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2017년 6월 8일 목요일

배터리가 없이 심장에 직접 삽입하는 형태의 심박조율기



(The internal components of a battery-less pacemaker introduced this week by Rice University and the Texas Heart Institute. The pacemaker can be inserted into the heart and powered by a battery pack outside the body, eliminating the need for wire leads and surgeries to occasionally replace the battery. Credit: Rice Integrated Systems and Circuits/Rice University)


 부정맥 환자에서 사용되는 심박조율기 (Pacemaker)는 제법 큰 크기를 가지고 있어 심장에 직접 삽입하거나 장착하기 어렵습니다. 그 대신 배터리를 포함한 인공 심박동기를 피부 밑에 삽입한 후 여기서 리드 (lead)라는 일종의 선으로 연결된 긴 전극이 나와서 심장 박동을 조율하는 방식을 사용합니다. 이 방식의 단점은 주기적으로 배터리 및 기기 교체를 위한 시술이 필요하다는 점입니다. 




 최근 열린 IEEE의 국제 마이크로웨이브 심포지움 (International Microwave Symposium (IMS))에는 흥미로운 인공 심박동기가 발표되었습니다. 라이스 대학과 텍사스 심장 연구소 (Rice University, Texas Heart Institute (THI))의 연구자들은 심장에 직접 삽입할 수 있을 만큼 작으면서 배터리 없이 작동할 수 있는 심박조율기를 선보였습니다. 


 원리는 간단합니다. 매우 작고 간단한 인공 심박동기를 외부에서 무선으로 전력을 공급해주는 것입니다. 이 경우 배터리를 항상 휴대해야 하는 불편함은 있지만, 대신 주기적으로 수술을 해서 배터리를 교체할 필요가 없습니다. 전력 공급은 8-10Ghz 주파수로 이뤄지며 작동을 위해 매우 작은 전력만 있어도 충분하기 때문에 배터리를 자주 충전하거나 교체하지 않아도 됩니다. 


 다만 이 새로운 장치가 과연 이전의 전통적인 심박조율기보다 더 편리하고 성능이 좋은지는 좀 더 검증이 필요해 보입니다. 배터리가 없어진 것이 아니라 외부에 장착하는 방식인데 이쪽이 더 불편할 가능성도 있습니다. 앞서 소개드린 것처럼 압전효과를 이용해서 자체적으로 전력을 공급하는 방식이 더 나을 것 같은데, ( http://blog.naver.com/jjy0501/100204529151 참조) 과연 실용화 될 수 있을지 궁금한 소식입니다. 


 하지만 그렇다고 해서 무선 전력 방식이 가치가 없는 것은 아닙니다. 아마도 앞으로 많은 마이크로 로봇, 센서, 캡슐 내시경 등이 이런 방식으로 크기를 줄이고 더 편리하게 사용할 수 있을 것으로 생각됩니다. 배터리가 없다는 점은 소형화에 있어서는 무시할 수 없는 장점이니까 말이죠. 


 참고 





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