만성 질환 당뇨, 광음향 효과을 활용한 비침습적 혈당검사

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만성질환 3대장 '고혈압, 당뇨, 이상지질혈증(고지혈증)'

만성질환 3대장 ‘고·당·콜’, 환자만 잘 찾아도 의료비 수조원 절감 - 의사신문
만성질환 3대장 고혈압, 당뇨병, 이상지질혈증은 심뇌혈관질환의 선행질환으로 잘 알려져있다. 약물치료와 생활습관 관리를 병행하면 충분히 조절할 수 있지만, 그렇지 않을 경우에는 심근경색이나 뇌졸중 등 심...

✔️ 고혈압과 당뇨 그리고 이상지질혈증을 3대장으로 하는 만성질환은 국내 사망원인과 진료비 지출의 큰 비중을 차지하고 있습니다. 질병관리청이 발간한 '2023 만성질환 현황과 이슈'에 따르면 2022년 기준으로 사망자의 74%가 만성질환자였으며, 전체 진료비 중 80.9%가 만성질환으로 지출되었습니다.

특히 단일 질환으로는 고혈압에 의한 진료비가 4.3조원으로 가장 높았고, 2형 당뇨병이 그 다음인 것으로 조사되었는데, 인구 고령화가 가속화되고 있는 상황에서 이러한 사회적 비용부담은 앞으로 더욱 가중화 될 것으로 예상됩니다.

❗️미래의 보건의료인을 꿈꾸는 학생으로서, 이러한 주요 만성질환들에 대한 이해는 상식에 가까운 것이 되어야 한다고 생각하며, 메디컬저널에서는 그와 연계 할 수 있는 교과 심화탐구를 소개해드리도록 하겠습니다. 고혈압과 당뇨를 포함한 만성질환을 효과적으로 치료하고 진료비 지출을 최소화하기 위해서는 무엇보다도 조기진단과 예방이 가장 중요합니다. 이번 탐구에서는 물리1과 생명과학1 교과와 연계하여 당뇨에 대해 살펴보고 예방적 차원에서 혈당을 검사하고 관리할 수 있는 비침습적 혈당 측정 최신 기술에 대해 살펴보도록 하겠습니다.

✔️ 질병관리청이 발간한 '2023 만성질환 현황과 이슈'에 따르면 2022년 사망자의 74%가 만성질환자이며 만성질환으로 인한 진료비가 전체의 80.9%를 차지한다고 한다. 생명과학1 교과목에서는 당뇨를 포함하는 대사성질환에 대한 기본적 내용을 배우며, 에너지 섭취량과 소비량의 균형을 유지하는 것, 즉 당뇨가 발생하지 않도록 식습관이나 운동 등으로 그 원인을 예방하는 것이 중요하다는 사실을 알 수 있었다. 그렇다면, 당뇨의 정확한 기준은 무엇이며 예방의 목적으로 혈당을 꾸준히 확인하는 방법은 무엇일까? 하는 궁금증을 가지게 되었고 이번 탐구에서는 당뇨 예방을 위한 혈당 검사의 최신 기술에 대해 다루어보려고 한다.

당뇨란? 당뇨 합병증

✔️ 당뇨는 '소변이 많이 나오고 달다'라는 의미로 붙여진 이름으로서 소변에서 당이 검출되는 것은 혈액 속의 포도당(혈당)이 비정상적으로 높은 상태이기 때문입니다. WHO에 따르면 1980년대 약 1억명이던 당뇨 환자는 2014년 약 4억명까지 증가하였습니다.

# 당뇨의 증상

출처 : https://www.yatharthhospitals.com/blogs/understanding-symptoms-and-complications-of-diabetes

❗️CDC의 설명에 따르면 당뇨의 대표적 증상은 소변을 자주 보는 다뇨(주로 야간뇨), 갈증, 체중감소, 공복감(배고픔), 흐린 시야, 손발의 감각저하 혹은 따끔거림, 피로, 건조한피부, 상처의 느린 치유, 빈번한 감염 입니다.

국내에서는 주로 '삼다(三多)'라는 다음(多飮, 물을 많이 마심), 다뇨(多尿, 소변을 많이 봄), 다식(多食, 많이 먹음)을 당뇨의 주요 증상으로 설명하곤 합니다.

※ 당뇨의 증상들은 혈당이 비정상적으로 높기 때문에 발생하는 것들이며, 대표적으로 다뇨 증상은 콩팥이 비정상적으로 높은 당을 여과함에 따라 수분이 삼투압에 의해 분비되어 함께 배설되기 때문입니다.

# 당뇨 합병증

❗️혈당이 높아진 상태 그 자체나 혹은 위의 단기적 증상들이 우리 몸에 통증을 일으키거나 생명을 위협하지는 않습니다. 하지만 고혈당 상태가 지속되는 경우 가장 먼저 혈관과 신경의 손상을 일으키며 궁극적으로는 다양한 장기의 손상을 발생시키게 되는데 특히 뇌졸중이나 심근경색 등의 치명적 합병증은 생명을 위협할 수 있습니다. 당뇨로 인해 발생할 수 있는 합병증을 아래와 같이 주요한 발병 원인 혈관 손상으로서 체계적으로 분류할 수 있습니다.

→ 당뇨 합병증은 높아진 혈당에 의해 혈관을 감싸는 내피세포의 손상이 주요한 원인이 됩니다. 고혈당에 의해 대동맥, 관상동맥 등의 대혈관 내피세포가 손상되며 이는 급성 심근경색, 뇌졸중 등의 심각한 합병증을 일으킬 수 있습니다.

또한 내피손상과 더불어 미세혈관의 경우 혈관 기저막을 두껍게 만들고 혈소판을 활성화해 혈액 응고를 증가시켜 혈전(혈액 덩어리)에 의한 혈관 폐색을 일으킬 수 있으며 그 결과 당뇨병성 신장병(신부전, 콩팥기능상실), 당뇨병성 신경병증(감각 손실, 저림 등), 당뇨병성 망막병증(시력 소실 등), 당뇨병성 피부병증(족부 궤양 등)등의 다양한 합병증을 일으킬 수 있습니다.

※ 물론 대동맥은 전신에 혈액을 공급한다는 점에서 모든 기관들에 영향을 미치며 따라서 대혈관의 손상 역시 위 미세혈관 합병증에도 영향을 미치고 있습니다.

※ 또한 위 합병증 분류 외에도, 당뇨에 의해 면역세포(백혈구 등)의 기능 저하로 인해 면역력이 떨어져 감염에 보다 취약해질 수 있으며, 혈류 장애로 인해 상처부위의 회복 능력이 떨어질 수 있습니다.

당뇨의 분류 (생명과학1)

✔️ 전형적인 당뇨병의 분류는 WHO와 ADA(미국 당뇨병 학회)에 의해 정립된 분류이며 전세계적으로 가장 널리 사용되는 당뇨병 분류입니다. 해당 분류에 따르면 당뇨는 제1형 당뇨병(Type 1 Diabetes), 제2형 당뇨병(Type 2 Diabetes) 그리고 임신성 당뇨병(Gestational Diabetes)로 분류됩니다. 이중 가장 주요한 당뇨병인 1형과 2형의 특징을 요약하면 아래 표와 같습니다.

(출처 : The pathogenesis and pathophysiology of type 1 and type 2 diabetes mellitus)

❗️생명과학1에서 배우는 것 처럼 제1형 당뇨병은 자가면역질환에 의해 베타세포가 파괴되면서 인슐린의 생산, 분비가 정상적으로 이루어지지 못하는 것으로 치료를 위해 매일 인슐린을 주사해야 합니다.

반면 제2형 당뇨병은 인슐린 민감성 감소 혹은 인슐린 저항성이 문제가 되는 것으로, 체내 세포들이 인슐린이 존재함에도 인슐린에 반응하지 못하는 것이 원인이 됩니다. 전체 당뇨병 환자 중 95% 이상이 제2형 당뇨병으로 진단되는데, 제2형 당뇨병은 앞서 살펴본 당뇨병의 전형적 증상들이 발현되는데 시간이 오래걸리며 또한 경미하게 관찰되는 탓에 심각한 합병증으로 발전하기 전 조기진단이 어려울 수 있습니다.

따라서 제2형 당뇨병의 경우 주기적인 혈당검사를 통한 조기 진단이 더욱 중요한 질병이라 할 수 있습니다. 제2형 당뇨병은 Metformin, TZDs 등의 인슐린 감수성을 증가시키는 약물들이 치료 목적으로 사용되고 있습니다.

※ 임신성 당뇨는 임신 중에 발생하는 혈당 조절 장애로서, 임신에 의해 모체에서 분비되는 임신 호르몬들에 의해 인슐린 저항성이 증가하기 때문에 발생합니다. 대부분 출산 이후 정상으로 돌아가지만 이후 제2형 당뇨병 발병 위험이 높아질 가능성이 있습니다.

# 당뇨병의 새로운 분류와 유형

WHO와 ADA의 전통적인 분류 외에 최근 새로운 당뇨병의 분류에 대한 필요성이 대두되고 있습니다. 질병을 그 원인에 따라 더 세부적으로 분류하는 것은 각 유형에 더욱 맞춤화 된 치료법을 가능하게 하며 이는 치료 효과와 환자의 예후에 긍정적 결과를 가져올 수 있습니다.

‣ 3c형 당뇨병(Type 3C Diabetes)

3c형 당뇨병은 췌장염, 췌장 절제술, 췌장암 등 췌장 기능의 손상에 의해 발생하는 것입니다. 췌장(이자)은 혈당 조절 역할을 하는 인슐린과 글루카곤 등의 호르몬을 분비하는 역할을 하는 중요 기관으로서 '침묵의 살인자'라 불리는 췌장암은 그 생존율이 매우 낮은 것으로 잘 알려져 있습니다.

3c형 당뇨병의 분류가 필요한 이유는, 기존의 분류체계에서는 3c형 당뇨병이 2형 당뇨병으로 주로 분류되고 있기 때문입니다. 3c형 당뇨병 환자들을 2형 당뇨병으로 진단하고 췌장의 문제를 간과하는 경우, 췌장 손상이 더욱 진행되어 결국 췌장암으로 악화될 수 있는 만큼 의료진들은 그러한 차이를 분명히 구분하고 인지해야 할 필요가 있습니다.

‣ 3형 당뇨병(Type 3 Diabetes)

3형 당뇨병은 다양한 연구나 학술 문헌에서 활용되는 3c형 당뇨병 분류보다도 비교적 비공식적인 분류이며 마찬가지로 WHO나 ADA에서 공식적인 분류로 명시하는 것은 아닙니다.