라만 분광법으로 15일간 비침습 혈당을 추적할 수 있을까?

기본 정보

제목: Calibration and Performance of a Raman-Based Device for Non-Invasive Glucose Monitoring in Type 2 Diabetes (Workshop on Noninvasive Glucose Monitoring 2024)
저자: RSP Systems 연구팀
저널: Journal of Diabetes Science and Technology (PMC)
출판연도: 2024
DOI: PMC11955980 (워크숍 종합 보고서)
근거 수준: 전향적 코호트 연구 (단일 기기, 다수 참여자)
URL: www.nature.com

RSP Systems는 라만 분광법(Raman Spectroscopy) 기반 비침습 혈당 모니터링 기기 GlucoBeam을 개발하여, 초기 캘리브레이션 후 최소 15일간 침습적 재교정 없이 혈당을 추적할 수 있음을 160명 규모의 임상 연구에서 검증했다. 제2형 당뇨 환자 서브셋에서 MARD 14.3%를 달성하여 초기 침습적 CGM과 유사한 정확도를 보였다.

1. 이 연구는 왜 필요했을까

연속 혈당 모니터링(CGM)은 당뇨 관리의 핵심 도구로 자리 잡았지만, 현재 상용 제품은 모두 피하 센서를 삽입하는 침습적 방식을 사용한다. 센서 교체 주기도 10~14일에 불과하여, 사용자에게 지속적인 비용과 불편이 따른다. 비침습 혈당 모니터링은 수십 년간 연구되어 왔으나, 정확도와 캘리브레이션 안정성의 문제로 상용화에 이르지 못했다.

라만 분광법은 피부에 근적외선 빛을 조사하여 포도당 분자의 고유한 산란 스펙트럼을 측정하는 기술로, 비침습 혈당 측정의 가장 유망한 후보 중 하나다.

RSP Systems는 이 기술을 휴대용 기기 형태로 구현하고, 캘리브레이션 후 장기간 정확도가 유지되는지를 대규모 임상 연구로 검증하고자 했다.

2. 어떻게 연구했을까

연구진은 160명의 당뇨 환자를 대상으로 가정 기반 임상 연구를 수행했다. 이는 라만 분광법 기반 비침습 혈당 기기로는 역대 최대 규모였다. GlucoBeam 기기는 피부에 레이저를 조사하여 간질액(ISF)의 포도당 분자에서 발생하는 라만 산란 스펙트럼을 분석한다.

참여자들은 초기 캘리브레이션 과정을 거친 뒤, 최소 15일간 침습적 재교정 없이 기기를 사용하며 혈당을 측정했다. 정확도 평가를 위해 합의 오차 격자(Consensus Error Grid)와 MARD(평균 절대 상대 차이)를 사용했다. 연령, 성별, 피부색에 따른 측정 정확도 차이도 분석했다.

3. 무엇을 발견했을까

제2형 당뇨 환자 서브셋에서 합의 오차 격자 A+B 영역에 99.8%의 측정값이 포함되었고, MARD는 14.3%였다. 이 수치는 FDA 인증을 받은 초기 침습적 CGM 시스템과 유사한 수준이다.

캘리브레이션 후 15일 이상 전향적 측정을 수행하면서도 정확도를 유지한 것은 라만 분광법 기반 비침습 기기 중 최초의 성과다.

특히 주목할 점은 측정 정확도가 연령, 성별, 피부색에 민감하지 않았다는 것이다. 비침습 광학 측정에서 피부 멜라닌이 교란 요인으로 작용하는 것이 알려져 있어, 이 결과는 기술의 범용성을 보여준다.

4. 우리 서비스에 어떻게 쓸까

제품 기능

"한 번 캘리브레이션, 장기 추적" 모델은 웨어러블 기반 대사 건강 서비스의 핵심 구조와 일치한다. 초기 1~2주간 CGM으로 개인 혈당 패턴을 수집한 뒤, 이후에는 비침습 센서만으로 추적하는 서비스 플로우를 설계할 수 있다. MARD 14.3%는 투약 결정에는 부족하지만, 웰니스 수준의 트렌드 모니터링에는 충분하다.

콘텐츠 활용

"피를 뽑지 않고 혈당을 15일간 추적하는 기술이 나왔다"
"비침습 혈당 모니터링, 어디까지 왔나: 2024년 최신 현황"

적용 시 주의사항

이 연구는 비침습 혈당 모니터링의 가능성을 보여주지만, MARD 14.3%는 인슐린 투약 결정에 사용하기에는 아직 부족한 수준이다. 앱에서는 "연구에 따르면 비침습 센서로 혈당 트렌드를 모니터링할 수 있는 것으로 나타났습니다"라는 표현이 적절하며, "정확한 혈당 수치"라는 표현은 피해야 한다. 또한 15일이라는 캘리브레이션 유지 기간은 "영원히 추적"에는 아직 미치지 못한다.

5. 한계점

현재 GlucoBeam은 탁상형 기기로, 웨어러블 형태로의 소형화가 진행 중이지만 아직 완성되지 않았다. 스마트워치나 반지 크기의 기기에서 동일한 정확도를 달성할 수 있을지는 미지수다. 또한 160명 규모의 연구는 상당하지만, FDA 인증을 위해서는 더 대규모의 다기관 연구가 필요하다.

2024년 2월 FDA는 비침습 혈당 측정을 주장하는 스마트워치와 스마트링이 단 하나도 인증되지 않았음을 공식 경고했다. 규제 경로가 명확해지기 전까지 서비스 적용에는 신중한 접근이 필요하다.

마무리

RSP Systems의 GlucoBeam은 라만 분광법 기반 비침습 혈당 모니터링에서 가장 진전된 임상 결과를 보여준 기기다. "한 번 캘리브레이션, 장기 추적" 개념의 실현 가능성을 검증했으며, 향후 웨어러블 소형화가 이루어지면 대사 건강 서비스의 핵심 인프라가 될 수 있다.