각종 질환에 실시간으로 대응하는 '체내 이식형 의료기기'가 진화에 진화를 거듭하고 있다.

메드트로닉이 기술설명회를 통해 소개한 주요 기술 3가지는 천수신경에 전기자극으로 변실금 해결하는 인터스팀, 만성 심부전 환자의 전기자극 전달하는 비바 쿼드 엑스티,  척수에 약물주입해 통증 완화하는 싱크로메드 등이다.

메드트로닉 직원들은 "고도의 기술이 집약된 체내이식형 제품이 늘어나면서 어느 때보다 안전성에 대한 주의를 기울이고 있다"며 "이상이 생기면 실시간으로 고객들에 알리고 있으며, 병원과 매체에도 공개한다. 부작용이 없는 제품 생산이 우선이겠지만, 앞으로도 적극적으로 품질관리에 나서겠다"고 밝혔다.

천수신경에 전기자극으로 변실금 해결, 인터스팀

변실금은 항문에서의 배설을 환자 스스로 조절할 수 없는 상태를 말한다.  본인이 상태를 인지하지 못하는 상태에서 대변이 새거나, 변의를 참기 어려운 경우 등이 포함된다. 

인체의 소화기 중 말단에 해당하는 직장은 내용물이 가득 차면 신경을 통해 뇌에 신호를 보내 변의를 느끼게 한다. 다시 대뇌피질의 신호를 받아 배변으로 이어지는데, 일반적으로 신경계나 근육계통 이상이 생기면 변실금의 원인이 된다.

그러나 어른용 기저귀를 사용하기에는 악취를 막아내는 것은 역부족이며, 분량이 많을 경우 더욱 대

안이 될 수 없다.  수술적 요법으로 국내에서는 괄약근 성형술이 지금까지 가장 많이 시행됐다.  증상은 호전되는 대신 효과가 오래가지 않는 단점이 있다 .

마지막 단계에서는 환자의 대장을 체외의 배변주머니(장루)와 직접 연결하는 방법이 사용된다.  가장 최근에 소개되고 있는 수술법은 천수신경자극술로, 신경계에 전기자극을 전하는 기기인 인터스팀(Interstim)을 체내 이식하는 방식이다. 
 
천수신경은 항문괄약근, 골반저근, 대장 등의 움직임을 관장한다.  이 신경에 미세한 전기자극을 가해 요실금, 변실금 등 배변 장애를 겪는 환자의 증상 개선을 도모한다. 

회사측은 “전기자극을 보내는 본체는 환자의 엉덩이 윗쪽 피부 아래에 이식이 되며, 전극선이 천수신경과 연결된다”라며 “무선 프로그래머가 외부에서 본체가 정상적으로 작동하는지 확인하는 역할을 한다”고 역설했다.

천수신경자극술은 또한 환자의 삶의 질 개선에도 큰 기여를 하고 있다.  연구에 따르면 변실금 환자의 삶의 질 지수(FIQOL)를 구성하는 4개 부문(우울감, 라이프스타일, 수치감, 질병에 대한 대응)에서 시술 12개월 후 38~86%의 개선 효과가 나타났다. 
 

만성 심부전 환자의 전기자극 전달, 비바 쿼드 엑스티

심장재동기화 치료기기(CRT-D)는 만성 심부전 환자의 체내에 삽입돼 전극선을 통해 심장에 전기자극을 전달하는 이식형 의료기기다. 좌심실 혹은 양쪽의 심실을 전극으로 자극해 심장의 혈액 용출량 등을 증가시키는 방식이다.

일반적으로 항고혈압 제제나 혈관 확장제 등 적절한 약물치료로 개선이 되지 않는 중등도 이상의 질환을 가진 환자 등을 대상으로 한다.

본체는 아주 작은 크기의 컴퓨터와 배터리가 약 80그램 정도의 작은 티타늄 케이스 안에 든 형상을 하고 있다.  본체는 리드(lead)라고 하는 전극선을 통해 양쪽 심실에 연결돼 심장박동 정보를 수집하고, 이를 기반으로 적절하고 미세한 전기자극을 심장에 전달한다. 

CRT-D는 크게 두 종류로 나뉘는데, 일반적인 방식 그리고 제세동기(ICD) 기능이 결합된 복합 심박조절기 방식이 있다.

기존의 CRT-D의 경우 치료 반응률이 충분히 높지 않거나, 이물감, 모양 등으로 이식환자가 불편을 느끼는 경우가 발생하고 있다. 차세대 제품인 비바는 이식한 환자에게 최대한 편안함을 제공하기 위해 직선이 아닌 커브형 디자인(Physio Curve)을 업계 최초로 적용해 피부에 가해지는 압박을 30% 줄였다는 설명이다.

비바 쿼드 엑스티(VivaTM Quad XT)는 지난달 심평원으로부터 건강보험 급여를 인정받아 국내에 본격 출시됐다. 리드선에 각 4개의 전극을 적용해 가능한 심장율동 감지 및 전류자극의 폭을 넓혔다는 점이다.

심장의 부위별로 전류적 특성이 각기 다른데, 심부전 환자는 보다 양상이 복잡하게 나타나기 때문에 CRT가 환자의 율동 유형을 정확하게 감지할 수 있어야 최적화된 전류자극 전달이 가능하다. 

전극의 수가 4개로 늘어남은 물론, 업계 최다인 총 16개에 달하는 환자 율동의 경우의 수에 대응하도록 설계됐다. 즉, 16개의 경우의 수 가운데 심부전 환자를 위한 최적의 전류 자극방향을 2~3분만에 자동으로 찾아 주는 전용 프로그램(Vector Express)을 사용할 수도 있다.

회사 측은 “세 종류에 달하는 다양한 리드선을 적용할 수 있어 환자별로 다른 해부학적 특성이나 심혈관의 크기 및 굴곡에 대응이 가능하다. 또한 네 개의 전극 모두를 통해 미량의 약물을 방출해 전극이 연결된 심장 조직의 작은 상처가 보다 빨리 아물고, 해당 부위에서의 율동 감지와 측정값이 장기적으로 안정화되도록 돕는다”라고 강조했다.
 

적은 양의 모르핀.바크로펜 주입가능한 싱크로메드 

싱크로메드(SynchroMed)는 척수에 약물을 주입해 통증을 억제하는 약물주입펌프다. 또한 싱크로메드(SynchroMed II)는 척수에 만성 통증 및 근육 경직 등 중증 신경계 질환 치료를 위한 약물을 직접 전달하는 약물주입 펌프 제품이다. 

회사측은 “이 제품은 모르핀, 바크로펜 등 신경치료 약물이 환자의 상태에 따라 사전 프로그램에 기반해 정확한 방법으로 정량 주입하도록 돕는다”라며 “치료약물이 척수강 내에 직접 투여가 되기 때문에 경구 투여시 낮은 효과와 높은 부작용의 우려를 줄이고 치료의 효율성을 높여준다”고 설명했다.  

만성통증이 동반되는 복합부위통증증후군, 허리수술 후 통증, 척수신경근통, 말초신경병증, 요하지통, 대상포진 후 통증, 만성관절통, 골반통, 항문통 등이 포함된다. 

근육 경직의 병리학적 기전은 아직 완전하게 밝혀지지 않았으나, 근육을 늘여주는 반사작용이 과도해지면서 나타나는 운동 장애의 일종으로  중추신경계의 균형이 무너지면서 나타난다. 

뇌신경이나 척수가 손상되면서 알파 운동 뉴런에 대한 흥분 자극을 조절하는 신경전달 물질인 감마 아미노낙산(GABA: γ- aminobutyric acid)이 분비되지 않는 것이 요인이다. 

모르핀, 바크로펜 등의 약물은 정확한 양의 투여가 환자 치료 효율을 높이고 부작용을 최소화하는데 결정적인 역할을 한다. 이들 약물을 경구 투여할 경우, 혈액 내 순환과정에서 신경계에 최종 전달되는 약물은 투여량과 일치하지 않는 경우가 많다. 심각한 부작용으로 이어질 수도 있다. 

회사 측은 “중추신경계, 특히 척수에 직접 신경계 질환의 치료약물을 투여할 때는 정확하면서도 적은 양의 투여가 가능해 약물치료의 효율성을 높이고 빠른 효과를 기대할 수 있다”며 “모르핀은 경구 용량 대비 1/300로 동일한 효과를 볼 수 있으며, 바크로펜은 경구 용량 대비 1/100로 동일한 효과를 볼 수 있다”고 설명했다.