인공 심장 박동기의 역사: 세기를 통한 기술 발전
인공 심장 박동기는 서맥이 있는 사람들에게 사용되어진다. 박동기는 심장의 느린 맥이 발견되면 심장에 전기 자극을 보내어 심장 근육를 수축시켜 심장 박동을 정상적으로 뛰게 한다. 약 2백만 개의 박동기가 1960년 이후 전세계적으로 이식되어졌다.
<초기>
초기 비이식형 인공 심장 박동기; 1950년대에 나온 초기 박동기는 몸에 완전히 이식되지 않았다. 전극선이라 불리는 전기선 (와이어)의 끝만 심장에 이식되었다. 전극선의 나머지 끝은 AC 전원으로 작동하는 외부형 심장 박동기에 연결되었다. 가장 큰 문제는 연결선 (extention cord) 이 만들 수 있는 반경 안으로 행동이 제한되고 정전 등으로 인해 기계가 꺼지는 지속적인 문제를 가지고 있었다.
최초의 배터리 장착형 심장 박동기; 1957년에 최초로 트렌지스터화 된 배터리에 의해 전원을 얻는 휴대용 심장 박동기가 개발되었다. 이로 인해 환자는 행동의 반경을 넓힐 수 있었으며 전원이 나가는 것에 대한 두려움을 없앨 수 있게 되었다.
<1960년대>
완전 이식형 인공 심장 박동기를 사람에게 이식; 인간에게 처음으로 이식된 박동기는 1960년에 개발되었고 배터리 수명은 약 12-18달 정도였다.
전극선의 발전; 1960년도 중반, 혈관을 통해 삽입되는 (transvenous lead)는 전극선이 개발 되어 심장 표면에 부착되었던 기존의 전극선을 대체하며 심장에 이르는 정맥을 통해 심장에 삽입되어졌다. 이후 심장 박동기 이식 수술은 흉강을 열지 않고 전신 마취 없이 간단하게 시행되기 시작했다.
세계최초 '요구인식형'(demand pacemaker) 인공 심장 박동기; 이 박동기는 1960년대 중반에 나온 새로운 기기로 본인의 심장이 뛰고 있는 지를 기계가 감지하고 필요 시에만 인위적으로 심박동을 제공하는 기능을 가지게 되었다. 초기의 박동기는 고정된 횟수에 따라 지속적으로 심장을 박동시켰는데 이후 새로 나오는 박동기는 모두 '요구형' 모델로 바뀌어 사용되기 시작했다.
<1970년대>
1970년대의 지속적인 발전: 새로운 디자인의 전극선이 개발되어 초기의 편평한 표면의 전극선과 교체 되었다. 이 새로운 디자인은 아직도 사용되고 있고 '가지형(tined)' 또는 '나사형(screwed)' 모양으로 심장 조직에 보다 안정적으로 고정되어 쉽게 이탈되는 것을 막아주었다.
길어진 배터리 수명과 새로운 케이스; 1975년 소개된 리튬 배터리 (lithium iodine battery)는 수은 배터리 (Mercury zinc battery)를 교체하며 박동기 수명을 10년 이상으로 혁신적으로 연장시켰다. 티타늄(Titanium) 케이스는 배터리와 전기 회로를 감싸기 위해 개발되었고 기존의 실리콘과 함께 쓰이던 에폭시 수지 (Epoxy resin)를 대체하였다. 특수 필터와 함께 사용되는 새로운 티타늄 케이스는 내용물을 안전하게 밖으로부터 보호하고 외부에서의 전자기장 간섭을 혁신적으로 줄이게 되었다. 이렇게 새롭게 디자인된 박동기를 사용하는 사람들은 안전하게 전자레인지를 이용할 수 있게 되었고 그 외 가전용품이나 사무기기의 사용도 안전하게 되었다.
최초의 프로그램이 가능한 인공심장 박동기; 프로그램을 할 수 있는 박동기는 70년대 중반에 소개되었으며 무선 주파수 신호 (radio frequency signal)를 이용하였다. 이런 기술로 인해 박동기의 설정을 변화하기 위해 시행되었던 불필요한 수술이 줄게 되었다.
최초의 이중방 박동기 (dual chamber pacemaker): 우심방과 우심실의 모두의 심장 활동을 감지하고 페이싱을 할 수 있는 박동기는 1970년대 말에 소개되었다. 두개의 유도 전극선을 사용하여 심방과 심실사이의 미세한 시간적 차이를 유지하며 충분한 혈류량을 확보했다.
<1980년대>
최초의 스테로이드 방출 전극선 (steroid eluting lead): 1980년대 초기 전극선의 끝에서 스테로이드를 방출할 수 있는 전극선이 만들어졌다. 이 약의 사용으로 심장벽의 염증반응을 억제 시킬 수 있었다.
심박률 반응성 모드 박동기 (rate responsive pacing); 심장 박동수 조절형 박동기는 1980년 중반기에 가능하게 되었다. 박동기 내부의 작은 크리스탈 센서(sensor)는 우리 몸의 움직임을 감지하여 활동량의 범위에 따라 인공심장 박동기에 신호를 보내어 심 박동 횟수를 내리거나 올리며 몸의 요구에 맞혀 반응한다.
<1990년대>
더 정교한 기기; 1990년대 들어서며 인공 심장 박동기는 작은 컴퓨터처럼 작동되며 예전에 비해 반 정도로 크기는 작아지고 수명은 길어졌다. 모드변화 (mode switching)가 소개되며 기계는 심방의 비정상적 빠른 심장 횟수를 감지한 후 자동적으로 알맞은 치료적 페이싱이 나가도록 한다. 이 기능은 박동기가 최적의 치료적 페이싱을 할 수 있게 해주었다.
개인의 활동량에 따라 반응하는 박동기: 1990년대 후반에는 각 개인의 활동량에 맞춰서 박동 횟수를 조절하는, 우리의 몸에 더욱 유사한 박동기가 만들어졌다.
보다 유용한 정보; 박동기는 다음의 외래 방문까지 유용한 정보를 모아서 저장한다. 어떤 박동기는 환자 이름, 진단명, 의사명 등도 박동기에 저장시킬 수 있어 추후 관리를 더욱 쉽게 만들어 주었다.
<앞으로의 방향>
박동기의 배터리가 오래 지속 될 수 있도록 하는 특수 기능 및 능력 개발
추후 관리가 쉽고 빨리 진행될 수 있도록 하는 특수 기능 개발
심장 활동을 모니터하며 자동적으로 치료를 변화시킬 수 있는 기능을 발전시키고,
병원 방문 회수를 줄일 수 있는 기능 개발
인공 심장 박동기는 서맥이 있는 사람들에게 사용되어진다. 박동기는 심장의 느린 맥이 발견되면 심장에 전기 자극을 보내어 심장 근육를 수축시켜 심장 박동을 정상적으로 뛰게 한다. 약 2백만 개의 박동기가 1960년 이후 전세계적으로 이식되어졌다.
<초기>
초기 비이식형 인공 심장 박동기; 1950년대에 나온 초기 박동기는 몸에 완전히 이식되지 않았다. 전극선이라 불리는 전기선 (와이어)의 끝만 심장에 이식되었다. 전극선의 나머지 끝은 AC 전원으로 작동하는 외부형 심장 박동기에 연결되었다. 가장 큰 문제는 연결선 (extention cord) 이 만들 수 있는 반경 안으로 행동이 제한되고 정전 등으로 인해 기계가 꺼지는 지속적인 문제를 가지고 있었다.
최초의 배터리 장착형 심장 박동기; 1957년에 최초로 트렌지스터화 된 배터리에 의해 전원을 얻는 휴대용 심장 박동기가 개발되었다. 이로 인해 환자는 행동의 반경을 넓힐 수 있었으며 전원이 나가는 것에 대한 두려움을 없앨 수 있게 되었다.
<1960년대>
완전 이식형 인공 심장 박동기를 사람에게 이식; 인간에게 처음으로 이식된 박동기는 1960년에 개발되었고 배터리 수명은 약 12-18달 정도였다.
전극선의 발전; 1960년도 중반, 혈관을 통해 삽입되는 (transvenous lead)는 전극선이 개발 되어 심장 표면에 부착되었던 기존의 전극선을 대체하며 심장에 이르는 정맥을 통해 심장에 삽입되어졌다. 이후 심장 박동기 이식 수술은 흉강을 열지 않고 전신 마취 없이 간단하게 시행되기 시작했다.
세계최초 '요구인식형'(demand pacemaker) 인공 심장 박동기; 이 박동기는 1960년대 중반에 나온 새로운 기기로 본인의 심장이 뛰고 있는 지를 기계가 감지하고 필요 시에만 인위적으로 심박동을 제공하는 기능을 가지게 되었다. 초기의 박동기는 고정된 횟수에 따라 지속적으로 심장을 박동시켰는데 이후 새로 나오는 박동기는 모두 '요구형' 모델로 바뀌어 사용되기 시작했다.
<1970년대>
1970년대의 지속적인 발전: 새로운 디자인의 전극선이 개발되어 초기의 편평한 표면의 전극선과 교체 되었다. 이 새로운 디자인은 아직도 사용되고 있고 '가지형(tined)' 또는 '나사형(screwed)' 모양으로 심장 조직에 보다 안정적으로 고정되어 쉽게 이탈되는 것을 막아주었다.
길어진 배터리 수명과 새로운 케이스; 1975년 소개된 리튬 배터리 (lithium iodine battery)는 수은 배터리 (Mercury zinc battery)를 교체하며 박동기 수명을 10년 이상으로 혁신적으로 연장시켰다. 티타늄(Titanium) 케이스는 배터리와 전기 회로를 감싸기 위해 개발되었고 기존의 실리콘과 함께 쓰이던 에폭시 수지 (Epoxy resin)를 대체하였다. 특수 필터와 함께 사용되는 새로운 티타늄 케이스는 내용물을 안전하게 밖으로부터 보호하고 외부에서의 전자기장 간섭을 혁신적으로 줄이게 되었다. 이렇게 새롭게 디자인된 박동기를 사용하는 사람들은 안전하게 전자레인지를 이용할 수 있게 되었고 그 외 가전용품이나 사무기기의 사용도 안전하게 되었다.
최초의 프로그램이 가능한 인공심장 박동기; 프로그램을 할 수 있는 박동기는 70년대 중반에 소개되었으며 무선 주파수 신호 (radio frequency signal)를 이용하였다. 이런 기술로 인해 박동기의 설정을 변화하기 위해 시행되었던 불필요한 수술이 줄게 되었다.
최초의 이중방 박동기 (dual chamber pacemaker): 우심방과 우심실의 모두의 심장 활동을 감지하고 페이싱을 할 수 있는 박동기는 1970년대 말에 소개되었다. 두개의 유도 전극선을 사용하여 심방과 심실사이의 미세한 시간적 차이를 유지하며 충분한 혈류량을 확보했다.
<1980년대>
최초의 스테로이드 방출 전극선 (steroid eluting lead): 1980년대 초기 전극선의 끝에서 스테로이드를 방출할 수 있는 전극선이 만들어졌다. 이 약의 사용으로 심장벽의 염증반응을 억제 시킬 수 있었다.
심박률 반응성 모드 박동기 (rate responsive pacing); 심장 박동수 조절형 박동기는 1980년 중반기에 가능하게 되었다. 박동기 내부의 작은 크리스탈 센서(sensor)는 우리 몸의 움직임을 감지하여 활동량의 범위에 따라 인공심장 박동기에 신호를 보내어 심 박동 횟수를 내리거나 올리며 몸의 요구에 맞혀 반응한다.
<1990년대>
더 정교한 기기; 1990년대 들어서며 인공 심장 박동기는 작은 컴퓨터처럼 작동되며 예전에 비해 반 정도로 크기는 작아지고 수명은 길어졌다. 모드변화 (mode switching)가 소개되며 기계는 심방의 비정상적 빠른 심장 횟수를 감지한 후 자동적으로 알맞은 치료적 페이싱이 나가도록 한다. 이 기능은 박동기가 최적의 치료적 페이싱을 할 수 있게 해주었다.
개인의 활동량에 따라 반응하는 박동기: 1990년대 후반에는 각 개인의 활동량에 맞춰서 박동 횟수를 조절하는, 우리의 몸에 더욱 유사한 박동기가 만들어졌다.
보다 유용한 정보; 박동기는 다음의 외래 방문까지 유용한 정보를 모아서 저장한다. 어떤 박동기는 환자 이름, 진단명, 의사명 등도 박동기에 저장시킬 수 있어 추후 관리를 더욱 쉽게 만들어 주었다.
<앞으로의 방향>
박동기의 배터리가 오래 지속 될 수 있도록 하는 특수 기능 및 능력 개발
추후 관리가 쉽고 빨리 진행될 수 있도록 하는 특수 기능 개발
심장 활동을 모니터하며 자동적으로 치료를 변화시킬 수 있는 기능을 발전시키고,
병원 방문 회수를 줄일 수 있는 기능 개발
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