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인공심장이란 생체 내에 이식되어 회복불능인 자연심장의 기능을 완전히 대신 할 수 있는 것으로 오늘날에는 자연 심장 기능의 부분적인 대체 및 보완 기능을 갖는 심실 보조 장치도 중요한 부분으로 인정되고 있다. 국가장기조직혈액관리원의 통계에 의하면 2019년 심장 이식자는 194명인 것에 대비해 이식대기자의 수는 717명으로 약 4배이상으로 많고 미국의 상황은 심장이식의 대기순위를 높이기 위해서 담당의사의 과잉 진단이 발생하고 있기 때문에 인공심장이 필요하다.
본 글에서는 기능상의 분류와 인공심장 혈액펌프에 대해서 설명을 하고 세계 시장 현황에 대해서도 알려 주겠다.
목차
- 기능상의 분류
- 인공심장 혈액펌프
- 세계 시장 현황
기능상의 분류
1. 완전인공심장(Total Artifical Heart : TAH) : 자연심장의 좌우심방과 대동맥 및 폐동맥과 연결 부위를 잘라낸 자리에 부착되어 자연심장의 기능을 완전히 대체하는 것을 기본원리로 두고있다.
2. 보조인공심장(Ventricular Assist Device : VAD)
1) 부분적을 손상된 자연심장의 기능을 보조 해 주기 위한 심실 보조 장치
2) 심실의 벽에 구멍을 뚫어 관을 하나 연결하고, 대동맥에도 구멍을 뚫어 관을 연결시킨 후, 이 관들에 혈액 펌프를 연결하여 심실의 혈액 박출 작업을 보조해주는 장치이다.
3) L-vad(좌심실 보조장치), R-vad(우심실 보조장치)가 있다.
3. 대동막내 풍선 보조장치(Intra Aortic Balloon pump : IABP) : 대퇴동맥이나 말초동맥으로부터 풍선을 부착한 관을 좌쇄골하동맥 바로 아래까지 삽입하여 풍선의 수축과 확장을 심장의 박동 주기에 맞추어 구동장치를 동작 시키게 한다.
구동방법 분류
공기 압축식
다이어프램을 압축공기로 밀어 혈액 공급 환자의 움직임 제약 세균 감염 등의 문제 고려 일본의 국립순환기병에서 연구, 도요보에서 상품화
전기 기계식
전기 에너지를 기계적 운동으로 바꾸어 주는 장치
인공심장 혈액펌프
1.맥동형 혈액펌프
1) 자연심장과 같이 심장박동에 의해 혈액을 박출하는 타 입의 혈액 펌프
2) TAH 이식에 의한 생존율은 낮음
3) VAD에 의한 이식의 성공률이 90%
4) 1957년 맥동형 TAH 프로그램이 시작
5) 1962년 좌심실보조장치프로그램에 의한 바이패스 타입 보고
6) 1963년 여러 형태의 L-VAD 개발 프로그램 발표
2. 원심형 혈액펌프
1) 1977년부터 심폐바이패스 롤러 펌프대용으로 사용
2) 가격이 저렴하고 사용이 편리하여 외장형 모델들이 임상용으로 사용되어 왔다.
3) 심폐바이패스 : 심장의 펌프작용과 허파의 가스교환 기능을 심폐기란 기계장치로 일시적으로 대행
3. 축류형 혈액펌프
1) 소형화 가능함
2) 소음이 적다
3) 10여년 전부터 심실보조용으로 개발 중
4) 용혈현상이 발생될 것으로 예상됐으나 혈구의 손상은 미미
용혈현상 : 적혈구가 붕괴하여 헤모글로빈이 혈구 밖으로 용출하는 현상
세계 시장 현황(2019년도 기준)
- 보조심장장치의 국내 시장 규모가 2017년부터 2019년까지 약 7배 증가했다.
- 국내 시장의 점유율 비중은 모두 해외에서의 수입이다.
- 2019년 기준 완전인공심장(TAH)의 시장 점유율이 36.2%로 가장 높다.
- 대동막내 풍선 보조장치(IABP)는 27.4%, 보조심장 장치(VAD)는 18.7%를 차지한다.
- 2027년 제품별 예상 시장 점유율은 2019년과 비교했을 때 비슷한 수준으로 예상된다.
- 하지만, 인공심장의 세계시장의 규모는 약 2배 성장할 것으로 예상된다.
북아메리카는 2018년 기준 33%로 가장 큰 시장 점 유율을 차지했다. 2018년 대비 연간성장률이 11.7%로 예상된다.
- 유럽에서의 비만 및 심혈관 질환의 높은 발병률은 현재 시장 점유율에 기여했다.
- 아시아 시장의 연간성장률은 12.5%가 예상된다. * 상승하는 이유는?
1. 심혈관 질환 발병의 증가
2. 의료 인프라 개선 및 의료 부문에 대한 투자 증가
인공심장의 기능상의 분류에서 3가지를 다루었고 추가로 구동방법 분류까지 알려 주었다. 그리고 인공심장의 혈액펌프에서 3가지를 배웠는데 서로 비교를 해보면서 공부하면 좋다. 마지막으로 2019년도를 기준으로 세계시장 현황에 대해서 알아 보았는데 규모는 점차 증가할 것으로 보인다.