대박난 발명품 100가지 이야기 (76)
‘불로장생의 꿈, 인공심장과 장기’
▲ (자료 사진. /SNS 타임즈)
[SNS 타임즈- USA] ‘대박난 발명품 101가지’ 시리즈 76번째 발명품은 인간의 영원한 꿈, 불로장생(?) 실현에 기여할 인공심장과 장기에 대한 이야기다.
어떻게 하면 대박이 나고, 부자가 될 수 있을까? 과거에 많은 사람들을 부자로 만든 대박 발명품들과 아이디어들!! 이 발명품들 속에 담긴 이야기들을 지금부터 만나보도록 할까요? 그래서 우리도 본받고 다들 대박이 나고 부자가 됩시다.
불로불사의 꿈을 가졌던 진시황제는 불과 50세의 나이로 죽었다. 요즘 평균 수명은 한국 남자의 경우는 80세 정도, 여성의 경우는 90세를 바라본다 한다. 현대 의학과 좋아진 생활환경, 좋은 음식 덕분이다.
하지만 아직도 전 세계적으로 2000여 만명의 사람들이 심장질환으로 고생하고 있고, 미국에서만 500여 만명이 심장질환자라 한다. 하지만 매년 심장 기증자는 너무나 적어 불과 2500명 정도라 한다. 망가진 심장을 대체하기 위해 현대 의학은 오래전부터 인공심장을 개발해 왔다.
1969년 미국 텍사스 심장 연구소의 덴튼 쿨리 박사는 절망적인 심장병 환자에게 심장 이식까지의 연결 단계로서, 세계에서 처음으로 인공 심장을 장착했다.
이에 앞서서 1957년, 미국에서 처음으로 체내에 장착하는 방식의 인공 심장 수술이 실시됐다. 클리블랜드 클리닉 연구소의 윌리엄 콜트 박사가 인공 심장을 체내에 장착한 개를 1시간 반 동안 생존시키는데 성공했다.
그 후 갖가지 형태의 인공 심장으로 실험이 되풀이되었는데, 개를 겨우 하루 생존시키는 데는 그로부터 5년의 세월이 소요됐다.
1970년에 들어서자 인공 심장 수술을 한 동물의 생존 기간은 꾸준히 늘어나 1973년에는 미국 유타대학의 로버트 저비크 박사가 개발한 인공 심장으로 송아지를 297일 동안 생존시키기에 이르렀다.
송아지의 인공 심장 장착 성공에 자신을 얻은 연구진은 1982년 12월 1일, 마침내 유타대학에서 인체에 대한 인공 심장 영구 장착 수술을 단행하게 됐다.
수술을 받은 사람은 61세의 전 치과 의사 버니 클락 씨로, 집도(執刀)는 동 대학의 흉부 심장외과 주임인 윌리엄 도브리스 박사가 맡았다.
수술에 사용된 ‘자빅 7’형 인공 심장은 자빅 박사가 개발한 것으로서 심장의 좌우 심실에 상당하는 두 인공 심실로 이루어져 있다. 진짜 심장에서 좌우의 심실만을 적출하고, 대신 이 인공 심실을 심방 및 대동맥과 폐동맥에 연결한다. 5시간에 이르는 수술이 성공하며 클락 씨도 한때는 회복의 증상을 보였다.
그러나 유감스럽게도 수술 후 112일째 숨을 거두었다. 클락 씨의 사망 원인은 혈전과 세균의 감염증이었는데, 인공 심장에는 두 가지가 아직 완전히 해결되지 못한 과제로 남아 있다.
클락씨 이외의 다른 여러 환자들도 이 “자빅7” 인공심장을 이식 받았으며, 그중 한명은 620일 동안 생존했다.
그러나 과학자들은 1980년대 후반 공기로 작동되는 영구 인공심장의 사용을 포기했다. 환자 중에 인공심장에서 생긴 혈액응고물이 떨어져 나가 뇌동맥을 막아서 뇌졸중이 일어나기도 했다.
또 이 장치에는 커다란 외부 동력원이 있어 움직이는 데 불편을 주었으며, 공기관이 피부를 뚫고 통과해 인공심장과 연결되기 때문이다. 따라서 심장이식을 기다리는 환자에게 일시적인 대체 심장으로만 사용되었다.
2001년도에 와서야 인간의 병든 심장기능을 완전히 대체할 수 있는 체내 이식용 인공심장 이식 수술이 미국에서 사상 처음으로 이뤄졌다.
미 켄터키주 루이빌 대학 의료진은 ‘쥬이시 병원’에서 7시간의 수술 끝에 인공심장을 이식하는 데 성공했다. 미국의 아비오메드(Abiomed) 회사가 제작한 무게 900ｇ의 이 인공심장은 ‘아비오코르(AbioCor) 이식 대체 심장’이라는 이름을 갖고 있으며 인간의 신체 내부에 꼭 맞도록 돼 있다.
컬럼비아의대 심장 혈관연구원장 메메트 오즈 박사는 “이 장치는 이식 후 잊어버리고 살 만큼 편안하다”라고 말했다. 배터리로 작동되는 아비오코르 심장은 혈액이 폐를 거쳐 신체의 다른 부분으로 흘러가면서 심장박동 리듬을 자극하도록 설계돼 있다.
아비오코르 심장은 외부 배터리의 에너지로 지속적으로 재충전되는 내부 배터리에 의해 작동된다. 환자들은 허리에 외부 배터리를 착용하며 피부에 부착된 에너지 전환장치는 외부 배터리의 에너지를 내부 배터리로 전달한다.
아비오코르 인공 심장은 기존의 ‘공기 구동형’에서 ‘전기 구동형’으로 바뀐 것이다.
전자는 인공심장이 튜브로 소형 냉장고 크기의 외부 기기에 연결돼 작동되어, 환자는 기계에 묶인다. 반면에 이 아비오 메드가 새로 개발한 전기 구동형 심장은 소형 배터리로 이를 대체, 환자가 병실 밖으로 이동할 수 있어 심장 질환자들에게 많은 희망을 주고 있다.
이제는 심장만 아니라 인체의 다른 장기들을 대신할 인공 장기들이 속속 개발되고 있어 앞으로 평균 수명 100세를 넘기는 것이 시간문제로 보인다.
앞으로도 발명자들 뿐만 아니라 우리들도 부자로 만들 수 있는 대박 발명품들에 대해서 재미있는 이야기는 계속된다.
집단 지성이 함께 참여하는 Social 뉴스 플랫폼 ‘SNS 타임즈’에서는 미국 특허 상표청 등록 특허 변호사로 활동하고 있는 이상기 변호사와 함께 ‘대박 난 발명품 100가지 이야기’를 소개합니다. 연재되는 글들은 이상기 변호사가 타 매체에 게재했던 칼럼을 새롭게 구성, 편집해 다시 소개하는 형식을 갖습니다.
이상기 변호사는 이 시리즈 스타트에서 “어떻게 하면 대박이 나고, 부자가 될 수 있을까?”라는 첫 화두를 던지며, “이들 발명품 속에 담긴 이야기를 만나보면서 우리도 본받고 모두 대박 나 부자가 되자”고 제안합니다.
앞으로 소개하는 ‘대박 발명품 100가지 이야기’를 통해 독자 여러분들도 그냥 스쳐지나 갈 수 있는 단순한 아이디어나 주변에서 흔하게 접하는 일상의 불편함에서 또 다른 ‘100가지 대박 발명품’의 주인공이 되는 행운을 누리시기 바랍니다.
- 편집자 주
이상기 변호사는 특허, 저작권, 그리고 상표 등 지적 재산권과 상해 법을 중점적으로 다루고 있다. 법무법인 드림에 합류하기 전 이상기 변호사는 시카고 소재 소프트비 법률 사무소에서 특허 변호사로 근무하면서 중소기업들과 개인 고객들의 특허 신청과 자동차 상해를 담당했다.
이상기 변호사는 복잡하고 과학적이고 공학적인 지식이 필요한 지적 재산권과 시간과 참을성과 설득력이 필요한 상해 건들에 대해서 풍부한 경험과 전문지식을 갖추고 있는 것으로 평판을 받고 있다.
그는 파나소닉에서 10년 연구원 근무와 랜다우어 회사에서 10년 수석 연구원으로 근무하기도 했다. 또 주유소에 사용되는 크레디트 카드 컴퓨터 시스템에 대한 특허를 갖고 있다. (U.S. Patent #5,889,676, 1999)
이상기 변호사 약력(sang@dream-law.com)
· 미국 특허 상표청 등록 특허 변호사
· 로욜라 대학 법대, 법학박사
· 랜다우어 수석 연구원
· 파나소닉 연구원
· 일리노이 주립대학 – 전산학과 석사
· 일리노이 주립대학 - 전산학과 학사
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