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문제 정의
- 즉, 본 연구의 시뮬레이션 결과에서 정상인 및 제 2형 당뇨병 환자의 탄수화물 섭취 조절, 인슐린 투여 등의 자기관리행위에 따른 인체 체계내의 생리적 기전으로 인한 혈당 수준의 변화 결과에 대한 피드백을 실제 그래프로 제시함으로써 당뇨병 자기관리 행위의 유지라는 행위변화 전략이 가능함을 전제로 시뮬레이션을 하고자 한다. 또한 개인 고유의 시스템다이내믹스 모델링을 통해 개인의 고유한 모델을 알고 대처를 통한 자기관리 행위의 유지 지속 효과와 혈당 개선의 효과를 검증하는 임상실험 연구의 기초 자료를 제시한다는 점에서도 본 연구의 의미를 찾을 수 있다.
- 본 연구의 목적은 시스템다이내믹스 모델을 개발함으로써 혈당 조절이라는 생리적 결과에 대한 피드백으로 환자의 자기관리 행위를 강화할 수 있음을 가정하고 인체의 체계 내외의 상호작용에 의한 피드백 기전을 시뮬레이션 한다는 점에서 위의 선행연구들에서의 경구 당부하 혹은 인슐린 투여에 대한 인체의 인슐린-혈장 포도당 반응 관련 임상시험 모델링과는 구별되는 연구라고 하겠다. 즉, 본 연구의 시뮬레이션 결과에서 정상인 및 제 2형 당뇨병 환자의 탄수화물 섭취 조절, 인슐린 투여 등의 자기관리행위에 따른 인체 체계내의 생리적 기전으로 인한 혈당 수준의 변화 결과에 대한 피드백을 실제 그래프로 제시함으로써 당뇨병 자기관리 행위의 유지라는 행위변화 전략이 가능함을 전제로 시뮬레이션을 하고자 한다.
- 본 연구의 시스템다이내믹스 모델을 통해 당뇨병 환자의 혈당 조절을 위한 식사 조절 및 인슐린 치료와 같은 치료 프로그램을 계수화 하는 프로그램을 제시하고자 하였다. 이러한 프로그램을 통하여 혈당을 예측할 수 있다.
- 이러한 연구 목적을 위해 실제의 포도당 섭취 및 혈당 반응 자료와 이론적 자료를 근거로 시뮬레이션 하여 시스템다이내믹스 모델을 개발하고자 한다. 섭취한 탄수화물, 장에서 흡수한 포도당, 포도당의 세포내에서의 이용, 포도당의 간에서의 글리코겐으로의 저장, 글리코겐의 혈장 포도당으로의 전환 등에 관한 인지모델을 구성하고 당뇨병 환자의 식사 후 포도당 수준의 변화, 식사량 및 간식의 시간 간격 조절에 의한 혈장 포도당 수준의 변화, 인슐린 투여에 의한 혈장 포도당 수준의 변화, 식사 및 인슐린 투여에 의한 혈장 포도당 수준의 변화에 관한 시스템다이내믹스 모델링을 통해 당뇨병 환자의 합병증 예방을 위한 최선의 방어인 정상 범위의 혈장 포도당 수준 유지(American Diabetes Association, 2008)가 가능함을 제시하고 실제에서 응용하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다.
- 이러한 연구 목적을 위해 실제의 포도당 섭취 및 혈당 반응 자료와 이론적 자료를 근거로 시뮬레이션 하여 시스템다이내믹스 모델을 개발하고자 한다. 섭취한 탄수화물, 장에서 흡수한 포도당, 포도당의 세포내에서의 이용, 포도당의 간에서의 글리코겐으로의 저장, 글리코겐의 혈장 포도당으로의 전환 등에 관한 인지모델을 구성하고 당뇨병 환자의 식사 후 포도당 수준의 변화, 식사량 및 간식의 시간 간격 조절에 의한 혈장 포도당 수준의 변화, 인슐린 투여에 의한 혈장 포도당 수준의 변화, 식사 및 인슐린 투여에 의한 혈장 포도당 수준의 변화에 관한 시스템다이내믹스 모델링을 통해 당뇨병 환자의 합병증 예방을 위한 최선의 방어인 정상 범위의 혈장 포도당 수준 유지(American Diabetes Association, 2008)가 가능함을 제시하고 실제에서 응용하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다.
- 본 연구의 목적은 시스템다이내믹스 모델을 개발함으로써 혈당 조절이라는 생리적 결과에 대한 피드백으로 환자의 자기관리 행위를 강화할 수 있음을 가정하고 인체의 체계 내외의 상호작용에 의한 피드백 기전을 시뮬레이션 한다는 점에서 위의 선행연구들에서의 경구 당부하 혹은 인슐린 투여에 대한 인체의 인슐린-혈장 포도당 반응 관련 임상시험 모델링과는 구별되는 연구라고 하겠다. 즉, 본 연구의 시뮬레이션 결과에서 정상인 및 제 2형 당뇨병 환자의 탄수화물 섭취 조절, 인슐린 투여 등의 자기관리행위에 따른 인체 체계내의 생리적 기전으로 인한 혈당 수준의 변화 결과에 대한 피드백을 실제 그래프로 제시함으로써 당뇨병 자기관리 행위의 유지라는 행위변화 전략이 가능함을 전제로 시뮬레이션을 하고자 한다. 또한 개인 고유의 시스템다이내믹스 모델링을 통해 개인의 고유한 모델을 알고 대처를 통한 자기관리 행위의 유지 지속 효과와 혈당 개선의 효과를 검증하는 임상실험 연구의 기초 자료를 제시한다는 점에서도 본 연구의 의미를 찾을 수 있다.
가설 설정
- 이 연구에서 음식 조절은 매끼 식사와 식간의 간식 제공으로 총 여섯 번에 나누어서 탄수화물 섭취를 조절하는 식사요법으로 가정하였다. 가령, 아침식사 조절 (Food Control BF)의 경우에는 아침 식사 6시 및 10시 간식으로 나누어 섭취하는 것이며, 점심식사 조절 (Food Control LC)의 경우는 12시 점심 식사 및 15시 간식 섭취를 토한 탄수화물 섭취의 조절, 그리고 저녁식사 조절 (Diet Control DN)은 18시 저녁 식사 및 20시에 간식을 통한 탄수화물 섭취를 같은 양을 나누어 섭취하는 것으로 가정하였다. 세끼의 식사 및 3회의 간식을 통한 탄수화물 섭취 조절을 하는 경우(식사조절 Food Control ALL)는 여섯 번에 걸쳐 탄수화물 섭취를 조절하는 식사 요법을 하는 경우이다.
- 정상적인 식사로 아침, 점심, 저녁 식사를 하는 환자와 정상인에서 간식도 하루에 세 번 제공하는 시나리오 구성을 설정하였다. 따라서 하루에 필요한 탄수화물을 6회로 나누어 섭취할 수 있도록 하였으며, 기준 이 되는 시나리오로는 정식 식사만 세 번 (6시, 12시, 18시)하는 것으로 가정하였다. 섭취된 탄수화물은 일단 위속에 저장되며 시간을 두고 (한시간 정도) 소화되는 것으로 가정하였으며, 모두 소화되지 않고 약 98% 정도만 소화, 흡수되는 것으로 가정하였다.
- 따라서 하루에 필요한 탄수화물을 6회로 나누어 섭취할 수 있도록 하였으며, 기준 이 되는 시나리오로는 정식 식사만 세 번 (6시, 12시, 18시)하는 것으로 가정하였다. 섭취된 탄수화물은 일단 위속에 저장되며 시간을 두고 (한시간 정도) 소화되는 것으로 가정하였으며, 모두 소화되지 않고 약 98% 정도만 소화, 흡수되는 것으로 가정하였다.
- 연구에서 개발된 시스템다이내믹스 모델은 아침 6시에 식사하는 것과 6시 반에 식사하는 것까지도 구분할 수 있도록 되어 있다. 이 모델이 예측하는 값이 정확하다는 가정 하에서 그것은 당뇨병 환자에게는 획기적인 혁명이라고 할 수 있다.
- 이 연구에서 음식 조절은 매끼 식사와 식간의 간식 제공으로 총 여섯 번에 나누어서 탄수화물 섭취를 조절하는 식사요법으로 가정하였다. 가령, 아침식사 조절 (Food Control BF)의 경우에는 아침 식사 6시 및 10시 간식으로 나누어 섭취하는 것이며, 점심식사 조절 (Food Control LC)의 경우는 12시 점심 식사 및 15시 간식 섭취를 토한 탄수화물 섭취의 조절, 그리고 저녁식사 조절 (Diet Control DN)은 18시 저녁 식사 및 20시에 간식을 통한 탄수화물 섭취를 같은 양을 나누어 섭취하는 것으로 가정하였다.
- 인슐린 주사는 하루에 한번 투여하는 것으로 가정하고 시나리오를 준비하였다. 다음의 그림( Fig.
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