한의학연, 혈액 체취없이 당뇨병 진단

생체임피던스 기술로 당뇨진단 가능성 제시
당뇨병 환자군과 대조군 간의 혈당 변화와 생체임피던스 수치. 혈당은 식사 전후에 따라 큰 차이를 보였으나 위상각 데이터는 당뇨병 환자군과 대조군간 식사 전후와 상관없이 처음부터 유의한 차이를 보여 생체임피던스를 이용한 당뇨병 진단 가능성을 제시했다.<사진=한국한의학연구원>당뇨병 환자군과 대조군 간의 혈당 변화와 생체임피던스 수치. 혈당은 식사 전후에 따라 큰 차이를 보였으나 위상각 데이터는 당뇨병 환자군과 대조군간 식사 전후와 상관없이 처음부터 유의한 차이를 보여 생체임피던스를 이용한 당뇨병 진단 가능성을 제시했다.<사진=한국한의학연구원>

신체에 미세한 교류 전류를 통과시켜 체성분을 분석하는 생체임피던스 기술로 혈액 채취없이 당뇨병을 진단할 수 있을 전망이다.

한국한의학연구원(원장 김종열)은 김재욱 한의기반연구부 부장 연구팀이 생체전기 임피던스 기술을 이용해 혈당 수치 변화와는 독립적인 비침습적인 방법으로 당뇨병을 진단할 수 있는 가능성을 제시했다고 30일 밝혔다.

연구팀은 당뇨병 환자를 대상으로 임상 연구를 수행, 생체임피던스 신호 중 하나인 위상각(Phase Angle; PA) 데이터가 혈당 수치와는 독립적으로 당뇨병 환자군과 대조군에서 통계적으로 유의한 차이를 보이는 것을 확인했다. 생체임피던스 값이 당뇨병 진단 가능 지표임을 규명한 것이다.

현재 많이 쓰이는 당뇨 진단법은 경구당부하검사로 일정량의 포도당을 복용하고 2~3시간 동안 주기적으로 4~5번 혈액을 채취한 후 혈당 수치를 측정해 당대사 정상여부를 판단한다.

연구팀은 환자에게 통증을 주는 침습적 방법인 혈액 채취 대신 비침습적인 방법으로 간단하게 당뇨를 진단할 수 있는 방법을 찾기 위해 생체임피던스를 이용한 연구를 진행했다.

대전대 둔산한방병원과 협력으로 나이, 성별, 체질량지수(BMI)를 고려해 90명(당뇨병 환자 45명, 정상인 45명)을 모집했다. 피보험자를 대상으로 음식 먹기 전 혈당과 생체임피던스를 측정하고 식후 30분 간격으로 2시간 동안 혈당과 생체임피던스를 측정했다.

그 결과 환자군과 대조군에서 모두 식후 급격하게 혈당이 증가했다가 시간이 지나면서 감소했다. 변화폭이 당뇨 환자에서 더 두드러졌다. 반면 위상각 데이터는 당뇨병 환자군과 대조군에서 나온 값이 식전·후 거의 변하지 않았다. 식사 여부과 상관없이 위상각 데이터로 당뇨병 환자군과 대조군 간 구별이 가능했다는게 연구팀의 설명이다.

김재욱 부장은 "생체임피던스 위상각이 향후 추가적인 임상연구와 진단 알고리즘 개발 연구를 통해 당뇨병 진단의 새로운 지표로 활용될 가능성이 높다"면서 "신속하고 비침습적인 방법으로 노화 등 건강상태나 질환을 진단할 수 있는 연구를 지속할 계획"이라고 말했다.

한편 연구결과는 '네이처(Nature)'지의 온라인 자매지인 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)'에 1월 게재됐다.

당뇨병 환자군과 대조군의 생체임피던스 측정 모습.<사진=한국한의학연구원>당뇨병 환자군과 대조군의 생체임피던스 측정 모습.<사진=한국한의학연구원>

◆ 용어설명

▲생체임피던스
생체임피던스란 인체에 일정한 교류 전류를 가해 발생하는 전기 저항을 측정하는 것. 주로 신체의 체수분량을 측정하기 위해 많이 사용됐다. 즉 교류 전류에 대한 생체 전도성의 총 저항을 생체임피던스라 하며, 생체임피던스를 형성하는 것은 저항(R)과 전기용량성 저항 (Xc: 리액턴스) 이다.

▲위상각
생체임피던스 측정 시 실수축은 저항(R)이 되고, 허수축은 전기용량성 저항 (Xc: 리액턴스)가 되며, 이 두 수 사이의 각도가 위상각 (Phase angle) 이 되고 도(degree °)로 표시한다. 
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