심장박동기: 종류, 장단점, 이식절차, 합병증

 

최근 한 매체에서는 영화 터미네이터로 유명한 할리우드 스타
76세의 아놀드 슈워제너거가 심장박동기를 달았다는 기사가 올라왔습니다.
이 기사를 보고 심장박동기가 이제는 대중적으로 널리 퍼진
의료기기라는 것을 생각해 볼 수 있었습니다.
오늘은 이런 심장박동기란 무엇인지, 구성요소, 종류, 장점, 단점, 
삽입술 종류, 이식 절차, 합병증에 대해 알아보겠습니다.

 

심장박동기

 

목차

1. 심장박동기란?
2. 심장박동기 구성요소
3. 심장박동기의 종류
4. 심장 박동기 장점
5. 심장 박동기 단점
6. 인공심장박동기 삽입술 종류
7. 심장 박동기 이식 절차
8. 심장 박동기 합병증
9. 글을 마치며 

 

---

1. 심장박동기란?

심장박동기는 불규칙한 심장 박동(부정맥)이 있는 
개인의 심장 박동을 조절하도록 설계된 의료 기기입니다. 
이 작은 이식형 장치는 심장 근육에 전기 충격을 전달하여 
심장이 일정한 속도와 리듬으로 뛰도록 합니다. 

심장이 분당 어느 수준 이하로 박동이 떨어지면, 전기신호를 보내
심실을 박동하게 지시를 하며, 정해진 횟수 이상으로 심장이 박동하게 되면
심장박동기는 대기모드로 들어가는 작동원리를 가지고 있습니다.

심장박동기는 다양한 심장 상태를 관리하고, 삶의 질을 향상하며, 
부정맥과 관련된 합병증의 위험을 줄이는 데 중요한 역할을 합니다.
심장 박동기의 건전지 수명은 5~10년 정도입니다.
질병 수술비 청구하실 때는 관혈수술로 청구하시면 됩니다.

 

인공심장박동기

---

2. 심장박동기 구성요소

1) 펄스 발생기(Pulse generator):

펄스 발생기는 심장박동기의 핵심 구성 요소 역할을 합니다. 
여기에는 전기 자극을 생성하고 심장에 전달하는 역할을 
하는 배터리와 전자 회로가 포함되어 있습니다. 
배터리는 장치에 전원을 공급하여 장기간 
연속 작동에 필요한 에너지를 제공합니다. 
전자 회로는 심장 활동과 프로그래밍된 설정을 기반으로 
전기 충격의 타이밍, 빈도 및 강도를 제어합니다.

2) 유도선(Leads):

유도선은 펄스 발생기에서 심장 근육으로 
전기 신호를 전송하는 얇은 절연 전선입니다. 
한쪽 끝은 펄스 발생기에 부착되고 다른 쪽 끝은 
혈관을 통해 심장에 삽입됩니다. 
심장박동기 유형에 따라 유도선 구성이 다릅니다. 
단일 챔버 심박 조율기에는 유도선이 1개 있는 반면, 
이중 챔버 심박 조율기에는 심방용 유도선과 심실용 유도선 2개 있습니다. 
심실심박박동기(CRT)에는 두 심실을 동시에 자극하는 세 개의 리드가 있습니다.

3) 센서:

심장박동기에는 심장 활동을 모니터링하고 이에 따라 
전기 충격 전달을 조정하는 센서가 장착되어 있습니다. 
이 센서는 심박수, 신체 활동 및 기타 생리학적 
매개변수의 변화를 감지하여 최적의 속도를 보장합니다. 
센서는 심장박동기가 신체 활동 중 심박수 증가 또는 휴식 중 
심박수 감소와 같은 신체 요구에 반응하는 데 도움이 됩니다. 
이 적응형 기능은 적절한 심장 박동을 유지하는 장치의 효율성을 향상합니다.

---

3. 심장박동기의 종류

1) 단일 챔버 심장박동기:

단일 챔버 심장박동기는 펄스 발생기와 심장의 심방(상부 챔버) 또는 
심실(하부 챔버)에 이식되는 하나의 리드로 구성됩니다. 
이러한 장치는 일반적으로 심방이나 심실에 영향을 
미치는 특정 유형의 부정맥을 치료하는 데 사용됩니다. 
단일 챔버 심장박동기는 효과적인 조율 치료를 제공하지만 
심장의 두 방 모두와 관련된 특정 부정맥을 완전히 해결하지 못할 수 있습니다.

2) 이중 챔버 심장박동기:

이중 챔버 심장박동기에는 두 개의 리드가 있습니다. 
하나는 심방에, 다른 하나는 심실에 배치됩니다. 
이 장치는 두 심방 사이의 전기 충격을 동기화하여 
심장의 자연스러운 리듬을 더욱 밀접하게 모방합니다. 

이중 챔버 심장박동기는 심방 및 심실 수축의 향상된 조정을 
제공하여 전반적인 심장 기능 및 증상 관리를 개선합니다. 
이는 일반적으로 심방과 심실 사이의 조정이 손상되는 
방실(AV) 차단 및 부비동염 증후군과 같은 상태를 치료하는 데 사용됩니다.

3) 양심실 심장박동기(심장 재동기화 치료, CRT):

심장 재동기화 치료(CRT) 장치라고도 알려진 
심실 심장박동기에는 3개의 리드가 있습니다. 
하나는 우심방에, 다른 하나는 우심실에, 추가 리드는 
관상동을 통해 좌심실에 배치됩니다. 

이러한 장치는 심부전 및 전도 이상이 있는 개인의 
심장 기능을 개선하도록 특별히 설계되었습니다. 
두 심실을 동시에 자극함으로써 양심실 심장박동기는 
심장 수축을 동기화하여 펌핑 효율성을 최적화하고 피로 및 
호흡 곤란과 같은 심부전과 관련된 증상을 줄입니다.

4) 속도 반응형 심장박동기:

속도 반응형 심장박동기에는 활동 수준, 호흡 또는 온도와 같은 
신체의 생리학적 매개변수의 변화를 감지하는 센서가 장착되어 있습니다. 
이러한 입력을 기반으로 심장박동기는 신체의 대사 요구에 맞게 심박수를 조정합니다. 

속도 반응 페이싱은 건강한 심장의 자연스러운 반응을 모방하여 
신체 활동 중에는 심박수를 높이고 휴식 중에는 심박수를 줄입니다. 
이 기능은 특히 활동 수준이 다양하거나 대사 요구 사항이 
변동하는 개인의 경우 환자의 기능적 능력을 향상하고 삶의 질을 향상합니다.

---

4. 심장 박동기 장점

1) 정상적인 심장 박동의 회복:

심장박동기의 주요 장점 중 하나는 정상적인 심장 박동을 회복하고 유지하는 능력입니다. 
심장 근육에 전기 자극을 전달함으로써 맥박 조정기는 심장이 일정한 속도와 
리듬으로 박동하도록 하여 서맥(느린 심박수) 및 기타 부정맥을 예방합니다. 
이러한 정상적인 심장 박동의 회복은 심장 기능을 최적화하고 
불규칙한 심장 박동과 관련된 합병증의 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.

2) 증상 완화:

심장박동기는 부정맥 환자의 증상을 크게 완화하여 삶의 질과 기능적 능력을 향상합니다. 
현기증, 피로, 실신, 호흡 곤란 등 부정맥의 일반적인 증상은 
효과적인 페이싱 치료를 통해 완화됩니다. 
적절한 심박수와 리듬을 유지함으로써 심장박동기는 환자가 보다 쉽고 
자신감 있게 일상 활동에 참여할 수 있도록 하여 전반적인 웰빙을 향상합니다.

3) 합병증 예방:

심장박동기는 뇌졸중, 심부전, 급성 심장마비 등 치료되지 않은 
부정맥과 관련된 합병증을 예방하는 데 중요한 역할을 합니다. 
심장박동기는 적절한 심박수와 리듬을 보장함으로써 혈전, 심장 근육 손상 및 
불규칙한 심장 활동으로 인한 기타 부작용의 위험을 줄입니다. 
심박 조율기 치료를 적시에 개입하면 부정맥의 장기적인 결과를 
완화하고 심혈관 건강과 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.

4) 맞춤형 치료 옵션:

심장박동기 기술의 발전으로 인해 개별 환자의 필요에 
맞는 맞춤형 치료 옵션을 갖춘 장치가 개발되었습니다. 
심장 박동기는 단일 챔버, 이중 챔버, 양심실 심장박동기 등 
다양한 유형으로 제공되며 각각 특정 기능과 이점을 제공합니다. 
또한 속도 반응형 심장박동기는 신체의 대사 요구에 따라 심박수를 조정하여 
다양한 활동 수준과 생리적 요구 사항을 수용하는 맞춤형 치료를 제공합니다.

5) 심부전 관리 개선:

심장 재동기화 치료(CRT) 장치라고도 알려진 심실 심장박동기는 
심부전 및 관련 전도 이상을 관리하는 데 상당한 이점을 제공합니다. 
CRT 심장박동기는 심장 수축을 동기화하고 펌핑 효율성을 최적화함으로써 
증상을 개선하고 입원을 줄이며 심부전 환자의 생존율을 높입니다. 
이러한 장치는 심부전 환자, 특히 심실 불일치 환자의 
심장 기능과 삶의 질을 향상하는 데 중요한 역할을 합니다.

6) 장기적인 신뢰성 및 내구성:

심장박동기는 장기적인 신뢰성과 내구성을 위해 설계되었으며, 
배터리 수명은 일반적으로 장치 설정 및 사용량에 따라 5~10년입니다. 
심장박동기의 견고한 설계와 고품질 구조는 장기간에 걸쳐 일관된 
성능과 효능을 보장하여 빈번한 장치 교체 및 관련 수술 개입의 필요성을 최소화합니다. 
이러한 수명으로 인해 환자의 편의성이 향상되고 장치 유지 관리와 관련된 의료 비용이 절감됩니다.

 

---

5. 심장 박동기 단점

1) 제한된 배터리 수명:

심장박동기의 주요 단점 중 하나는 제한된 배터리 수명입니다. 
심장박동기 배터리는 장치 설정 및 사용량에 따라 
일반적으로 5~10년 동안 지속됩니다. 

배터리가 방전되면 심장박동기는 수술을 통해 교체해야 
하므로 환자에게 불편함과 잠재적인 위험을 안겨줍니다. 
또한 배터리 고갈이 예기치 않게 발생할 수 있으므로 조율 치료가 
중단되지 않도록 시기적절한 장치 모니터링과 사전 관리가 필요합니다.

2) 감염 및 합병증 위험:

심장박동기 이식은 수술 부위, 특히 수술 직후 기간에 감염의 위험이 있습니다. 
감염은 항생제 치료가 필요한 장치 관련 심내막염과 같은 심각한 
합병증을 유발할 수 있으며, 심각한 경우에는 감염된 장치를 
제거하고 교체하기 위한 외과적 개입이 필요합니다. 

또한 시간이 지남에 따라 심장박동기 리드가 이탈되거나 
파손되어 오작동을 일으키거나 심박 조절 효율성이 상실될 수 있습니다. 
이러한 합병증은 부정적인 결과를 최소화하기 위해 경계적인 
모니터링과 잠재적인 문제의 즉각적인 관리의 중요성을 강조합니다.

3) 제한된 치료 옵션:

심장박동기는 특정 부정맥에 대해 효과적인 심박 조절 요법을 
제공하지만 모든 심장 질환이나 리듬 장애에는 적합하지 않을 수 있습니다. 
예를 들어, 심장박동기는 제세동이나 기타 전문적인 개입이 필요한 
심실세동과 같은 특정 유형의 빈맥부정맥을 치료하도록 설계되지 않았습니다. 

또한, 심장박동기는 여러 심장실이나 혈역학적 이상과 관련된 
복잡한 부정맥을 완전히 해결하지 못할 수 있으므로 
최적의 관리를 위해 대체 치료 방식이나 병용 요법이 필요합니다.

---

6. 인공심장박동기 삽입술 종류

1) 경정맥 심장박동기 이식:

경정맥 심장박동기 이식은 심장박동기 장치를 배치하는 
가장 일반적이고 최소 침습적 접근법입니다. 
이 절차 동안 리드(얇은 절연 전선)와 펄스 발생기(배터리로 작동되는 장치)가 
정맥(일반적으로 쇄골하 정맥 또는 두부 정맥)을 통해 심장에 삽입됩니다. 

리드는 형광 투시 유도에 따라 적절한 심장 챔버로 전진되고 
펄스 발생기는 흉부 또는 상복부의 피하 위치에 배치됩니다. 
경정맥 박동기 이식은 개방 수술 기법에 비해 수술적 외상 감소, 
회복 시간 단축, 감염 위험 감소 등 여러 가지 장점을 제공합니다.

2) 심장외막 심장박동기 이식:

심외막 박동기 이식은 가슴의 수술 절개를 통해 심장박동기 
리드를 심장 표면(심외막)에 직접 배치하는 것입니다. 
이 접근법은 소아 환자나 복잡한 심장 해부학적 구조 또는 이전에 
흉골 절개술(심장 절개술)을 받은 개인에게 일반적으로 사용됩니다. 

경정맥 접근이 어렵거나 장기간의 조율 치료가 
필요한 경우 심외막 조율이 선호될 수 있습니다. 
심외막 심장박동기 이식은 안정적인 조율 요법을 제공하지만, 
개방형 외과적 접근이 필요하고 경정맥 기술에 비해 
입원 기간과 회복 기간이 더 길어질 수 있습니다.

3) 피하 이식형 심장율동전환-제세동기(S-ICD) 배치:

피하 이식형 심장율동전환 제세동기(S-ICD) 배치는 
생명을 위협하는 심실 부정맥으로 인해 갑작스러운 
심장 마비의 위험이 있는 개인을 위한 전문 절차입니다. 
기존 심장박동기와 달리 S-ICD는 고에너지 충격을 전달하여 
위험한 부정맥을 종료하고 정상적인 심장 박동을 회복시킵니다. 

S-ICD 배치 중에 장치는 왼쪽 흉골 경계를 따라 피부 아래에 
배치되며 리드는 정맥 내가 아닌 피하 배치됩니다. 
S-ICD 배치는 심장 내 리드를 피하고 리드 관련 합병증의 위험을 
줄이는 등의 이점을 제공하므로 일부 환자 집단에게 귀중한 옵션입니다.

4) 무연 심장박동기 이식:

무연 심장박동기 이식은 심장박동기 기술의 중요한 발전을 의미하며 
기존 경정맥 심장박동기에 대한 최소 침습적 대안을 제공합니다. 
기존 심장박동기와 달리 무연 심장박동기는 리드나 펄스 발생기가 필요하지 않습니다. 
대신 카테터 기반 전달 시스템을 사용하여 심장에 직접 이식됩니다. 

무연 심장박동기 이식은 장치가 우심실 내에 단단히 
고정된 상태에서 대퇴 정맥 접근을 통해 수행됩니다. 
이 접근법은 납 관련 합병증의 위험을 줄이고 절차상의 
안전성과 환자의 편안함 측면에서 잠재적인 이점을 제공합니다.

---

7. 심장 박동기 이식 절차

1) 사전 검사:

심장박동기 이식 시술 전 환자는 병력 평가, 신체검사, 심전도(ECG), 
심장초음파검사 등을 포함한 철저한 평가를 받습니다. 
심장의 해부학적 구조와 기능을 평가하고 최적의 리드 배치를 결정하기 
위해 흉부 엑스레이, 심장 MRI 등의 심장 영상 검사도 수행할 수 있습니다.
시술 전 6시간 전부터 금식을 시작합니다.

2) 마취 및 환자 준비:

심장박동기 이식은 일반적으로 시술 중 환자의 편안함과 
휴식을 보장하기 위해 진정제와 함께 국소 마취하에 시행됩니다. 
정맥 접근이 확립되고, 시술 전반에 걸쳐 활력 징후가 지속적으로 모니터링됩니다. 
수술 부위는 감염 위험을 최소화하기 위해 멸균 방식으로 준비되고 씌워집니다.

3) 액세스 및 리드 배치:

리드 배치를 위한 심장 접근은 환자의 해부학적 구조와 
임상적 고려 사항에 따라 정맥 또는 수술적 접근법을 통해 이루어집니다. 
경정맥 박동기 이식에는 투시경 유도 하에 정맥, 일반적으로 
쇄골하 정맥 또는 두부 정맥을 통해 리드를 심장에 삽입하는 작업이 포함됩니다. 
리드는 원하는 심장 챔버(일반적으로 우심방 및/또는 심실)로 
이동한 후 특수 도구 및 기술을 사용하여 안전하게 배치됩니다.

4) 펄스 발생기 배치:

리드가 제 위치에 있으면 펄스 발생기(배터리로 작동되는 장치)가 
피부 아래, 일반적으로 가슴이나 상복부에 생성된 주머니에 피하 이식됩니다. 
펄스 발생기는 리드에 연결되며 적절한 리드 기능과 페이싱 
매개변수를 보장하기 위해 적절한 테스트가 수행됩니다. 
절개 부위를 봉합사 또는 접착 스트립으로 봉합하고 멸균 드레싱을 상처에 붙입니다.

5) 장치 테스트 및 프로그래밍:

펄스 발생기 배치 후, 심장박동기 시스템을 테스트하여 
장치 기능과 심장박동 효율성을 검증합니다. 
페이싱 임계값, 감지 임계값 및 리드 임피던스를 포함한 
전기 매개변수를 평가하여 최적의 장치 성능을 보장합니다. 
심장박동기는 조율 모드, 속도, 민감도 등 환자별 요구 사항과 
임상 적응증에 따라 적절한 조율 설정으로 프로그래밍됩니다.

6) 시술 후 관리 및 모니터링:

심장박동기 이식 후 출혈, 혈종 형성 또는 부정맥과 같은 즉각적인 
합병증을 평가하기 위해 회복실에서 환자를 면밀히 모니터링합니다. 
통증 관리 및 상처 관리 지침이 제공되며 환자에게는 활동 제한, 
절개 부위 관리 및 후속 진료 예약에 대한 교육이 제공됩니다. 
시술 후 꿰맨 자리가 아플 수 있으나 대부분 가라앉으며, 
특별한 상황이 발생하지 않으면 2일 뒤 퇴원할 수 있습니다.
퇴원 후 7~14일 이내에 외래에서 시술 부위 봉합실을 제거합니다. 
시술 후 2달 뒤 외래에서 인공 심장 박동기 기능 검사를 한 이후에 
건전지 수명이 오래가기 위하여 전류량을 조정하게 됩니다.
그 이후 1년에 2번 정도 외래 방문하여 인공 심장 박동기 기능을 검사합니다.

 

---

8. 심장 박동기 합병증

1) 감염:

심장박동기 이식은 수술 부위 감염의 위험이 있으며, 이는 장치 관련 
심내막염을 비롯한 심각한 합병증을 유발할 수 있습니다. 
감염 위험에 기여하는 요인으로는 환자의 동반질환, 
수술 기법, 수술 후 상처 관리 등이 있습니다. 
감염의 신속한 진단과 치료는 전신 합병증을 
예방하고 장치 기능을 보존하는 데 중요합니다.

2) 납 관련 합병증:

심장박동기 리드는 시간이 지남에 따라 이탈되거나 
파손되거나 절연 파손이 발생하여 심박 조절 효율성이 
저하되고 잠재적으로 부정맥이나 장치 오작동을 일으킬 수 있습니다. 

납 관련 합병증으로 인해 부적절한 충격, 과소감각 또는 포착 손실이 
발생하여 납 수정 또는 교체가 필요할 수 있습니다. 
납 관련 문제를 신속하게 감지하고 관리하려면 
경계심 있는 모니터링과 시기적절한 개입이 필수적입니다.

3) 혈종 및 출혈:

수술 부위의 혈종 형성 및 출혈은 심장박동기 이식 후 
흔한 합병증이며, 특히 항응고제 치료를 받고 있거나 
응고병증이 있는 환자의 경우 더욱 그렇습니다. 

큰 혈종은 주변 구조를 압박하고 상처 치유를 
방해하며 감염 위험을 증가시킬 수 있습니다. 
혈종 및 출혈 합병증을 예방하고 관리하려면 
면밀한 모니터링과 적절한 지혈 기술이 필수적입니다.

4) 기흉 및 혈관 손상:

경정맥 박동기 이식은 특히 납 삽입 중에 기흉(흉강 내 공기) 
및 혈관 손상의 위험을 수반합니다. 
폐나 혈관에 우발적인 천공이 발생하면 호흡 곤란, 
출혈 또는 혈역학적 불안정이 발생할 수 있습니다. 
이러한 합병증의 위험을 최소화하고 안전한 리드 배치를 
보장하려면 신중한 절차 계획, 투시경 안내 및 의사의 전문 지식이 중요합니다.

5) 장치 관련 오작동:

배터리 고갈, 회로 결함 또는 프로그래밍 오류와 같은 심박 조율기 
오작동으로 인해 장치 기능 및 심박 조절 치료가 손상될 수 있습니다. 
환자는 부적절한 페이스 또는 부적절한 장치 동작으로 인해 현기증, 
실신 또는 심계항진과 같은 증상을 경험할 수 있습니다. 
장치 관련 오작동을 신속하게 감지하고 해결하려면 
정기적인 장치 점검과 모니터링이 필수적입니다.

6) 혈전색전증 사례:

심장박동기를 사용하는 환자는 특히 심방세동이나 장치 관련 
혈전 형성 상황에서 혈전색전증 발생 위험이 높습니다. 
혈전색전증은 뇌졸중, 심근경색 또는 말초 동맥 폐쇄로 
이어질 수 있으므로 혈전색전증 위험을 완화하기 위해 
항응고제 요법이나 항혈소판제가 필요합니다. 
항혈전 치료를 최적화하고 혈전색전증 합병증을 최소화하려면 
심장학과 혈액학 팀 간의 긴밀한 협력이 필수적입니다.

 

---

9. 글을 마치며

심장박동기는 심장 부정맥을 효과적으로 관리하여 
전 세계 수백만 명의 개인에게 적절한 심장 기능과 
증상 완화를 보장하는 생명을 구하는 장치입니다. 

기술의 발전과 지속적인 연구를 통해 심장박동기 치료법은 
지속적으로 발전하여 다양한 심장 질환을 앓고 있는 
환자에게 향상된 결과와 삶의 질을 제공합니다. 
심장학 분야에서 심장 박동기 기술을 발전시키고 환자 치료를 
최적화하려면 의료 전문가, 연구원 및 장치 제조업체 간의 협력 노력이 필수적입니다.