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2023 - 연속혈당측정(CGM) ①

2023 Special Articles for PRIMARY CARE PHYSICIAN

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후생신보
기사입력 2023/11/22 [15:52]

1. 당뇨병에서 혈당변동성과 연속혈당측정의 임상적의의

   김종화 과장(부천세종병원)

 

2. 연속혈당측정, 어떻게 해석해야 하나?

   최덕현 교수(순천향의대)

 

3. 1형당뇨병환자에서 연속혈당측정은 상시적으로 사용해야 하나?

   강선미 교수(강원의대)

 

4. 2형당뇨병환자에서 연속혈당측정은 어떤 환자에게사용해야 하나?

   문선준 교수(성균관의대)

 

1. 당뇨병에서 혈당변동성과 연속혈당측정(CGM)의 임상적 의의

 김종화 과장(부천세종병원)

 

▲ 김종화 과장(부천세종병원)

서론

 

당뇨병 환자에서 혈당 및 관련된 합병증 관리는 당화혈색소를 측정하여 목표수준 미만으로 낮추는 것이지만 평균혈당이 비슷한 환자들 사이에서도 당뇨병합병증의 발생에 차이가 있어, 평균 혈당 뿐만 아니라 혈당변화 정도인 ‘혈당변동성(glycemic variability, GV)’도 당뇨병관리에 중요한 요인으로 생각하고 있다.

최근에는 연속혈당측정(continuous glucose monitoring, CGM)의 개발과 발전으로, 일중 혹은 일간 혈당변동성을 파악 할 수 있어 본 고에서는 혈당변동성과 연속혈당측정의 임상적 의의를 알아 보고자 한다.

 

혈당변동성의 병태생리와 평가지표

 

혈당변동성은 혈중 포도 당 농도의 변화를 의미하는 것으로 합병증에 관련된 혈당 노출은 혈당변동성 × 시간으로 설명되고, 혈당 변화의 폭과 변화에 소요된 시간으로 그 정도가 결정된다. 건강한 사람에서도 어느 정도의 혈당변동성이 존재하지만 당뇨병 환자들에서는 훨씬 더 심해진다. 1형당뇨병 환자에서 혈당변동성의 원인으로 식후 고글루카곤혈증(hyperglucagonemia)과 저혈당시 글루카곤 결핍이 제시되고 2형당뇨병 환자에서는 C-peptide 수치와 혈당변동성이 역의 상관관계에 있다 혈당변동성을 나타내기 위한 다양한 지표들이 제시되고 있지만 흔히 사용되는 것은 표준편차(standard deviation, SD), 변동계수(coefficient of variation, CV), MAGE (mean amplitude of glycemic excursions)이다.

 

 

하루 중 혈당변동성을 나타내기 위한 가장 간단한 방법은 자기혈당측정치의 SD 또는 CV를 계산하는 것이다. SD와 CV 는 주로 식전, 식후, 취침 전 혈당 측정값(7-point glucose measures)으로 계산한다. 한 연구에서 중환자실 환자의 사망률 예측에는 CV보다 SD가 더 유의하였지만 SD에 비해 CV가 평균혈당과의 연관성이 더 높고 저혈당을 설명하기에 더 적절하므로, 최근 합의된 연속혈당측정 사용에 대한 여러 진료 지침에서는 CV를 우선적으로 사용할 것을 권고하고 있다.

 

자기혈당측정은 측정값 사이에 발생하는 변동을 놓칠 수 있고, 야간 혈당변화 양상을 확인하기 어렵다. CGM의 발달로 자기혈당측정을 이용한 계산의 한계점이 일부 극복되었으나, 혈당 측정치들이 여전히 정규분포를 따르지 않아 SD와 CV의 계산이 어려운 측면이 있다.

 

MAGE는 식사와 연관된 혈당의 변화를 나타내기 위해 만들어진 지표이다. 이 연구에서는 건강인을 대상으로 평균 혈당에서 1 SD 이상의 혈당 상승이 식사와 연관되어 있음이 확인되어, 1 SD 이상의 혈당 변화의 평균으로 MAGE를 계산하였다. 그러나 MAGE는 임상적 의미를 가질 수도 있는 1 SD 미만의 혈당 변화는 반영하지 못하는 한계가 있다. CGM의 도입으로, 식사 후 혈당 변화는 일정 혈당값(보통 180 mg/dL)보다 큰 혈당의 곡선하면적(area under the curve, AUC)으로 더 잘 대변할 수 있게 되었다.

 

 

▲     Blood glucose curves and glycemic variability in 2 patients with diabetes

 

Continuous overlapping net glycemic action (CONGA)은 CGM의 자료를 활용하기 위해 개발된 방법으로, 현재 측정된 혈당과 n시간 전에 측정된 혈당 간 차이의 SD를 의미한다. CONGA는 혈당이나 혈당 변화의 기준값을 필요로 하지 않기에 짧은 시간 간격 안에서의 혈당변동성을 객관적으로 제시할 수 있지만 이 혈당의 차이도 정규분포를 이루지 않기 때문에 적용에 한계가 있고, 어느 시간대의 혈당 변화를 이용하는 것이 가장 유용한지에 대해서도 합의 가 이루어지지 않았다. 이외에도 고혈당 및 저혈당의 위험을 측정하기 위해 개발된 average daily risk range (ADRR), 저혈당과 고혈당의 빈도와 정도를 표현한 low blood glucose index (LBGI), high blood glucose index (HBGI) 등이 제시되었다. 혈당의 일간, 혹은 장기간 변동성을 나타내는 가장 쉬운 방법은 공복혈당의 SD나 CV를 계산하는 것이며, 장기간 대규모 자료를 얻기가 용이하여 합병증과의 연관성을 분석하는 데에 사용되고 있다. Absolute mean of daily differences (MODD)는 연속된 이틀간 같은 시각에 측정된 혈당값 차이의 절대값의 평균으로 계산된다. 식사 시간이 MODD값에 큰 영향을 미치기 때문에 MODD 계산을 위해서는 식사 시간을 일정하게 해야 한다.

 

혈당변동성의 임상적 의의

 

만성합병증의 증가와 관련한 혈당변동성의 임상적 의의에 대해서는 여전히 논란이 되고 있지만 혈당변동성 증가가 당뇨병 만성합병증의 위험을 증가시키는 기전은 과도한 최종당화산물(advanced glycation end products)과 산화스트레스(oxidative stress)의 발생이라는 가설이고. 당뇨병 환자에서 당화혈색소 뿐만 아니라 혈당변동성과 식후 혈당 증가 정도가 산화스트레스의 발생과 양의 상관관계를 가지고 있다.

 

2형당뇨병 환자 2,927명을 대상으로 3일간의 CGM에서 구한 혈당변동성 지표들과 당뇨병망막병증간의 단면적 분석에서, SD는 연 관성을 보였지만(승산비 1.15) CV와 MAGE는 망막병증과 유의한 상관이 없었고, 소규모의 비슷한 연구에서는 통계적 유의성이 관찰되지 않았다. 한편, 장기적 변동인 당화혈색소의 변동성은 1형당뇨병 환자에서 레이저 치료를 필요로 하는 망막병증의 발생 위험과 연관되어 있다고 보고되었고, 최근 국내 2형당뇨병 환자 1,125명을 대상으로 분석한 후향적 연구에서도 증식당뇨병망막병증으로의 진행과 연관이 있다고 보고되었다 즉, 중증의 당뇨병망막병증은 장기적인 혈당변동성과 상관관계가 있는 것으로 보인다. 혈당변동성은 자유라디칼(free radical) 생성 경로를 활성화시켜 신경합병증에도 영향을 줄 수 있을 것으로 생각된다.

 

1형당뇨병 환자 100명을 11년간 추적 관찰한 전향적 연구에서 자기혈당측정치의 SD가 말초신경병증과 저혈당무감지증(hypoglycemia unawareness)의 유의한 예측인자였으며, 국내 3차병원에서 2형당뇨병 환자 110명으로부터 얻은 3일 동안의 연속혈당측정의 CV 역시 심혈관자율신경병증과 연관이 있었다(승산비 1.07). 이 연구에서 2년 간의 당화혈색소 변동성의 승산비는 변동성 측정 지표에 따 라 12~24로 관찰되었다. 혈당변동성이 심할 경우 저혈당의 위험도 동반되는데, 저혈당은 염증세포의 사이토카인 분비를 자극하여 염증반응을 촉진시키고, 교감신경계를 자극 하여 부정맥을 유발하고 심부하를 증가시킬 수 있으므로, 혈당변동성은 저혈당 유발을 통하여 심혈관합병증 증가에 기여할 수 있다. 당화혈색소의 변동성은 당뇨병신장병증의 발생과 진행에도 연관이 있다는 연구가 1형당뇨병 코호트인 DCCT (The Diabetes Control and Complications Trial) 및 여러 2 형당뇨병 코호트에서 관찰되었다.

 

2형당뇨병 환자 30,932명을 8년간 추적 관찰한 연구에서 공복혈당의 변동성이 말초동맥질환의 발생과 연관이 있음이 관찰되었고, 50세 이상 2형당뇨병 환자 27,574명을 대상으로 한 코호트 연구에서는 당화혈색소와 공복혈당의 CV가 하지 절단의 중요한 예측인자임이 확인되었다. 또한, 2형당뇨병 노인 환자를 대상으로 한 연구에서 장기간의 공복혈당 불안정성이 심혈관계 사망률과 연관성이 있음이 관찰되었다. 미세혈관합병증과 마찬가지로, 장기간의 혈당변동성은 중증의 대혈관합병증과 상관관계가 있는 것으로 나타난다. 1형, 2형당뇨병 환자에서, 일중 혹은 일간 혈당변동성의 호전 및 악화가 경동맥 죽상경화증, 관상동맥 석회화와 같은 심혈관질환의 대리지표(surrogate marker)의 호전과 악화와 상관관계에 있음이 보고되었고, 급성 심근경색으로 입원한 환자에서, 주요 심혈관 부작용의 동반 여부는 당화혈색소보다 입원 당시 혈당변동성이 더 관련이 크다고 보고되었다.

 

연속혈당측정의 임상적 의의

 

혈당변동성을 감소시키는 것이 당뇨병의 혈당관리에서 중요해서 2023년 미국당뇨병학회 권고 뿐 만 아니라 대한당뇨병학회 진료지침에서도 1형.2형당뇨병 환자의 경우 혈당조절 정도를 평가할때 당화혈색소뿐만 아니라 연속혈당측정의 정보를 함께 사용할 것을 권고하고 있다.

 

연속혈당측정의 임상적 의의는 첫째, 특정 환자군에서 치료적 이득을 얻을 수 있다. 강력한 인슐린 요법을 시행하고 있는 환자에서 연속혈당측정을 적절하게 활용하는 경우 혈당변동성(glycemic variability) 및 저혈당(hypoglycemia)의 발생 빈도를 낮출 수 있다는 다수의 연구들이 보고 되고 있다. 둘째, 환자 개개인의 필요에 따른 맞춤형 관리를 가능하게 할 수 있다.

 

연속혈당측정시 환자의 실시간 혈당 변화를 나타내는 그래프가 1분 또는 5분 간격 측정하여 업데이트되며, 추세 화살표를 통해 최근 30분 데이터에 기반한 상승 또는 하강 추이 또한 동시에 표시된다. 셋째, 환자를 포함한 의료 관계자(caregiver)에게 임상적 가이드라인을 제공할 수 있다. 연속혈당측정(CGM) 기기와 연동된 모바일 앱에서는 장치를 적용하고 있는 환자의 혈당 데이터를 여러사람들에게 공유할 수 있는 기능을 제공한다. CGM이 도움이 되는 경우는 1형당뇨병환자, 임신당뇨병환자, 혈당조절이 불량하거나 저혈당을 자주 경험하는 2형당뇨병환자, 인슐린치료중인 2형당뇨병환자, 직업상 저혈당으로 인한 위험성이 큰 2형당뇨병환자(운전기사, 비행기 조종사, 위험한 기계를 조작하는 환자 등), 혈당변동 폭이 큰 환자들이 해당이 될 것으로 생각된다.

 

결론

 

혈당변동성은 당뇨병에서 최근 대두된 문제이고, 진료지침에서도 혈당관리 및 목표혈당에 CGM의 TIR값을 제시하고 있다. 또한 혈당변동성은 만성 당뇨병 합병증 발생과 저혈당과 관련되는 주요한 위험인자로서의 가치를 가지고 있다. 따라서 혈당변동성 분석은 당뇨병 합병증과 저혈당과 당뇨병 합병증을 예방하는 당뇨병 치료에 매우 도움이 되고., 쉽게 이용이 가능한 연속혈당측정(CGM)을 통한 지속적인 혈당감시 프로그램은 당뇨병환자에서 혈당 평가 및 관리에 새로운 세상을 열 것으로 생각한다. ▣

  

 

 

 참고문헌

 

1. Korean Diatetes Association. Diabetes. 7th ed. Seoul: Korean Diatetes Association; 2023. 

2. Glycemic Targets: Standards of Care in Diabetes—2023 Diabetes Care 2023;46(Suppl. 1):S97–S110 

3. Jung HS. Clinical implications of glucose variability: chronic complications of diabetes. Endocrinol Metab (Seoul) 2015;30:167-7

 

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