심부전 환자는 언제 심정지가 올지 몰라 매일매일 위험과 직면하고 있다. 이에 맥슨모터가 프로시리언과 협력해 심장 치료의 획기적인 터닝포인트를 마련했다. 직경 6mm에 불과한 맥슨모터의 초소형 브러시리스 EC6 모터는 프로시리언 Aortix 대동맥 내 펌프에 활용돼 심부전 환자들이 기대 수명을 높이고, 불편없는 생활을 이어가도록 하고 있다. 자료제공 | 맥슨모터코리아(www.maxonmotor.co.kr)
미국 텍사스 휴스턴의 한 생명 과학 팀이 새로운 치료 기술을 개발해 만성 심부전 환자들이 소중한 생명을 불편 없이 이어갈 수 있는 희망을 제시하고 있다. 프로시리언(Procyrion)이란 이름이 지닌 의료기기 회사가 개발한 체내 삽입형 순환보조장치 ‘Aortix’가 바로 그것이다.
Aortix는 체내에서 장기적으로 사용이 가능하도록 설계된 순환보조장치로, 기존 장치보다 위험성을 크게 줄임으로써 건강 상태로 인해 약을 복용할 수 없는 심부전 환자들에게 최소 침습(侵襲, invasion) 치료를 가능하도록 한다. 프로시리언은 또한 Aortix가 어린 심장병 환자 치료에서 심장 기능의 장애를 방지하는데 기여할 것으로도 기대했다.
치명적 위험 요소, 완벽 제거
Aortix의 핵심은 대동맥 내에 위치해 심장 본래의 기능을 돕는 펌프다. 이는 과거 심장의 역할을 대신했던 커다란 펌프를 대체하는 것으로, 외과적으로 삽입된 크고 무거운 펌프가 가져다 줄 수 있는 위험을 현저히 줄이면서 심장의 부담을 덜어 주는 장점이 있다.
기존 펌프의 경우, 비교적 큰 크기로 기기 삽입과 운영 과정에서 감염의 위험이 적지 않았다. 또 기존의 보조 장치는 심장의 기능을 보조하기보다는 심장 기능을 대신하는 역할을 수행하는 만큼, 기기 결함이 곧 치명적인 상황을 초래할 수 있다. 이와 달리 Aortix는 본래의 혈류를 방해하지 않으면서 부분적으로 보조하는 장치다. 따라서 인체가 기기 적응에 실패하거나 기기의 장애가 발생해도 생명에
위협을 주는 심각한 상황까지 이어지지 않 게 된다. 나아가 Aortix의 펌프는 컴팩트한 사이즈이기 때문에 간단한 시술로 인체 삽입이 가능한 점도 이점이다. 최소 침습으로 감염 위험을 크게 낮출 수 있는 것으로, 최초 체내 삽입 시에는 물론 펌프에 이상이 있을 때에도 간단히 교체가 가능해 환자의 안전을 지킨다.
초소형 펌프로, 신체 혈액순환 촉진
직경 6mm, 길이 6.5cm에 불과한 Aortix의 펌프는 외과 의사가 카테터를 사용하여 대퇴동맥을 통해 대동맥으로 쉽게 삽입할 수 있다. 삽입 후에는 니켈-티탄 합금으로 된 작은 앵커가 확장돼 자체적으로 대동맥 벽에 펌프를 고정시킨다. 고정된 펌프는 혈액의 일부를 수용해 하류 방향의 개구부를 통해 분출시킨다.
이렇게 분출된 혈액은 정상 혈류와 함께 흐르면서 혈액 순환을 촉진하고, 심장 혈관계에 에너지를 공급한다. 이를 통해 Aortix는 심장 부담을 최소화하면서 신장과 같은 생명 유지 기관에 혈액 공급이 원활히 이뤄지도록 보장한다.
프로시리언에 따르면 실제 심부전증 환자에게 Aortix를 사용한 결과, 심장의 에너지 소비가 약 39% 감소하고, 매우 빠른 회복세를 나타내는 등 혁신적 효능이 나타났다. 심장 활동을 Aortix가 보조함으로써 심장의 급격한 움직임을 예방, 재활 기간을 크게 단축시킨다.
고효율·내구성 등 까다로운 요구 만족
Aortix를 위해 프로시리언은 맥슨모터와 긴밀하게 협력했다. 체내 동맥에 삽입돼야 하는 특성상 소형화는 물론 긴 수명과 고효율, 발열 등 다양하고 까다로운 요구가 존재하기 때문이다.
2년여의 공동 작업을 통해 프로시리언과 맥슨모터는 초소형 모터 제품인 맥슨 브러시리스 EC6 모터를 적용해 Aortix를 완성시켰다. EC6 모터는 직경 6mm에 불과한 소형 모터이지만, 고효율 모터 코어를 적용해 펌프의 배터리 수명을 연장시키고 발열을 줄여 혈액이 원활하게 순환하도록 지원한다. 또 맥슨모터는 Aortix와 같은 생체 적용 애플리케이션을 위해 EC6 모터의 모터 케이블·샤프트 길이·베어링 등을 커스터마이징해 강한 내구성을 지니도록 하는 특수 설계를 적용했다.
나아가 맥슨모터와 프로시리언은 밀폐형 챔버에 모터의 장착을 가능하게 하는 마그네틱 드라이브도 공동 개발했다. 이 기술은 혈액이 모터 코어로 흘러들어가는 것을 방지하는 기술로, 주로 석유 시추 등에서 쓰이는 대형 펌프에서 적용됐던 설계 구조다.
시추 산업의 대형 펌프 구조를 초소형 의료용 심장 펌프에 적용하는 데에 있어 맥슨모터는 핵심적 역할을 수행했다. 맥슨모터의 엔지니어들은 오랜 기간 다양한 분야에서 많은 노하우를 쌓아왔기 때문에 프로시리언의 개발팀이 필요 기술을 심장 펌프에 적용하는 데 적절한 조언을 하며 지원할 수 있었던 것이다.
1회 충전으로 8시간 이상 작동
맥슨모터는 환자의 불편도 최소화하는데 결정적 역할을 수행하고 있다. EC6 모터는 대동맥 내 삽입된 펌프가 최소 8시간 이상 작동할 수 있는 고효율을 제공한다. 이를 통해 잦은 충전에 의한 어려움을 해소시킬 수 있다.
더불어 프로시리언은 케이블 없이도 무선으로 피부를 통해 배터리 충전이 가능한 경피 에너지 전송(TET) 충전 시스템을 개발해 편의성은 물론 감염 위험도 한층 낮췄다. Aortix는 기기가 작동하는 동안에도 외부 배터리와 제어 유닛의 배터리 교체가 가능해 안전하면서 불편없는 일상생활을 지원한다.
