당신의 마음은 모든 실행을 유지 몸 내부의 엔진입니다. 기본적으로 심장은 폐 와 몸을 통해 산소와 혈액 순환을 유지하는 근육 펌프입니다 . 하루에 심장은 약 2,000갤런의 혈액을 펌핑합니다. 다른 엔진과 마찬가지로 심장을 잘 관리하지 않으면 심장이 망가져 펌프의 효율성이 떨어질 수 있습니다 . 이를 심부전 이라고 합니다.
오랫동안 많은 중증 심부전 환자에게 유일한 선택은 심장 이식이었습니다. 그러나 미국에서 매년 수행되는 심장 이식은 2,000건이 약간 넘습니다. 즉, 수만 명이 심장 기증을 기다리다가 사망합니다. 2001년 7월 2일 , 켄터키주 루이빌에 있는 유대인 병원의 외과의 가 거의 20년 만에 처음으로 인공 심장 이식을 시행하면서 심부전 환자들에게 새로운 희망이 주어졌습니다 . AbioCor 이식 교체 심장 최초의 완전히 독립적 인 인공 심장이고 심장 환자의 적어도 두 배의 수명으로 예상된다.
이 기사에서는 이 인공 심장이 어떻게 작동하는지, 어떻게 환자의 가슴에 이식되는지, 그리고 누가 이러한 기계 심장 중 하나를 받을 수 있는지에 대해 자세히 알아볼 것입니다. 또한 과거에 실패한 인공심장과 AbioCor 심장을 비교해 보겠습니다.
- 유압 구동 심장
- 7시간 수술
- 가장 아픈 사람
유압 구동 심장
평균적인 성인 인간의 심장 은 분당 60~100회의 속도로 혈액을 펌핑 합니다. How Your Heart Works 를 읽었다면 심장이 두 단계로 수축한다는 것을 알고 있습니다.
- 첫 번째 단계에서는 오른쪽과 왼쪽 심방 오른쪽 및 왼쪽 심실에 혈액을 펌핑, 동시에 계약을.
- 두 번째 단계에서는 심실이 함께 수축하여 심장에서 혈액을 밀어냅니다.
심장 근육은 다음 심장 박동 전에 이완됩니다. 이렇게 하면 혈액이 심장을 다시 채울 수 있습니다.
이식된 AbioCor 심장을 가진 환자는 여전히 동시에 박동하는 심방을 가지고 있지만 두 심실을 대체하는 인공 심장은 한 번에 하나의 심실 만 강제로 혈액을 내보낼 수 있습니다 . 따라서 자연 심장이 하는 것처럼 동시에 혈액을 폐로 보낸 다음 신체로 보내는 대신 교대로 혈액을 보냅니다. AbioCor는 분당 10리터 이상을 펌핑할 수 있으며 이는 일상 활동에 충분합니다.
AbioCor Abiomed 의해 개발은 매우 정교한 의료 장치이지만, 상기 장치의 코어기구는 셔틀 작동유 그 측면에서 측면으로 유압 펌프이다. 작동 방식을 이해하기 위해 시스템의 다양한 구성 요소를 살펴보겠습니다.
- 유압 펌프 - 이 장치의 기본 아이디어 는 중장비에 사용되는 유압 펌프 와 유사합니다 . 한 지점에 가해진 힘은 비압축성 유체를 사용하여 다른 지점으로 전달됩니다. 펌프 내부의 기어는 분당 10,000회전(rpm)으로 회전하여 압력을 생성합니다.
- 이식 밸브 - 이 밸브는 인공 심장의 한쪽에서 다른 쪽으로 유압액이 흐를 수 있도록 열리고 닫힙니다. 체액이 오른쪽으로 이동하면 혈액이 인공 심실을 통해 폐로 펌핑됩니다. 체액이 왼쪽으로 이동하면 혈액이 신체의 나머지 부분으로 펌핑됩니다.
- 무선 에너지 전달 시스템 - TET( 경피 에너지 전달) 라고도 하는 이 시스템은 표면을 관통하지 않고 피부를 통해 외부 배터리의 자기력을 통해 전력을 전달하는 내부 코일과 외부 코일로 구성되어 있습니다 . 내부 코일은 전력을 수신하여 내부 배터리 및 컨트롤러 장치로 보냅니다.
- 내부 배터리 - 충전식 배터리가 환자의 복부 내부에 이식됩니다. 이렇게 하면 주 배터리 팩에서 분리된 상태에서 환자가 샤워와 같은 특정 활동을 수행할 수 있는 30~40분의 시간이 주어집니다.
- 외부 배터리 - 이 배터리는 환자의 허리에 벨크로 벨트 팩에 착용합니다. 각 충전식 배터리는 약 4~5시간의 전력을 제공합니다.
- 컨트롤러 - 이 작은 전자 장치는 환자의 복벽에 이식됩니다. 심장의 펌핑 속도를 모니터링하고 제어합니다.
티타늄과 플라스틱으로 구성된 AbioCor 심장은 다음 네 위치에 연결됩니다.
- 우심방
- 좌심방
- 대동맥
- 폐동맥
전체 시스템의 무게는 약 0.9kg입니다. 다음 섹션에서는 외과의사가 7시간 동안 AbioCor 심장을 이식한 방법을 배우게 됩니다.
7시간 수술
AbioCor 인공 심장을 이식하는 수술은 매우 섬세합니다. 외과 의사는 자연 심장의 우심실과 좌심실을 잘라내어 적출할 뿐만 아니라 환자의 가슴에 이물질을 삽입하기도 합니다. 환자를 심폐 기계에 올려 놓고 나중에 제거해야 합니다 . 수술은 인공 심실에 심장을 적절하게 고정하기 위해 수백 개의 바늘이 필요합니다 . 이식은 자연 심장의 나머지 부분에 AbioCor를 연결합니다. 이식편은 인공 장치를 환자의 자연 조직에 연결하는 데 사용되는 일종의 합성 조직입니다.
수술의 복잡성으로 인해 수술 중 많은 의료진이 대기하고 있습니다. 2001년 7월 2일 세계 최초의 수술로 2명의 수석 외과의, 14명의 간호사, 관류의사, 마취과 전문의 및 기타 지원 직원으로 구성된 팀이 참여했습니다 .
루이빌 대학교 외과의사 로버트 다울링(Robert Dowling)이 설명한 절차는 다음과 같습니다 .
- 외과의사는 에너지 전달 코일을 복부에 이식합니다.
- 유방 뼈를 열고 환자를 심폐 기계에 눕힙니다.
- 외과의사는 본태 심장의 우심실과 좌심실을 제거합니다. 그들은 우심방과 좌심방, 대동맥 및 폐동맥에 남습니다. 수술의 이 부분만 2~3시간이 걸립니다.
- 심방 커프는 기본 심장의 오른쪽 및 왼쪽 심방에 꿰매어 있습니다.
- 플라스틱 모델을 가슴에 배치하여 환자의 심장이 적절하게 배치되고 적합하도록 결정합니다.
- 이식편을 적절한 길이로 절단하고 대동맥과 폐동맥에 봉합합니다.
- AbioCor는 가슴에 위치합니다. 외과 의사는 "빠른 연결"을 사용하여 심장을 폐동맥, 대동맥, 좌심방 및 우심방에 연결합니다.
- 장치의 모든 공기가 제거됩니다.
- 환자는 심장-폐 기계에서 제거됩니다.
- 수술 팀은 심장이 제대로 작동하는지 확인합니다.
이 첫 번째 이식 이후로 더 많은 절차가 수행되었습니다.
원래 Abiomed 관계자는 지나치게 낙관적인 결과에 대해 경고했습니다. 가장 낙관적인 예측은 환자가 AbioCor 심장으로 최대 6개월까지 살 수 있다는 것이었 습니다 . 이 장치는 수술 전 약 30일밖에 살지 못한 환자의 기대 수명 을 두 배로 늘리 도록 설계되었습니다 .
2001년 7월 2일 루이빌의 유대인 병원에서 심장 이식을 받은 로버트 툴스(Robert Tools )가 사망했습니다. 다른 10명의 환자도 사망했지만 AbioCor 심장 수혜자는 이식 후 평균 5개월을 살았습니다.
자르빅-7
1982년 William Devries 박사 는 완전히 영구적인 교체 심장으로 설계된 최초의 장치인 Jarvik-7을 이식했습니다 . 수술은 유타대학교에서 했고 환자는 시애틀 출신의 치과의사 인 Barney Clark 박사 였습니다 . Clark은 장치로 인한 합병증에 굴복하기 전에 심장에서 112일 동안 살았습니다.
Jarvik-7은 Willem Kolff 박사와 Don Olsen 박사가 설계한 공기 구동 심장이었습니다. 독립형 AbioCor와 달리 Jarvik-7 심장에는 환자로부터 돌출되어 대형 외부 장치에 연결된 여러 개의 외부 와이어가 필요했습니다. 이 돌출된 전선은 Clark에서 여러 감염을 일으켰습니다.
뇌졸중, 기계적 장애 및 해부학적 적합 문제를 포함한 합병증으로 인해 중단되기 전에 4명의 환자가 Jarvik-7을 추가로 받았습니다. 그 이후로 강화되고 이름이 바뀌었고 현재는 CardioWest 심장 이라고 합니다 . 실험 상황에서만 그리고 조사용 다리-이식 장치로 사용됩니다.
가장 아픈 사람
미국 식품의 약국 (FDA)(FDA)는 Abiomed가 임상 시험의 일환으로 15개의 임플란트를 수행할 수 있도록 허용했습니다. 제안된 15건의 수술 중 12건이 완료되었습니다. 이 수술은 휴스턴, 로스앤젤레스, 보스턴, 필라델피아의 의료 센터에서 이루어졌습니다. FDA는 AbioCor 장치의 미래를 결정하기 위해 사례별로 이러한 이식의 결과를 검토하고 있습니다. $70,000~$100,000의 장치가 성공하면 합병증 없이 환자의 생명을 연장할 수 있으며 미국 전역의 더 많은 심장 센터에서 사용하도록 승인될 수 있습니다. 실제로 여러 통신사들은 Abiomed가 AbioCor 심장을 판매하기 위해 올해 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 구할 것이라고 보도했습니다. 이 장치는 "인도주의적 장치 면제"로 알려진 말기 심부전 환자를 치료하는 데 사용됩니다.
Laman Gray는 심장에 대한 초기 후보자가 "가장 아픈 사람"이 될 것이라고 말했습니다. FDA와 Abiomed 관계자는 누가 인공 심장의 초기 수혜자가 될 수 있는지에 대한 몇 가지 매개변수를 설정했습니다. 환자는 다음 프로필에 맞아야 합니다.
- 말기 심부전이 있는 경우
- 기대 수명이 30일 미만일 것
- 자연 심장 이식의 대상이 아닙니다.
- 다른 실행 가능한 치료 옵션이 없음
또 다른 요구 사항은 자몽 크기의 장치가 환자의 가슴에 맞아야 한다는 것입니다. 장치의 적합성을 결정하기 위해 환자는 CAT 스캔 과 흉부 X-레이를 받아야 합니다 . 그런 다음 CAD(Computer-Aided Design) 프로그램을 사용하여 자연 심장을 가상으로 제거하고 AbioCor 심장을 환자의 가슴에 가상으로 배치합니다. 컴퓨터 프로그램에서 장치가 적합하다고 표시되면 의사는 인공 심장 이식 수술을 진행할 수 있습니다.
수술 후 거의 두 달 동안 병원과 AbioMed 관계자는 첫 번째 수혜자 의 이름을 비밀로 유지했습니다. 그러나 2001년 8월 21일 켄터키 주 거주자이자 전직 전화 회사 직원인 Robert Tools 가 역사를 만드는 환자 라는 것이 밝혀졌습니다 . Tools는 감염과 싸우고 수술 후 인공호흡기가 필요했지만 그의 의사는 기계 심장이 문제 없이 계속 기능한다고 보고합니다.
그의 수술 전에 도구에 대해 알려진 것은 다음과 같습니다.
- 그는 IV급 심부전으로 고통받았다.
- 그는 심각한 양심실 부전이 있었습니다.
- 그는 심장 이식 센터에서 거절당했습니다.
- 그는 이전에 관상 동맥 우회 수술을 받았습니다.
- 그는 여러 차례 심장마비를 겪었습니다 .
- 그는 당뇨병 이 있었다 .
현재 2백만에서 3백만 사이의 미국인이 심부전을 앓고 있으며 매년 400,000건의 새로운 사례가 진단됩니다. NHLBI( National Heart, Lung, and Blood Institute ) 에 따르면 심부전으로 인해 연간 39,000명이 사망 합니다. 심부전 진단을 받은 대부분의 사람들은 약 5년을 살 것으로 예상할 수 있으며 일반적으로 수명을 연장하기 위해 심장 이식을 받아야 합니다.
미국에서만 2003년에 2,143건의 심장 이식이 수행되었습니다. 그러나 매년 수천 명의 잠재적 수용자가 심장 이식을 기다리다가 사망합니다. 의사들은 여전히 대중에게 장기 기증자가 되라고 권장하지만 AbioCor는 자연 이식 또는 이용 가능한 심장을 기다리는 옵션이 없는 많은 사람들을 구할 수 있습니다.
AbioCor 및 관련 주제에 대한 자세한 내용은 다음 페이지의 링크를 확인하십시오.
