의학용어 바드 에크모(VADECMO)는 무엇이며 우리 아이에게 중요한지 알아보자

 

의학용어 바드 에크 모, VAD ECMO와 심장질환

심장과 관련된 기능이 약화가 되면 혈액순환의 기능이 떨어지면서 숨이 차고 제대로 된 활동을 점점 못하게 되는 널리 알려진 심부전증으로 인해 심장기능이 제 기능을 못 할 정도로 되었을 경우 심장에 인위적으로 장착하는 장치와 시스템을 지칭하는 용어입니다. 일단 이 장치를 사용한다는 것은 중증 이상의 환자라고 볼 수 있겠습니다.

 

급성으로 인한 응급환자가 아닌 경우 보통 폐이식이나 심장이식 수술 전후 교량 치료를 위해 사용합니다. 이번 코로나로 인해 급성 폐손상이 온 환자들이 폐기능이 떨어져 산소를 공급받지 못하고 죽는 것을 방지할 수 있는 장치로 일반일들에게도 알려졌죠.

 

흉부외과에서 주로 쓰는 용어인 바드(VAD)란 무엇인가요? 

VAD (Ventricular Assistant Device) 심실보조장치

 

바드(VAD)는 ‘Ventricular Assistant Device’의 약자로 쉽게 펌프 원리로 만든 ‘심실 보조장치’라고 보시면 됩니다. 심장이 제대로 혈액순환을 시키지 못할 때 보조장치로 이것을 장착을 하고 약물 치료로 병행을 하면서 호전도에 따라 조절하는 장치입니다. 

 

약물치료로 심장의 기능이 호전되지 않는 심부전이나 심인성 쇼크 같은 경우는 에크모나 IABP 같은 '기계적 순환 보조장치"를 활용해야 합니다. 

 

바드(VAD)시술-예시

에크모(ECMO)란

에크모 (ECMO, Extracorporeal membrane oxygenation)

 

심장과 폐의 기능을 대신하여 혈액을 신체 외부로 빼내어서 체외 산화 장치에서 산소를 공급하고 이산화탄소를 제거하여 다시 돌려보내는 장치입니다. 과거에는 인공호흡기나 심폐소생술로도 처치가 안 될 만큼 심장이나 폐가 거의 마비되거나 정지되면 거의 사망하게 될 수밖에 없었지만, 최근에는 인공심폐기를 응용한 에크모라는 기계가 개발되어서 심장이식을 기다리거나 심부전증, 폐부전증 환자의 생존 가능성을 높이고 있습니다.

 

 에크모의 장치 구성은 의외로 단순합니다. 혈관에 삽입하는 캐뉼라들, 혈액 수송을 담당하는 튜브, 산소-이산화탄소 교환을 하는 산화가, 혈액의 흐름을 일으키는 펌프, 혈류의 양을 측정하는 혈류 측정 센서, 펌프를 컨트롤하는 장치가 전부이다. 이외에 부가적으로 필요할 수 있는 장치들도 있을 수 있겠지만요.

 

단순히 심장이나 폐의 기능을 보조하는 기능부터 심장, 폐의 기능이 마비되어 완전히 심장, 폐의 기능을 대신하는 수준으로 완전히 가동하여 심장 이식 혹은 폐 이식을 기다릴 수도 있습니다. 에크모 시술의 경우 상태가 심각하거나 위중하여 생존율이 떨어지는 환자들에게만 쓰이고 있죠. 

 

급성 심장 부전
매우 심한 심근 경색, 심근염, 스트레스성 심부전 등 모든 급성 중증 심부전 환자에 적응이 됩니다.

 

급성 폐 부전
각종 바이러스 혹은 박테리아에 의한 급성 폐 부전, 독소나 화상 등 다양한 원인에 의해 환자의 폐가 제 기능을 못할 때 적용할 수 있습니다.

 심장 혹은 폐장 이식 대기 환자
심장이나 폐장 이식을 기다리는 환자들 중에서 더 이상 생존이 어려울 정도로 상태가 나빠지게 되면 과거에는 이식 대기 중에 사망하게 되는 것이 의례적이었으나 최근에는 인공 심장 등이 개발되고 있어 그런 환자들에게 도움이 되고 있습니다만 2억이 넘는 가격 때문에 일반 환자들은 그 혜택을 이용하기에는 불가능했습니다.

 

하지만 에크모 치료는 건강보험 혜택도  받을 수 있어 상대적으로는 생명 유지에 드는 비용이 훨씬 낮기 때문에 특별히 경제력이 뒷받침되지 않아도 에크모를 이용해 심장이나 폐 이식까지 기다릴 수 있어 생존율을 높일 수 있습니다.

 

장기간 삽입한 관으로 인해 부작용이 많이 생기기 때문에 정말 생명의 위급함이 있을 때 최종적으로 시술하는 장치라 볼 수 있습니다.

 

에크모-시스템-원리

바드와 에크모 차이

위에서 설명한 바와 같이 바드는 펌핑장치이며 배터리를 장착하고 외부로 나갈 수 있는 장치입니다. 심장의 운동을 도와주는 장치이며 에크모는 혈액 안에 산소와 이산화탄소를 공급 및 제거하는 외부 기계 장치인 것입니다.

 

소아바드랑 성인바드는 뭐가 다른가요? 

 

바드는 심장 내 장착하는 보조장치라고 위에서 언급했었죠. 그래서 장착을 한재로 전원부는 허리에 장착하고 생활하는 경우도 있습니다. 하지만 소아의 경우 체구가 작기 때문에 체내 장착이 불가능하기 때문에 체외형으로만 해야 하며 장착을 했을 경우 반드시 심장이식을 해야만 합니다. 소아일 경우 심장이식 없이 장치를 다시 제거할 수 없는 변수가 많기 때문입니다.

 

대부분 심실 보조장치는 심장이식을 대기하는 동안 상태가 악화되는 것을 방지하기 위해 사용됩니다. 최근 개발된 심실 보조장치의 경우 심실 벽에 직접 부착돼 체내 유지가 가능하기 때문에 장기간 부착해 생활하는 경우도 증가하고 있습니다. 단, 소아의 경우 체구가 작기 때문에 체내에 심실 보조장치를 삽입할 수 없습니다. 이에 체외형으로 유지하게 되고, 반드시 심장이식을 시행해야 합니다. 

 

ICU, PICU란 무슨 말인가요?  

 

ICU란 중환자실을 뜻하는 용어입니다. 병원마다 차이가 있을 수 있겠지만 통상적으로 PICU(소아 환자실, Pediatric ICU), NICU(신생아 환자실, Neonatal ICU), MICU(내과계 중환자실, Medical ICU), SICU(외과계 중환자실, Surgical ICU)이라고 지칭합니다.

 

심부전이란

심장은 신체의 혈액을 모아 온몸으로 보내주는 역할을 하며 수축과 이완을 반복하는 역할을 하는데 그러한 기능을 못하게 되는 경우에 해당되는 여러 가지 원인들의 총칭으로 심부전이라고 불립니다.

 

심부전이란 심근경색, 판막질환, 심근병증, 심장근육 손상 등 여러 가지 원인으로 인해 심장 기능이 약화돼 혈액순환이 제대로 이뤄지지 못하여 숨이 차며 행동에 제약이 오게 되는 경우를 말합니다.

 

심부전 전조증상

심부전은 급성 심부전과 만성 심부전이 있는데  급성 심근경색, 판막 파열 등으로 인해 급성으로 오는 경우가 있긴 하지만 대부분은 점차적으로 진행하는 만성 심부전이 대다수입니다.

심부전 전조증상은 보통 흉통과 호흡곤란, 심계항진이나 피로감 등이 심부전의 대표적인 증상이며 시간이 지날수록 상태는 더욱 악화되는 것이 일반적이며 특히 찬바람이 부는 환절기 같은 경우 갑자기 심장이 뻐근해진다거나 심장이 빨리 뛰는 경우가 종종 발생하거나 또 운동 중에 가슴을 꾸욱 누르는듯한 압박감이 오기도 합니다.

호흡 곤란 증세 같은 경우 증상이 점차 심해지며 나중에는 운동을 하지 않은 상태에서도 숨이 차며 잠을 자려고 누우면 더욱 심해져 잠을 잘 수 없을 정도가 되기도 합니다. 이 외에도 소화불량이나 식욕 감퇴도 올 수도 있으며 간혹 부종 등이 나타날 수도 있습니다. 이럴 때는 반드시 병원을 가서 진료를 받아야 합니다.

심부전 환자는 증상에 따라 치료 방법 상이합니다.

급성 심부전 환자는 악화 요인을 제거하고 약물로 증상을 호전시키는 치료를 실시합니다. 대부분 고비를 잘 넘기지만 만성으로 호전에 되는 경우가 대부분입니다.

만성 심부전 환자 중  관상동맥 협착에 의한 심부전은 시술 혹은 수술을 통해 관상동맥 협착을 해결하고 중증의 판막 질환이 원인인 심부전은 판막 수술과 같은 특수한 치료를 실시합니다.

만약 고혈압이 원인이라면 항고혈압 약물 투여가 필요하다. 하지만 만성 심부전의 경우 약물 치료로 어느 정도 증상을 조절할 수 있지만 한계가 있으며 심부전 이전의 원래 상태로 돌아갈 수는 없다는 걸 인지해야 합니다.

만약 점차 상태가 나빠져 입원을 반복하고 약물로도 증상을 치료할 수 없다면 에크모(ECMO;체외막 산소화 장치)를 삽입하여 보조 혈류 순환을 해주거나 심장 기능을 도와주는 바드(VAD, 심실 보조 장치)를 이식해야 하며 이마저도 기능을 다하지 못한다면 최종적으로는 심장이식 수술을 고려해야 합니다.

말기 심부전 환자는 1년 내 치사율이 70~80%로 암 환자의 치사율보다 높지만 장기 이식 수술을 받으면 1년 내 생존율이 90% 이상이며 10년 내 생존율은 60~70%로 매우 높아지게 됩니다.

한마디로 말기 심부전 환자에게는 인공심장이식술이나 심장이식 수술이 마지막 희망인 것이죠.

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영아-에크모장치-삽입

 

에크모 이송으로 익수사고 폐부전 환아 살려

19일 양산 부산대병원은 물놀이 익수사고로
폐부 전이 발생한 5세 환아를 에크모로 이송하는 데 성공했다고 밝혔다.

익수사고 시 즉각적인 응급소생술을 통해 환자가 생존했더라도
폐 흡인으로 호흡부전이 유발될 경우 심한 저산소증 및 고이산 화탄 소증에 의한
심폐 부전 또는 저산소성 뇌손상이 일어날 우려가 존재한다.

이 같은 환자들에게 저체온 치료와 동시에
뇌의 산소공급을 원활히 할 수 있는 에크모는 매우 유용한 치료수단이지만,
아직까지 우리나라는 에크모의 보급이 활발하지 않아 일부 지역 거점병원에서만 치료가 가능한 실정.
더욱이 바다, 강 등에서 주로 발생하는 익수 환자가 응급소생 후
입원하는 근처 병원에서 에크모 치료를 받기란 만무한 일이었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 에크모 전문 이송팀을 운영 중인 양산 부산대병원은
익수 후 심한 폐부 전이 발생했다는 연락을 받고 해당 환아가 있는 병원으로 직접 에크모 장비를 가지고 가서
환아에게 적용한 뒤 안전하게 병원으로 이송했다.
양산 부산대병원 에크모센터로 옮겨진 환아는 집중적 중환자 관리를 받은 결과,
별다른 신체 손상 없이 퇴원할 수 있었다.

에크모 이송팀 팀장을 맡고 있는 손봉수 교수(양산 부산대병원 흉부외과)는
"그동안 국내에서 불가능하다고 여겨졌던 5세 미만의 소아에서 병원 간 에크모 이송을 성공시킨 첫 사례"라고 의의를 밝혔다.

또한 "에크모를 이용한 안전한 환자 이송과 치료의 원스탑 시스템이 이뤄진 덕분"이라며,
"앞으로도 적극적인 에크모 이송팀 운영으로 고도의 의료서비스가 필요하지만
이송이 어려워 죽어가는 환자에게 가능한 많은 의료 혜택을 줄 수 있을 것"으로 기대했다.


전격성 심근염 소아, 10명 중 9명 생존

에크모를 활용한 국내 체외순환기술의 개선을 입증한 사례는 이뿐이 아니다.

연세의대 신홍주 교수(세브란스병원 흉부외과)는
'제12차 세계 중환자의학회 학술대회(WFSICCM Seoul 2015)'에서 전격성 심근염(fulminant myocarditis)으로 심기능이 급격히 저하된 소아 환자들에게 에크모를 적용하고 생존율 증가를 입증,
'젊은 연구자상(Young Investigator's Award)' 수상자에 선정됐다.

2013년부터 2015년 초까지 2년간 급성 심근염으로 내원한 환자 13명이 연구대상이었는데,
이들은 확장성 심근병증(DCMP)에 준해 에크모 치료를 받았다.
혈관접근 경로는 목 부위 경정맥(jugular vein)에 도관을 삽입하는 방식이 적용됐으며,
치료과정 중 폐부종이 발생한 6명에게는 합병증 예방 차원에서
심방중격 절개술(atrial septostomy)과 좌심실 도관 삽입술을 시행했다.

그 결과 13명 모두 에크모 위닝(weaning)에 성공했으며,
심장이식 환자 2명을 포함 12명이 생존해 무려 92.3%의 생존율을 보였다.

물론 안전성 차원에서도 문제는 없었다.
신 교수에 따르면 엔테로바이러스(enterovirus)로 인한 뇌염 환자 1명만 최종 사망했으며,
이 역시 에크모 실패라기보다는 바이러스에 의한 뇌손상과 관련이 깊은 것으로 보인다고.
그 외에는 2명에게서 경미한 신경증상이 관찰됐으며, 혈뇨를 제외한 출혈 합병증은 관찰되지 않았다.

생존율 90%를 넘길 정도로 좋은 성과를 낼 수 있었던 비결은 무엇일까.

신 교수는 "동반질환이 없는 순수한 심근염 환자라면 3~4일 안에 에크모 위닝이 가능하다"며
"국내 에크모 치료기술은 이미 세계적인 수준에 이르렀다.
에크모 시행 여부를 빠르게 판단하는 것이 환자 예후를 결정짓는 관건"이라고 강조한다.

이번 연구에서는 기존 입원 환자를 제외한 모든 신환에게 중환자실에 입실한 즉시 에크모가 적용됐다.
즉 응급실에서 심근염으로 진단을 받은 시점으로부터
에크모 삽입까지 전 과정이 2~3시간 이내에 이뤄진 셈이다.

신 교수는 지난해 대한 소아과학회지에 실린 논문(Korean J Pediatr 2014;57:489-495)을 예로 들며,
"중환자실 입실 24시간 이후 에크모를 시행했던 환자들은 생존율은 30%대에 불과했다.
에크모를 시행할 계획이라면 가급적 빨리 시행하는 게 환자 예후에 도움이 된다"라고 조언했다.

아울러 출혈 합병증이 줄어든 점도 생존율을 높인 주요인으로 꼽았는데,
좌심실 도관 삽입술 시행 시 대퇴동맥 접근방식(femoral approach)을 이용하거나
CRRT(Continuous Renal Replacement Treatment) 장비를
에크모 서킷(circuit)에 직접 연결하는 방식으로 출혈을 줄일 수 있었다는 것.
성인에 비해 체혈류량에 더욱 민감한 소아 환자에서 체액 손실(volume loss)이 적은 만큼
아웃컴이 좋아진 것은 당연한 원리다.


"소아용 장비 지원 땐 성과 오를 것"

그러나 에크모 성적 향상에도 불구, 여전히 우리나라에서 에크모 치료환경은 열악하다.

외과적 술기 자체가 워낙 어려운 데다 병원 전체 수익에서 차지하는 비중이 적다 보니
지원이 거의 없는 상황인데, 특히 소아용 장비가 공급되는 기관은 손에 꼽을 정도.
소아용 캐뉼라는 별도 수입이 되지 않아 성인용 캐뉼라 또는 작은 크기의 동맥 카테터 등이
대용으로 시도되고 있다.

그러니 성인에서만큼 충분한 체외순환량을 확보하기 어렵고,
과도한 출혈로 이어지는 등 결과에도 악영향을 미칠 우려가 크다.

신 교수는 "소아 에크모는 소아심장 환자들을 진료하는 임상의사들조차 극히 일부에서만 관심을 갖는 부분"이라면서 "이중관 카테터(dual lumen catheter)와 같이 효과적인 장비가 도입되고, 장비 사용에 대한 교육·훈련이 활발해진다면 더욱 좋은 성과를 낼 수 있을 것"이라고 안타까워했다.

성균관의대 양지혁 교수(삼성서울병원 흉부외과)도 "임상에서 새로운 의료장비를 사용하려면 식약처의 허가를 받아야 하는데, 소아 환자의 경우 더 안전한 기기가 개발되더라도 국내 시장 규모가 작아 허가를 받기까지 소요되는 시간과 비용을 작은 의료기 회사에서 감당하기 어렵다"라고 지적했다.

미국 식품의약국(FDA)으로부터 이미 허가가 난 장비라면 국내 절차를 간소화하는 등의 조치가 필요하다는 의견. 경험 부족으로 인해 에크모 의뢰가 늦어지거나 심지어는 생각조차 못하는 경우도 있고, 에크모 환자를 돌볼 수 있는 전문인력도 현 수가 체제에서는 감당하기 어려운 부분이 많다.

양 교수는 "소아 환자는 증례의 증가 폭이 제한적이기 때문에 현재로써는 에크모가 필요한 환자가 발생하면 전문센터로 빨리 전원 하는 게 최선"이라며 "심부전 또는 폐부 전이 가역적이라고 예상되는 환자의 경우 지금보다 더 적극적으로 시행할 여지가 많다. 성적도 지금보다 더 좋아질 수 있을 것"으로 전망했다

 

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자료출저: 위키백과 및 나무위키, flickr 인용