용해 당화혈색소(A1C)를 개선한 대규모 연구가 있어, 해당 경우에는 2형당뇨병에서도 인슐린펌프를 고려할 수 있다고 가이드라인에서 제시하고 있다.

단, 간과해서는 안되는 점은 인슐린펌프의 기술이 발전을 해간다고 할지라도, 기본적으로 혈당을 모니터하고 탄수화물 양의 계산 및 혈당 조절 원리에 대한 이해 없이는 효과를 보기 어렵다는 것이다. 따라서 인슐린펌프 사용에 있어서 집중교육은 여전히 중요하다.

결어

 인슐린펌프 및 인공췌장의 발전이 생각보다 상당히 빠르게 진전되고 있으며, 연구에 이어 곧바로 상용화가 되고 있다. 실제로 해외에서는 임상현장에서 많이 사용이 되고 있다. 국내에서는 1형당뇨병이 상대적으로 적고, 인슐린펌프의 사용비율이 적다보니 인공췌장의 도입에 있어서도 해외에 비해 몇 년 뒤쳐지고 있는 상황이다. 급속도로 발전하고 있는 분야로 인해 자칫 정보에 뒤쳐질 수 있는데, 이번 투고를 통해 당뇨병을 다루는 의료인으로서 갖추어야할 인슐린펌프 및 인공췌장에 대한 개념을 갖는데 작은 도움이 되기를 기대한다.