생명연장의 꿈 - 대체 가능한 기계 심장의 역사

기계심장은 과연 성공적으로 이식될 수 있나

인공장기는 인간의 영생을 위한 최종 보스와 같은 존재입니다. 

www.dizajnzona.com

문제가 되는 신체를 차 부품 갈 듯 지속적으로 교체할 수 있다고 상상을 해 보세요. 아프면 그때그때 필요한 부품을 교환(?)만 해서 죽지 않고 살 수 있습니다.

 

장기 분야에서는 심장이 가장 기술발전을 보여주고 있는데요. 심장의 경우 피를 순환시키는 행동이 눈에 뚜렷이 보이기 때문입니다. 

http://1mhealthtips.com/

1950년대부터 펌프를 사용한 기계식 인공 심장 개발이 시도되어 왔지요. 동물 장착시험을 계속해 오다 1982년 최초로 미국에서 사람에게 이식을 시도됩니다. 

1969년 Jarvik-7이란 모델인데, 개발부터 FDA의 승인을 받는 데까지 장장 10여년이 걸린 대 장정이었습니다. 

The New York Times

그도 그럴 것이 망아지에게 이식한 1973년에만 해도 30일 정도 생존하지 못했거든요. 동물시험 생존 일을 268일로 끌어 올리는데 걸린 시간이 (1981년 FDA 승인 당시) 10여년이었습니다. 

최초 모델은 외부 펌프의 무게만 180여kg 이었는데, 개량하여 결국 사람 몸에 이식할 수 있는 사이즈까지 줄일 수 있었습니다.

하지만 안타깝게도 시술 받은 환자는 (Barney Clark)는 112일 이후 사망합니다. 여러 원인이 문제였지만, 가장 관심을 받은 원인은 혈전이었습니다. 

아무리 완벽하게 만들어도 기계에 거쳐서 나온 피가 응고되어 버리고 말았는데요. 이 혈전으로 환자는 뇌졸중 증상을 보였던 것으로 판명됩니다.

 

www.jim.fr

생각보다 큰 크기, 그리고 생체 부작용 때문에 완전 기계식 인공심장은 관심에서 멀어집니다. 심장은 그대로 두고 보조 펌프를 장착하는 쪽으로 개발이 진전되지요. (ventricular assist device - VAD) 

fromthebottomofmylvad.blogspot.com

대표적으로 하트메이트를 들 수 있는데요. 2010년 딕체니 부통령이 시술을 받아 유명해진 제품입니다. 혹은 아얘 다른 방향인, 발전된 의학을 이용해 심장을 이식하는 쪽으로 방향이 전환되지요.

 

themalaymailonline.com

이렇게 기계식 심장은 완전히 배제된 줄 알았는데, 최근 프랑스에서 개발한 인공심장 카르마에 대한 소식이 있었습니다. 

카르마는 2008년 개발된 심장으로, 소의 심장 조직을 활용하여 거부반응을 줄이는 일종의 하이브리드 인공 심장으로 유명합니다. 

지금까지의 심장들은 이식수술 전까지 사용하는 일종의 가교 역할이었는데, 카르마의 경우 완전 대체가 가능할 것으로 여겨졌지요. 

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크기가 900그램 정도로 소형이고, 리튬이온 배터리가 내장되어 5년간 안정적으로 작동합니다. 내부의 센서로 혈류를 측정하여, 몸이 운동상태가 되면 스스로 박동을 늘이는 성능을 탑재하고 있습니다.

 

rudebaguette.com/

부푼 기대를 한 몸에 받고, 2013년 최초로 이식이 시도되었는데, OTL 환자가 75일만에 사망합니다. 

2015년 있었던 두 번째 시도에서도. 시술 8개월 만에 사망합니다 원인은 각각 수술 후유증과 혈액 순환 장애였지요. 

huffingtonpost.com

개발사인 카르마 SA는 공식적인 발표에서 수술후유증으로 인한 사망자는 심장 성능과 관계 없다고 발표했었는데요. 

가장 최근인 2016년 다섯 번째 사망자가 나오면서 결국 카르마는 관계기관의 제제를 받게 됩니다. 원인이 어떻던지 간에 시술 자체가 위험하다고 보는 시각이 지배적이었지요.

 

佛 인공심장 이식환자 3년 만에 5명 숨져…정부 수술 중단 지시 - 연합뉴스

 

심근경색과 같이 심장질환으로 사망하는 환자는 전체 사망자의 약 1/3을 차지한다고 합니다. 

심장 기증자를 찾지 않는 한 심장질환을 극복할 수 있는 방법이 생각보다 많지 않은 셈인데요. 이런 이유로 인해 생각보다 많은 난관이 있음에도 불구하고. 기계식 심장 개발이 계속 되는 것 같습니다.

 

인공장기 개발이 가장 활발한 심장분야. 

앞으로 또 다른 진화가 있을 런지도 모르겠습니다만. 지금까지 정황으로 볼 때 인간의 장기를 기계로 대체하는 건 생각보다 쉬운 일이 아님은 분명해 보이는군요. 

영화 로보캅

공각기동대의 ‘의체’를 보는 날이 과연 올 수 있을까요.