기증자 없는 환자를 돕는 인공 심장

OHSU의 과학자 그룹은 가까운 미래에 심장 이식 수술에 사용할 수 있는 새로운 인공 심장을 개발했다.

여러 분야의 연구자들은 심장 이식의 대안이 될 수 있는 인공 심장 개발을 진행하고 있다. 인공 심장은 무엇으로 만들어질까? 어떻게 작동할까? 오늘 이 질문에 대한 답을 탐구해 보자.

심장 이식

심장 이식은 더 이상 적절한 기능을 하지 못하는 약해진 심장을 기증자로부터 받은 건강한 심장으로 교체하는 외과적 수술이다.

이러한 수술은 특정 위험을 수반하는 복잡한 수술이다. 기증자의 희소성과 결합한 이러한 위험은 심장 이식을 오직 최후의 수단으로 사용하는 중재 방법으로 만든다.

따라서 심장 이식은 특정 약을 복용하거나 덜 과감한 수술을 받는 것과 같은, 다른 유형의 치료로 성과가 없었던 심각한 심장 질환을 가진 사람들에게만 해당된다.

그러나 심장 질환은 인간에게 매우 만연하며 많은 국가에서 사망의 주된 원인이다. 최후의 수단으로써 심장 이식의 필요성을 요구하는 많은 조건이 있다. 그중 일부는 다음과 같다.

• 관상 동맥 질환
• 심질 부정맥
• 선천성 심장 결함
• 심장 판막 질환
• 심장 근육 약화

이러한 고통은 결국 심장을 약화시키고 심부전으로 막을 내리게 된다. 심부전은 심장은 계속 혈액을 펌핑하지만 힘이 너무 약해서 전신에 충분한 혈액을 펌핑할 수 없게되는 것이다.

심장 이식 시 유의 사항

이식할 장기가 부족하므로 전문가들은 이식을 위한 완벽한 후보자를 신중하게 선택할 것이다. 이 때문에 이상적인 후보자를 선택할 때 의사가 염두에 두는 몇 가지 요소가 있다.

노년기, 알코올 중독과 같은 다른 질병의 존재 그리고 흡연과 같은 측면들은 그 영향을 받은 사람이 심장 이식을 받지 못하게 할 수 있다. 이러한 경우 대부분의 환자는 치료 선택권이 없는 상태로 남겨진다.

인공 심장 판막

심장 이식을 받을 수 없는 사람들에게 심실 보조 장치의 개발은 환상적인 선택지가 될 수 있다.

심실 보조 장치(VAD)는 가슴에 이식되어 심장에 연결되는 기계식 펌프이다. 이 장치는 심장이 더 정확하고 강하게 펌프질하는 것을 도와주는 전기 자극을 전달한다.

그러나 이러한 유형의 치료는 일반적으로 일시적 선택지일 뿐이다. 환자가 심장 이식을 기다리는 동안에 대개 임시 방편으로 적용된다.

인공 심장의 개발

이전에 언급한 기증자로부터의 심장 이식이 선택지로 할 수 없는 모든 경우에서 인공 심장이 손상된 심장을 대체할 수 있다는 생각은 커다란 희망의 원천이다.

이러한 맥락에서 오리건보건과학대학교(OHSU)의 연구에 따르면 밝은 미래가 예전보다 더 가까워졌다는 것을 보여준다.

얼마 전 OHSU는 이미 인공 심장 판막을 최초로 개발했다. 이제 그들은 심장 이식 분야를 연구하며 다양한 분야의 과학자 팀을 구성하고 있다.

엔지니어, 의사, 연구원으로 구성된 연구팀은 완전히 인공적인 보철 심장을 개발할 수 있었으며 이것으로 기대되는 결과를 이루어 낼 것으로 보인다.

인공 심장의 구성

보철물에는 두 개의 인공 티타늄 심실이 있다. 이 심실은 혈액을 몸 속으로 밀어내며 흐르게 하는 메커니즘을 가지고 있다. “심장”에는 컨트롤러와 배터리가 있다. 환자는 주머니 안에 컨트롤러를 넣고 다니지만 미래에는 의사가 피부 아래 넣는 이식된 버전을 사용할 수 있게 될 것이다.

단순한 디자인은 보철물의 가장 큰 장점이다. 부품 수가 적고 밸브가 없으므로 파손되거나 고장이 날 수 있는 부분이 적다.

현재 이 보철물은 두 가지의 프로토 타입이 있다. 첫 번째는 소와 같은 커다란 동물의 심장 이식을 위한 것이다. 두 번째는 양과 같이 좀 더 작은 심장의 이식을 위해 설계된 것이다. 이 두 번째 선택지가 인체 이식에 적합한 크기이다.

사실 동물에 대한 다양한 임상 실험은 진행되어 왔으며 이식에 대해서 좋은 결과를 보여왔다. 물론 이러한 유망한 결과들은 연구를 활성화시켰으며 짧은 시간 내에 우리는 이러한 결과를 인간에게서 볼 수 있을 듯하다.

최신 뉴스: OHSU의 심장 이식 프로그램은 30년 동안 중단되어 왔다. 그리고 장기 이식 등록소의 정보에 따르면 2015~2016년 사이 30개의 심장을 이식할 수 있었다. 2019년 여름 OHSU의 팀은 프로그램의 재가동화 가능성을 발표했다.