인공심박동기삽입술

서맥성 부정맥은 심장 박동수가 비정상적으로 느린 상태를 의미하며, 인공심박동기 삽입술의 가장 흔한 적응증 중 하나이다. 일반적으로 성인에서 안정 시 심박수가 분당 60회 미만인 경우를 가리키지만, 증상을 동반하거나 심장의 전기 전도 시스템에 구조적 문제가 있는 경우 치료가 필요하다.

주요 원인은 동기능부전증후군과 방실차단으로 나뉜다. 동기능부전증후군은 심장의 자연적인 페이스메이커인 동방결절의 기능 이상으로 인해 심박수가 지나치게 느려지거나, 심박 일시 정지가 발생하는 상태이다. 방실차단은 동방결절에서 생성된 전기 신호가 방실결절과 히스속을 통해 심실로 전달되는 경로에 차단이 생겨 심실 수축이 지연되거나 빠지는 경우이다.

이러한 서맥으로 인해 뇌나 다른 장기에 혈액 공급이 부족해지면 다양한 증상이 나타난다. 대표적인 증상으로는 현기증, 실신, 심한 피로감, 호흡 곤란, 기억력 장애 등이 있다. 약물 치료로 조절이 어렵거나, 증상이 뚜렷한 경우 인공심박동기 삽입을 통해 적절한 심박수를 유지하도록 한다.

심장 차단은 심장의 전기 신호가 심방에서 심실로 정상적으로 전달되지 못하는 상태를 의미합니다. 이는 방실 결절이나 히스속과 같은 전도계의 문제로 발생하며, 전도가 지연되거나 완전히 차단되는 정도에 따라 1도, 2도, 3도로 분류됩니다.

1도 심장 차단은 모든 신호가 전달되지만 지연되는 상태이며, 대부분 증상이 없어 치료가 필요하지 않을 수 있습니다. 2도 심장 차단은 일부 신호가 차단되는 상태로, 모비츠 1형과 모비츠 2형으로 나뉩니다. 특히 모비츠 2형은 증상이 있거나 3도 차단으로 진행할 위험이 있어 인공심박동기 삽입의 적응증이 될 수 있습니다.

3도 심장 차단(완전 방실 차단)은 심방의 신호가 전혀 심실로 전달되지 않는 가장 심각한 형태입니다. 이 경우 심실은 스스로 매우 느린 맥박(이소성 심실 리듬)을 만들어 박동하지만, 이는 혈류를 유지하기에 충분하지 않을 수 있습니다. 환자는 현기증, 실신, 호흡곤란, 피로감 등의 증상을 보이며, 돌연사의 위험도 증가합니다. 따라서 3도 심장 차단은 증상 유무와 관계없이 대부분 인공심박동기 삽입술의 절대적 적응증으로 간주됩니다.

심장 차단의 원인은 다음과 같을 수 있습니다.

심부전 치료를 위한 심장 재동기화 치료(CRT)는 좌심실과 우심실의 수축이 비동기화되어 심장의 펌프 기능이 저하된 환자에게 적용된다. 이 치료는 주로 좌심실 박출률이 35% 이하이고, 심전도 상 좌각차단(QRS 파의 폭이 120ms 이상)이 관찰되며, 최적의 약물 치료에도 불구하고 증상이 지속되는 환자에게 고려된다.

CRT 페이스메이커(CRT-P) 또는 제세동기 기능이 추가된 CRT-D 장치는 일반적인 페이스메이커보다 더 많은 전극을 사용한다. 좌심실을 자극하기 위한 전극은 관상정맥동을 통해 삽입되는 경우가 많으며, 이는 심장 표면의 정맥을 통해 좌심실 벽에 도달한다. 우심실과 우심방에는 일반적인 전극이 배치되어, 세 개의 심실(우심방, 우심실, 좌심실)이 조화롭게 박동하도록 조율한다.

이 치료의 목표는 심실 간의 비동기화를 교정하여 심장의 효율성을 높이고, 심부전 증상을 완화하며, 입원율을 낮추고 생존율을 향상시키는 것이다. 치료 성공률은 환자의 해부학적 조건과 전극의 이상적인 위치 선정에 크게 의존한다. 모든 환자에게 효과가 있는 것은 아니므로, 수술 전 철저한 평가가 필수적이다.

펄스 발생기는 인공심박동기 시스템의 두뇌에 해당하는 핵심 구성 요소이다. 이 장치는 리튬 이온 배터리와 전자 회로를 포함한 밀봉된 금속 케이스(일반적으로 티타늄 합금으로 제작됨)로 구성되어 있다. 펄스 발생기의 주요 기능은 심장의 전기적 활동을 감시하고, 프로그램된 설정에 따라 필요할 때 전기 자극(펄스)을 생성하여 심장을 박동시키는 것이다.

장치는 심전도 신호를 지속적으로 모니터링하며, 심장이 정상적으로 박동할 때는 대기 상태를 유지한다. 설정된 최저 심박수보다 심박수가 떨어지거나 심장 박동이 완전히 멈추는 경우, 펄스 발생기는 즉시 전기 자극을 생성하여 심장 근육을 수축시킨다. 생성된 전기 신호는 연결된 전극을 통해 심장으로 전달된다.

펄스 발생기는 의사가 외부 프로그래머를 통해 다양한 매개변수를 무선으로 조정할 수 있도록 설계되어 있다. 조정 가능한 주요 설정에는 다음과 같은 것들이 포함된다.

이러한 설정은 환자의 상태 변화에 맞춰 외래 진료 시 최적화될 수 있다. 또한 펄스 발생기는 심장 리듬과 장치 기능에 대한 데이터를 내부에 저장하며, 이 정보는 정기 점검 시 의사가 검토하여 치료를 평가하는 데 활용된다.

전극은 펄스 발생기와 심장을 연결하는 가는 절연 도선이다. 전극의 주요 역할은 심장의 전기적 활동을 감지하여 펄스 발생기에 전달하고, 펄스 발생기에서 생성된 전기 자극을 심장 근육에 전달하는 것이다.

전극은 크게 단극 전극과 쌍극 전극으로 나뉜다. 단극 전극은 전극의 끝단(심장 내)만이 활성 전극으로 작용하며, 펄스 발생기의 금속 케이스가 반대 극의 역할을 한다. 쌍극 전극은 하나의 전극 도선 내에 두 개의 활성 전극이 있어 심장 내에서만 회로가 완성된다. 쌍극 전극은 외부 전자기 간섭에 덜 민감한 장점이 있다.

전극의 고정 방식에 따라 나선형 고정 전극과 덩굴손형 고정 전극으로 구분한다. 나선형 고정 전극은 전극 끝단의 나사를 심장 벽에 감아 고정하는 방식으로, 주로 심실에 위치시킨다. 덩굴손형 고정 전극은 전극 끝단의 작은 갈고리 모양 구조물이 심장 내벽에 걸려 고정되는 방식으로, 주로 심방에 사용된다.

전극은 장기간 심장 내에 안정적으로 위치해야 하므로 내구성이 뛰어난 소재로 제작된다. 절연체는 실리콘 또는 폴리우레탄 소재를 사용하며, 도체는 코발트-크롬 합금 등이 사용된다. 전극의 선택은 환자의 해부학적 구조, 부정맥의 종류, 그리고 삽입될 심장의 위치(심방 또는 심실)에 따라 결정된다.

배터리는 인공심박동기의 전원을 공급하는 핵심 구성 요소이다. 펄스 발생기 내부에 위치하며, 리튬-요오드 전지가 가장 일반적으로 사용된다. 이 배터리는 충전이 필요 없는 일차 전지로, 수술을 통해 교체될 때까지 지속적으로 전기를 공급한다.

배터리의 수명은 보통 5년에서 15년 사이이며, 여러 요인에 의해 결정된다. 주요 영향 요인으로는 장치의 출력 설정, 심박동에 대한 의존도(즉, 자극을 얼마나 자주 제공하는지), 그리고 배터리 자체의 용량이 있다. 장치는 배터리 잔량을 주기적으로 자가 점검하며, 의사는 추적 관찰 시 이를 확인한다.

배터리가 소모되어 가는 징후는 다음과 같다.

배터리가 완전히 방전되기 전에 예정된 교체 수술이 필요하다. 교체 시에는 일반적으로 펄스 발생기 전체를 새로운 장치로 바꾸며, 기존 전극 선은 대부분 재사용할 수 있다.

수술 전 검사 및 평가는 환자의 전반적인 건강 상태를 파악하고, 인공심박동기 삽입의 필요성과 적절한 장치 유형을 결정하며, 수술 위험을 최소화하기 위해 필수적으로 시행됩니다.

주요 검사는 다음과 같습니다.

이러한 평가를 통해 환자의 심부전 정도, 동반된 심혈관 질환, 당뇨병이나 신부전과 같은 전신 질환을 종합적으로 고려합니다. 특히 심장 재동기화 치료가 필요한 경우, 심장초음파를 통한 좌심실 구혈률과 심실 간 동기화 장애 정도가 중요한 결정 요소가 됩니다. 모든 검사 결과는 심장내과 의사, 흉부외과 의사, 마취통증의학과 의사가 함께 검토하여 최종적인 수술 계획을 수립합니다.

수술 전 적절한 금식은 마취와 관련된 위 내용물의 흡인 위험을 줄이기 위해 필수적이다. 일반적으로 수술 6~8시간 전부터는 모든 고형식(음식물) 섭취를 중단하고, 수술 2시간 전까지는 투명한 액체(물 등)만 허용한다[3].

환자가 평소 복용 중인 약물에 대한 조정이 매우 중요하다. 특히 항응고제(와파린 등)나 항혈소판제(아스피린, 클로피도그렐 등)는 출혈 위험을 증가시키므로, 수술 전 중단 여부와 기간을 의사와 상의하여 결정한다. 대부분의 경우, 수술 며칠 전부터 일시 중단하거나 다른 약물로 대체한다. 당뇨병 치료제의 경우, 금식으로 인한 저혈당 위험을 피하기 위해 용량 조절이 필요하다.

이외에도 고혈압 치료제나 기타 만성 질환 약물은 의사의 지시에 따라 수술 당일 아침 약을 일부 복용하거나 생략할 수 있다. 모든 약물 복용 이력은 수술 전에 의료진에게 정확히 알려야 한다.

수술은 일반적으로 국소 마취 하에 시행되며, 환자는 의식이 유지된 상태에서 수술을 받는다. 전신 마취는 드물게 필요한 경우에만 적용된다[4].

가장 흔한 삽입 부위는 왼쪽 또는 오른쪽 쇄골 아래의 쇄골하 정맥 부위이다. 이 위치는 전극을 심장까지 안전하게 도달시키기 쉽고, 펄스 발생기를 피부 아래 주머니에 편안하게 고정시키기에 적합하기 때문이다. 다른 부위로는 액와부(겨드랑이 부위)나 드물게 복부가 사용될 수 있다.

부위를 결정한 후, 피부를 소독하고 국소 마취제를 주사하여 해당 부위를 마취한다. 이로 인해 피부 절개와 주머니 형성 과정의 통증이 크게 줄어든다.

수술 부위의 피부를 절개한 후, 쇄골하정맥이나 액와정맥과 같은 주변 정맥을 찾아 접근합니다. 이때 세로침이라는 특수한 바늘과 가이드와이어를 사용하여 정맥 내부로 안전하게 진입합니다. 이후 가이드와이어를 따라 도관을 삽입하여 전극이 통과할 경로를 만듭니다.

전극은 이 도관을 통해 정맥 시스템 안으로 삽입됩니다. 형광투시경이라는 실시간 X-선 영상 장치의 지도 하에, 전극은 정맥을 따라 심장 내부로 조심스럽게 전진시킵니다. 목표 위치는 보통 우심실의 심첨부나 우심방의 귀 부분입니다. 전극의 끝이 적절한 위치에 도달하면, 전극 끝에 있는 작은 갈고리나 나선형 구조를 이용하여 심장 벽에 고정시킵니다.

전극의 위치와 접촉 상태를 확인하기 위해 여러 가지 전기적 테스트를 실시합니다. 이는 심장내전도검사의 일부로, 전극이 포착하는 심장의 전기 신호의 크기와 전극을 통해 심장을 자극하는 데 필요한 에너지의 양을 측정합니다. 안정적인 신호 포착과 낮은 자극 역치가 확인되어야 최종 위치로 확정합니다.

테스트가 완료되면, 전극의 반대쪽 끝은 아직 피부 밖에 남아 있으며, 이후 펄스 발생기에 연결될 준비를 합니다.

전극이 적절한 위치에 고정되면, 이를 펄스 발생기에 연결한다. 펄스 발생기는 일반적으로 쇄골 하방의 피하 주머니에 삽입된다. 이 주머니는 수술 전에 국소 마취제로 마취된 피부와 피하 조직을 절개하여 만든다. 발생기의 크기에 따라 주머니의 크기를 조절하며, 발생기가 너무 피부를 당기지 않도록 적절한 깊이에 위치시킨다.

발생기를 주머니에 넣은 후, 모든 전극 리드를 발생기의 연결 포트에 고정한다. 이때 각 리드의 극성(양극/음극)과 연결 위치를 정확히 확인한다. 연결 후에는 발생기 주머니에 삼출액이 고이지 않도록 지혈을 철저히 한다. 절개 부위는 일반적으로 봉합사로 봉합한다.

펄스 발생기의 기능을 확인하기 위해 수술 중 테스트를 실시한다. 이는 문턱값 측정과 감도 측정으로 구성된다. 문턱값 측정은 페이싱이 심장을 효과적으로 구동하는 데 필요한 최소 에너지를 확인하는 것이다. 감도 측정은 발생기가 심장의 자발적인 전기 활동을 올바르게 감지하는 능력을 평가한다. 또한 저항을 측정하여 전극 리드의 전기적 연결 상태를 점검한다.

이러한 테스트 결과를 바탕으로 펄스 발생기의 초기 프로그래밍을 설정한다. 기본 페이싱 모드, 페이싱 속도, 출력 에너지 등의 매개변수를 환자의 상태와 필요에 맞게 조정한다. 모든 테스트가 만족스럽고 발생기가 정상적으로 작동하는 것이 확인되면 수술을 종료한다.

수술 직후 환자는 일반적으로 1~2일간 입원하여 상태를 관찰받습니다. 이 기간 동안 심전도 모니터링을 통해 장치의 작동 상태와 심장 리듬을 확인하며, 삽입 부위의 출혈이나 감염 징후에 주의 깊게 관찰합니다.

수술 다음 날 쯤 흉부 엑스레이 촬영을 시행하여 펄스 발생기와 전극의 위치를 최종 확인합니다. 퇴원 시에는 환자에게 장치 확인 카드와 함께 구체적인 생활 지침이 제공됩니다.

활동 제한은 다음과 같이 단계적으로 이루어집니다.

• 첫 24~48시간: 삽입 부위 팔의 과도한 움직임과 들기 금지

• 첫 2주: 무거운 물건 들기, 격렬한 운동, 삽입 부위 팔을 머리 위로 올리는 동작 제한

• 4~6주 후: 대부분의 정상적인 활동과 가벼운 운동 가능

• 접촉성 스포츠(예: 축구, 레슬링)는 일반적으로 피해야 합니다.

삽입 부위의 봉합사는 대부분 흡수성 봉합사를 사용하므로 제거할 필요가 없습니다. 목욕은 통상적으로 수술 48시간 후부터 가능하나, 상처 부위를 문지르지 말고 가볍게 닦아내야 합니다.

수술 후 첫 24~48시간 동안은 특히 감염 징후에 주의 깊게 관찰합니다. 발열, 삽입 부위의 발적, 부종, 통증 증가, 분비물 배출 등은 감염을 의심할 수 있는 주요 증상입니다. 의료진은 정기적으로 환자의 활력 징후를 확인하고 상처 부위를 검사합니다.

다른 주요 합병증으로는 기흉이나 혈흉이 발생할 수 있습니다. 이는 쇄골하정맥을 천자하는 과정에서 폐나 혈관이 손상될 경우 일어납니다. 환자에게 호흡 곤란, 가슴 통증, 지속적인 기침 등의 증상이 새롭게 나타나는지 모니터링합니다. 필요시 흉부 방사선 촬영을 통해 확인합니다.

전극의 위치 이동이나 박리 또한 초기에 발견해야 할 중요한 합병증입니다. 이는 심장 박동을 유도하는 페이싱 기능에 실패를 일으킬 수 있습니다. 병원에서는 심전도 모니터를 통해 페이싱 신호가 정상적으로 전달되고 있는지 지속적으로 확인합니다. 때로는 흉부 X선 촬영을 통해 전극 선단의 위치를 재확인하기도 합니다.

초기 합병증은 수술 직후부터 수일 내에 발생하는 문제를 가리킨다. 가장 흔한 합병증은 혈종 형성이다. 이는 삽입 부위의 혈관에서 출혈이 발생하여 피부 아래에 피가 고이는 현상이다. 대부분 작은 크기로 저절로 흡수되지만, 크기가 크거나 통증이 심한 경우 배액이나 재수술이 필요할 수 있다.

기흉은 또 다른 중요한 초기 합병증이다. 쇄골하정맥이나 내경정맥에 접근하는 과정에서 폐를 찔러 공기가 흉막강 내로 새어 들어가 폐가 일부 쪼그라들게 된다. 대부분의 경우 증상이 없거나 경미하지만, 호흡곤란이 발생하면 흉강 내에 튜브를 삽입하여 공기를 빼내는 처치가 필요하다.

감염 역시 주요 관심사이다. 수술 부위의 발적, 부종, 통증, 고름 분비물 또는 발열이 나타날 수 있다. 감염이 펄스 발생기 주머니에 국한되면 항생제 치료로 조절될 수 있으나, 장치 자체까지 침범한 경우 전체 시스템을 제거하고 새로운 장치를 다른 부위에 삽입해야 하는 상황으로 이어질 수 있다.

드물지만 심각한 합병증도 발생할 수 있다. 전극이 심장 벽을 뚫는 심장 천공이 일어나면 급성 심낭삼출이나 심압전을 유발하여 생명을 위협할 수 있다. 또한, 전극이 잘못된 위치에 배치되거나 수술 중에 움직여 횡격막을 자극하여 딸꾹질을 유발하거나, 적절한 심장 박동을 유도하지 못하는 경우도 있다.

후기 합병증은 수술 후 수주에서 수년 후에 발생할 수 있는 문제들을 포함합니다. 가장 흔한 후기 합병증 중 하나는 전극의 기능 장애입니다. 이는 전극이 심장 근육에서 벗어나는 전극 탈락, 전극 끝부분에 섬유 조직이 자라 전기 신호 전도를 방해하는 전극 주위 섬유화, 또는 전극 자체의 절연 파손이나 파열로 인해 발생할 수 있습니다. 이러한 문제는 페이싱이 불안정해지거나 완전히 실패하는 원인이 됩니다.

또 다른 주요 후기 합병증은 펄스 발생기 주머니와 관련된 문제입니다. 장치 주머니에 혈종이 지속되거나, 장치가 피부를 뚫고 돌출되는 장치 침식, 또는 주머니 부위에 감염이 발생할 수 있습니다. 특히 감염은 수술 후 몇 달이 지나서도 나타날 수 있으며, 대부분 포도상구균에 의해 발생합니다. 장치 감염은 항생제 치료만으로는 해결되기 어렵고, 종종 펄스 발생기와 전극을 모두 제거해야 합니다.

이 외에도 배터리 수명이 예상보다 빨리 소모되거나, 드물게는 페이싱으로 인해 심실 수축이 비동기화되어 심장 기능이 악화되는 페이스메이커 증후군이 발생할 수 있습니다. 모든 후기 합병증은 정기적인 추적 관찰을 통해 조기에 발견하고 적절히 관리하는 것이 중요합니다.

인공심박동기 삽입 후 환자는 평생에 걸쳐 정기적인 추적 관찰을 받아야 합니다. 이는 장치의 기능을 확인하고, 배터리 상태를 모니터링하며, 환자의 심장 상태 변화에 맞춰 설정을 최적화하기 위함입니다. 추적 관찰은 일반적으로 외래 진료를 통해 이루어지며, 원격 모니터링 시스템을 병행하는 경우도 많습니다.

초기에는 수술 후 1개월, 3개월, 6개월에 한 번씩 방문 검사를 시행합니다. 이후 장치가 안정적으로 작동하면 6개월에서 1년 간격으로 정기 점검을 받게 됩니다. 배터리 수명이 다 되어갈 무렵에는 검사 간격이 짧아질 수 있습니다. 주요 검사 항목은 다음과 같습니다.

최근에는 원격 모니터링 시스템이 보편화되어 있습니다. 환자가 집에서 송신기를 통해 장치 데이터를 병원으로 전송하면, 의료진은 이를 확인하고 이상 유무를 판단합니다. 이를 통해 증상이 없더라도 조기에 문제를 발견할 수 있으며, 병원 방문 횟수를 줄일 수 있는 장점이 있습니다. 특히 배터리 소모가 예상보다 빠르거나, 리드선에 결함이 생겼을 때, 또는 부정맥 사건이 기록되었을 때 조기 경보를 받게 됩니다.

정기적인 추적 관찰을 통해 인공심박동기는 환자의 변화하는 생리적 필요에 맞춰 프로그래밍을 재조정할 수 있습니다. 또한 장치 관련 합병증을 예방하고, 배터리 교체 시기를 정확히 예측하여 갑작스러운 장치 정지를 막을 수 있습니다.

삽입 후 첫 4~6주 동안은 삽입 부위를 과도하게 사용하거나 팔을 머리 위로 크게 올리는 동작을 피해야 합니다. 이는 전극이 제자리에 안정적으로 고정되는 것을 방해할 수 있습니다. 무거운 물건을 들거나 격렬한 운동, 골프 스윙, 수영 등의 활동은 의사의 승인 후에 재개해야 합니다.

일상적인 가전제품과 전자기기는 대부분 안전하게 사용할 수 있습니다. 그러나 강한 자기장을 발생시키는 일부 장비에는 주의가 필요합니다. MRI 기기는 특정 조건(예: MRI 조건부 장치)에서만 사용이 허용되며, 반드시 의사와 상담해야 합니다. 보안 검색대의 금속 탐지기는 장치를 고장내지는 않지만, 알람을 울릴 수 있으므로 삽입 사실을 직원에게 알리는 것이 좋습니다. 휴대전화는 장치에서 15cm 이상 떨어진 반대쪽 귀에 대고 사용하는 것이 권장됩니다.

장치의 배터리 수명은 일반적으로 5~15년 정도이며, 정기적인 추적 관찰을 통해 배터리 상태를 점검받게 됩니다. 만약 갑자기 어지러움, 실신, 심계항진, 또는 삽입 부위의 발적, 통증, 열감 등의 증상이 나타나면 즉시 의료진에게 연락해야 합니다.