웨어러블 인슐린 주입기기와 컨트롤러 및 스마트폰 앱 간의 무선 연결을 위해 노르딕의 nRF52832를 채택한 이오플로우의 이오패치 통합 당뇨관리 시스템
노르딕 세미컨덕터(Nordic Semiconductor, 한국지사장: 최수철)는 국내 의료기기 업체인 이오플로우가 자사의 인슐린 관리 시스템인 ‘이오패치’의 무선 연결을 위해 노르딕의 nRF52832블루투스 5.2(Bluetooth® 5.2) 및 블루투스 LE(Bluetooth Low Energy) 범용 멀티 프로토콜 SoC(SoC)를 채택했다고 밝혔다.
이오패치는 당뇨인이 하루 수차례의 인슐린 주사를 맞는 대신 3.5일마다 한번 몸에 부착하여 전용 컨트롤러 혹은 스마트폰 앱으로 인슐린 주입과 혈당 모니터링을 가능하게 한 체외형 인슐린 주입기로, 환자들의 삶의 질을 향상시킬 뿐만 아니라 병력노출을 최소화했다. 또한 클라우드 기반의 당뇨관리 프로그램인 ‘이오브릿지’와의 자동 연동을 통해 치료이력을 보호자 및 의료진과 공유할 수 있어 체계적인 질병관리가 가능한 통합관리 치료방법이다.
노르딕의 nRF52832 SoC를 통합한 이오패치는 49.5 x 39 x 14.5mm, 29.4g(인슐린 제외), IPX8 방수설계(수심 1m이내 24시간)의 주입선이 없는 튜브리스 웨어러블 일회용 인슐린 펌프다. 이오패치는 소프트 캐뉼라를 통해 피부 아래로 인슐린을 지속적으로 전달해 기저 인슐린 및 주기적 볼루스 인슐린 주입이 필요한 당뇨인의 혈당 수치를 조절할 수 있도록 해준다. 패치는 최대 200U(2ml)의 인슐린을 저장할 수 있으며, 패치가 활성화되기 위해서는 최소 80U의 인슐린이 필요하다.
환자는 이오패치에 인슐린을 채우고, 몸에 부착하여 이를 활성화한 다음, ADM(Advanced Diabetes Manager; 별도 컨트롤러) 나 블루투스 4.2(이상) 스마트폰에서 실행되는 ‘나르샤’ 안드로이드 앱을 이용하여 패치에서 인슐린 주입량을 제어할 수 있다. 이오패치는 노르딕 SoC의 블루투스 LE 연결 기능을 통해 ADM 또는 스마트폰과 통신한다. 사용자는 컨트롤러의 기능을 이용해 현재 사용자의 혈당 수치와 IOB(Insulin on Board), 탄수화물 섭취량 및 기타 사용자 맞춤형으로 프로그램한 설정을 기반으로 필요한 기저 또는 볼루스 인슐린의 적절한 양을 계산할 수 있다. 이러한 컨트롤러와 이오브릿지 앱/웹 플랫폼을 사용하여 사용자는 최적화된 인슐린 전달 프로그램 및 패턴을 만들 수 있으며, 과거의 인슐린 주입이력 모니터링 및 혈당 수치 확인, 기타 당뇨 관련 데이터를 파악할 수 있다.
이오패치 웨어러블 인슐린 펌프는 노르딕 SoC의 초저전력 특성 덕분에 최대 3.5일동안 지속적으로 사용할 수 있는 2개의 LR44 알카라인 배터리로 구동된다. nRF52832는 2.4GHz 무선에서 5.5mA의 피크 RX/TX 전류와 노르딕 nRF51 시리즈 SoC 대비 최대 80%까지 전력소모를 절감할 수 있는 완전 자동 전력관리 시스템과 같은 기능을 통해 전력소모를 최소화할 수 있도록 설계되었다.
노르딕의 nRF52832 SoC는 부동소수점장치(FPU)를 갖춘 64MHz, 32bit Arm® Cortex® M4 프로세서와 100dBm의 링크 버짓을 위한 4dBm의 출력 파워와 -96dBm의 RX 수신감도를 지원하는 2.4GHz 멀티 프로토콜 무선(블루투스 5, ANT™, 독점 2.4GHz RF 프로토콜 소프트웨어 지원)을 비롯해 256/512kB 플래시 메모리와 32/64kB RAM을 내장하고 있다.
nRF Connect SDK(Software Development Kit)는 제퍼(Zephyr) RTOS를 통합하고 있으며, 블루투스 LE, 블루투스 메시, 스레드를 이용하는 애플리케이션을 지원한다. 또한 모든 주변장치에 대한 예제와 블루투스 LE 프로파일 및 드라이버를 지원한다. 이 SDK는 nRF52 시리즈에 사용되는 노르딕의 입증된 SoftDevice에서 마이그레이션할 수 있는 노르딕의 블루트스 SoftDevice 컨트롤러도 포함하고 있다. nRF5 SDK는 첨단 블루투스 LE 애플리케이션 구현을 위한 노르딕의 블루투스 5 인증 RF 소프트웨어 프로토콜 스택인 S132 SoftDevice와 함께 개발에 계속 사용할 수 있다.
이오플로우의 소프트웨어 개발본부 박경호 본부장은 “이오플로우의 일회용 웨어러블 인슐린 주입 솔루션 이오패치는 하드웨어 기능에서 초저전력 특성이 매우 중요했기 때문에 노르딕의 nRF52832 SoC를 채택했으며, 소프트웨어 기능에서는 노르딕 nRF SDK와 보안 OTA-DFU(Over-The-Air Device Firmware Update) 기능이 핵심이었다.”며, “이외에도 노르딕 DevZone 포럼을 통한 빠른 대응은 제품 개발 과정에서 많은 도움이 되었다.”고 밝혔다.
