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빈맥 (Tachyarrythmia)은 심방이나 심실에서 비정상적으로 일어나는 매우 빠른 맥으로 분당 100회에서 400회 까지 뛰게 된다.

부정맥 전문의 (전기 생리학 전문의)에 의해 행해지는 진단 검사는 빈맥의 종류와 원인을 알아내고 알맞은 치료 방법을 검사를 통해 찾아 낸다.
  1. 빈맥이란 무엇인가?
  2. 심장의 전기 전도 체계
  3. 심장의 기능과 구조
  4. 의사 방문을 위한 준비
  5. 심장리듬의 진단방법
  6. 이식형 제세동기의 역사
 
1. 빈맥이란 무엇인가?
우리 몸의 요구보다 비정상적으로 심장이 빠르게 뛰는 것을 빈맥이라 부른다. 빈맥 시 심장 박동 수는 분당 100회를 상회하고 심한 경우 400회에 이를 수 있다. 증상은 호흡곤란, 어지러움증, 갑작스러운 무력감, 가슴이 두근거리는 듯한 느낌, 머리가 띵하고, 때로는 실신을 하기도 한다.

빈맥의 원인은
  • 심장 자체와 관련되어서, 고혈압, 동맥 경화증 등으로 심장근육에 충분한 피를 공급하지 못할 때 또는 심장 판막 질환, 심부전, 심근무력증 (cardiomyopathy) 같은 심근육의 질환, 종양, 감염 등이 원인이다.
  • 다른 내과적 원인은 갑상선 질환, 몇 가지 폐질환, 전해질 불균형, 그리고 알코올 이나 약물 중독 등이다.
빈맥의 종류 : 빈맥은 불안정한 심장 근육세포나 심장 전기 전도계에서 정상의 심장 박동보다 빠른 심장 자극을 만들어냈을 때를 말하며 심방이나 심실에서 모두 생길 수 있다.
  • 심방 빈맥은 심방에서 시작되며 심방 조동 (atrial flutter: 심방이 매우 빠르게 뛰나 규칙적인) 과 심방 세동 (atrial fibrillation: 심방이 뛰면서 펌프질 한다는 것보다는 떨고 있는 듯한 모양)으로 나뉜다. 심방 세동 시에는 피가 심방에서 빠져나가지 못하고 고이게 되고 혈전(피 딱지)이 생길 확률이 높으며 혈류로 떠 다니다가 작은 뇌혈관을 막게 되어 뇌졸증을 일으킬 수 있다.
  • 두 가지의 심실 빈맥은 모두 심실에서 비롯되는 데 심실 빈맥(ventricular tachycardia)와 심실 세동(ventricular fibrillation)으로 나뉠 수 있다. 심실은 우리 몸 각 기관으로 피를 방출시키는 역할을 한다. 이 형태의 심실빈맥은 우리 몸의 산소를 순식간에 고갈시키는 생명에 위협적인 상태로 진행될 수 있다.
빈맥의 치료는 빈맥의 종류에 따라 다르므로 부정맥 전문의가 어떤 종류의 빈맥이 원인인지를 진단 내려야 한다.
2. 심장의 전기 전도 체계

 
심장의 전기 전도 체계는
  1) 심장을 뛰게 하고
  2) 1분당 심장 박동 수를 조절하며
  3) 전도 통로를 따라 각 심 박마다 전기 신호를 심실에 운반한다.
 
건강한 심장은 휴식 시 정상적으로 1분에 60 - 100회로 규칙적이고 지속적으로 박동한다. 운동 시에는 단 몇 초안에 휴식 시에 필요했던 피의 양에 4배를 뿜어 낼 수 있다. 심장의 윗부분인 심방은 전기 신호를 받게 되면 수축하며 펌프질 하여 이완되어 있던 심장의 아래 부분인 심실로 피를 내보내며, 다시 심실이 수축하여 우리 몸의 각 부분으로 피가 보내진다.

심장에서의 전기 흐름

건강한 심장에서 매 심장 박동은 오른쪽 심방에 위치한 동방 결절(sinus node, SA node)에서 시작하고 이 전기 신호는 잔잔한 호수의 파장처럼 두 심방으로 전기적 연쇄 반응을 일으키며 퍼지게 되고 심방을 수축시키고 심실로 피를 보내게 된다. 전기 연쇄 반응은 심방과 심실사이에 위치한 방실 결절(AV node)로 이어지고 다시 심실로 연결되어 있는 전도 통로와 연결된다. 방실 결절은 심실로 가는 전기의 입구 역할을 하게 된다. 전도 통로는 전기 신호를 심실로 보내어 심실을 수축시켜 우리 몸의 각 기관으로 피를 내보낸다.
불규칙한 심장 전도 체계를 부정맥(arrhythmia)이라 부른다. 리듬의 이상은 심장이 너무 느리게 뛰는 서맥 또는 너무 빨리 뛰게 하는 빈맥을 가져온다.
3. 심장의 기능과 구조

심장은 우리의 주먹 크기의 근육이고, 약 0.5kg 의 무게를 가지고 있으며, 왼쪽 늑골의 약간 뒤에 위치하며, 분당 약 4.7 리터, 매일 6768 리터의 피를 펌프질 해내고 있다.
심장의 기능은 우리 몸에 피를 순환시키는 것이다. 폐순환을 통해서 피에 쌓여있는 이산화탄소를 제거하고 산소로 대체시킨다. 산소가 충분해진 피는 우리 몸을 돌며 산소와 영양소를 제공하고 노폐물을 제거한다.

건강한 심장은 휴식시 정상적으로 1분에 60에서 100회로 규칙적이고 지속적으로 박동한다. 운동을 하게 되면 단 몇 초안에 휴식 시에 필요했던 피의 양에 4배를 뿜어 낼 수 있다.

심장의 구조는 4개의 방과 한 쪽 방향으로만 열리는 판막들로 구성되어 있다. 심방은 심장의 4개의 방 중 윗부분에 위치하며 몸의 피를 받아 다시 심장으로 보낸다. 우심방은 우리 몸을 돌며 산소와 영양소를 공급한 뒤 산소가 결핍된 피를 받아들이고 반면에 좌심방은 폐에서 들어 온 산소가 충분한 피를 받는다.

심방에 고여 있던 피는 심방이 수축하면 삼첨판과 이첨판을 통과하여 이완된 심실에 보내진다. 심실이 수축하면 오른쪽 심실은 폐동맥판막 (pulmonary valve) 을 통과하여 폐로 피를 보내는 반면, 좌심실 수축 시에는 대동맥판막(aortic valve) 을 통과하여 심장의 관상 동맥을 비롯하여 온 몸으로 피를 내보낸다.

이와 같이 지속적이고 동시적인 수축은 심장의 전기 전도 체계 때문이다.
4. 의사 방문을 위한 준비
의사를 방문할 때는 방문이 보다 효과적일 수 있도록 몇 가지 정보와 꼭 기억해야 하는 질문이 있다.

가져가야 할 정보
  1. 당신의 병력: 얼마나 증상이 지속되었는지, 지난 몇 달 동안 몇 차례나 증상을 경험 하였는지, 다음 증상 경험까지의 경과시간, 그 상황을 목격한 사람에 의한 증상 묘사, 증상 발생시 당신이 어떻게 행동 했는지 등이다.
  2. 이 증상과 관련하여 만난 다른 전문의에 대해 정보를 준다.
의사에게 물어야 할 질문
  1. 진단명
  2. 무엇을 의미하는 지?
  3. 무엇이 원인인지?
  4. 어떤 검사가 행해질 것인지? 왜 행해져야 하고 치료 방법은 무엇이 있는 지?
  5. 이 치료 방법들의 위험, 혜택, 부작용 등은 무엇인가요?
  6. 내 심장 상태를 호전 시키기 위해 무엇을 해야 하나요?
  7. 내 증상에 대해 상의하기 위하여 심장 내과 전문의, 전기 생리학 검사 전문의 같은 부정맥 전문가를 만나야 하나요?
5. 심장리듬의 진단방법
부정맥은 여러 가지 방법을 사용하여 진단될 수 있다. 방법은 의심되어지는 심장문제와 의사의 선호도에 따라 달라진다. 심전도 (EKG, electro cardiogram)가 가장 보편적인 방법이다.

심전도에 의해서 부정맥이 기록되지 않으면 홀터 모니터 (holter monitor), 외장형 환형 기록기 (external loop recorder), 삽입형 환형 기록기 (insertable loop recorders), 경사도 검사 (tilt test)에 의한 방법 등이 사용된다.
전기 생리학 검사 (EP; electrophysiology)는 부정맥이 빈맥에 의한 것으로 생각되어질 때 행해진다. 다른 진단 검사는 심장의 구조적 또는 역학적 문제를 (심부전, 판막의 문제, 관상 동맥 질환) 의심 할 때 행해지는 경우가 많다.

심전도 (ECG:Electrocardiogram) : 몇 분 동안 심장의 박동수와 리듬을 그래프상에 기록한다.

심전도 기록을 위해서는 모니터로부터 전기 줄이 이어져있는 패치를 가슴에 붙히고 병원의 외래에서 행해진다. 심전도는 특정 심장 리듬을 확인하고 그 원인의 범위를 줄이기 위해 사용된다.



스트레스 테스트, 운동부하 검사 (Exercise ECG, stress ECG) : 운동시 심장리듬을 기록한다. 피로를 유발하기위해 런닝머쉰 (treadmill)을 이용하거나 운동 효과를 흉내낼 수 있는 약물을 투여한다. 이 테스트는 운동이 어떤 부정맥의 원인이 되는지 또는 부정맥을 악화시키는 지를 평가할 수 있다. 또는 운동시 충분한 양의 피가 심장에 흐르고 있는 지도 볼 수 있다.(허혈성 심질환)

24시간, 72시간 심전도 (Holter Monitor) : 이 기기는 24시간에서 3일 동안의 심장의 운동을 기록한다. 이 테스트는 일반 심전도에서 부정맥이 보이지 않거나 원인이 정확하게 파악되지 않을 때 사용된다. 휴대용 모니터가 연결된 전기줄이 달린 패치를 가슴에 부치고 주머니나 벨트를 이용하여 몸에 지니고 다니게 된다.

외장형 환형 기록기(External loop recorder) : 이 기계는 약 한달간 심장 운동과 심 박동수를 기록하게 된다. 이 기간동안 환자는 기계를 허리나 손목에 부착하게 되고, 증상이 발생시 환자는 기계에 있는 버튼을 눌러 그 당시의 심장 활동을 기록한다.

삽입형 환형 기록기(Insertable loop recorder) : 약 14개월 동안의 심장 활동을 기록한다. 이 기기는 국소 마취를 한 후 피하에 삽입하는 20분 정도의 시술을 행해야만 한다. 증상이 나타나면 환자는 휴대용 활성화 장치(hand held activator)를 기계 위에 얹고 당시의 심장 활동을 기록하게 된다. 후에 의사는 기록된 심장 활동을 분석하여 정보를 얻게 된다.

Tilt table test : 이 검사는 부정맥을 유발하는 상황을 연출시키는 데 의사가 자세 변경 시(누운 자세에서 선 자세로) 반응하는 혈압, 심 박동수, 심장 리듬을 검사한다. 환자가 테이블 위에 자세를 잡은 후 약을 복용하면 지시사항에 따라 테이블은 여러 각도로 기울기가 변하게 되는 데 약 20분에서 45분 정도의 시간이 소요된다.

전기생리학검사 (EP test; Electrophysiology test) : 병원에 있는 검사실에서 테스트가 진행되며 시간이 오래 걸릴 수도 있다. 이 검사를 통해서 부정맥의 원인이 되는 정확한 위치, 부정맥의 종류, 또는 주어지는 전기 치료에 부정맥이 반응하는 지를 알아 볼 수 있다. 검사동안, 환자는 반 수면상태를 유지하며 작은 심도자들이 심장쪽으로 삽입되어진다. 심도자를 통해서 전달되어지는 심장의 전기 활동은 기록되어, 이 내부에서의 심장 활동 기록은 외부에서 같은 시간에 심전도에 의해 찍혀진 기록과 비교가 된다.

부정맥의 치료는 진단명에 따라 다르다.
6. 이식형 제세동기의 역사
심장 박동이 목숨을 위협할 만큼 빠르게 뛰는 환자에게 심어지는 이식형 심실 제세동기는 작동하는 면에서 인공 심장 박동기와 다르다. 만일 제세동기가 비정상적으로 빠른 심장 박동을 발견하게 되면 정상적인 맥을 되찾기 위해 전기 치료를 내보낸다. 환자의 컨디션에 따라 이 치료는 심하지 않는 단계에서 점진적으로 강한 치료로 이어진다. 가장 강한 에너지의 치료를 제세동 또는 전기 충격(Defibrillator)라고 부르고 응급 상황에서 의료진에 의해 외부에서 행해지는 심장 전기 충격과 같은 비슷하다. 약 25만개의 이식형 제세동기가 1985년 이후 전세계적으로 심어졌다.

초기
시작-최초의 성공적인 심장 충격 제세동은 1947년에 보고 되는 데 전기 충격은 AC 파워를 이용하여 심장 개흉 수술 중에 심장에 직접적으로 가해졌다. 심장이 외부적으로 노출되지 않은 상황에는 보다 많은 에너지가 필요 하다. 심폐 소생술(CPR)은 심장 외부에서 심장을 마사지하는 손으로 하는 기술이다. 첫 이식형 제세동기는 1960년대 말부터 개발되기 시작하였다.

1980년대의 ICD
최초의 이식형 제세동기 - 1980년 2월 최초로 인간에게 완전 이식형 제세동기가 삽입되었다. 그리고 미국 FDA에서 최초로 승인하는 이식형 제세동기가 시장에 나오기까지 5년의 시간이 더 필요했다. 이 시기의 기기는 극히 단순하며 프로그램도 할 수 없었고 비정상적으로 빠른 심장 박동을 차단하기위해 단지 강한 에너지의 전기 충격을 줄 수 있는 기계였다. 배터리 수명도 약 1년 정도에 지나지 않았다.

1990년대 그리고 미래의 ICD
계단식 치료 (Tiered therapy)의 소개 : 1990년대 초반의 제세동기는 전기 치료를 약한 것에서 시작하여 강한 충격까지 진행시킬 수 있는 기능을 취득할 수 있게 되었다. 이런 발전은 대부분의 환자에게 유용하여 환자의 안녕을 높이고 3-4년까지 배터리수명을 늘리게 되었다.

유도 전극선의 발전 ; 개흉 수술시 사용되는 유도 전극선은 크고 편평한 것으로 심장 외벽을 덮으며 고정 되었다. 1990년 대 혈관용 유도 전극선이 나오면서 의사들은 전극선을 정맥을 통해 심장으로 보낼 수 있었고, 전도선 부착을 위해 개흉 수술을 해야하는 위험을 줄였다. 이는 수술로 인한 합병증과 비용을 줄이고 입원일 수도 줄어들게 하였다.

심장 박동기의 기능이 추가 된 제세동기 : 빈맥을 치료하는 것과 더불어 1990년대 초반부터 개발되기 시작한 제세동기는 느린 심박동도 감지하여 심실에 페이싱을 줄 수 있게 되었다. 즉 제세동기가 필요에 따라 단일방 심장 박동기(single chamber pacemaker)로 작동될 수 있었다.

더 작아진 기기- 가슴에 이식 - 1993에는 심장 가슴부에 이식될 수 있을 만큼 전보다 3분의 1 이상 작아진 크기로 만들어졌다. 이 방법으로 인해 이식 수술 시간과 입원 일수를 혁신적으로 줄였고 절개 부위도 2-3곳에서 대부분의 경우, 1곳의 절개부위로 줄어 들게 되었다.

향상된 저장 능력 : 제세동기에 들어있는 마이크로 프로세서 (microprocessor)는 작은 컴퓨터 같은 것으로 심장 활동에 대한 데이터를 저장할 수 있게 되었다. 전기 충격이나 그 외 치료법이 전달되기 전 심장의 활동상태, 치료 후 심장 활동 상태 등을 나중에 끌어 내어 분석할 수 있게 되었다. 비로소 의사는 제세동기를 모니터하며 환자를 관리할 수 있게 되었다.

액티브 캔 기술(Active can technology) ; 1995년 나온 이 기술은 2-3개의 전극선 없이 하나의 전극선으로 원하는 전기 충격을 비롯한 치료를 효과적으로 운반할 수 있게 해주었다. 티타늄으로 쌓인 제세동기의 본체가 전극선의 연장선으로 작용하여 완전한 전기 회로를 구성하게 되었다. 단극성 제세동기(Unipolar defibrillation)이나 액티브 캔 기술(active can technology)란 이 기술은 배터리에서 나오는 에너지 소모를 줄이며 배터리 수명을 6년까지 연장 시켰다.

자동 안전 경보 (Automatic safety alert) ; 환자 경보 (patient alert) 기능은 제세동기의 몇 몇 부분들이 항상 감시되며 의사의 점검이 필요할 때 경보음을 울리게 된다. 메드트로닉 사의 독점 기술인 환자 경보 기능은 제세동기를 가지고 있는 환자나 그들을 관리하는 의사들의 걱정을 줄이고 마음의 평화를 가져오게 되었다.

양방 박동기 (Dual chamber pacing) 기능 추가; 빈맥의 위험을 가지고 있으며 한편으론 서맥의 증상을 가진 사람은 예전에 제세동기와 박동기, 2개의 기기를 몸 안에 지니고 있는 대신 하나의 제세동기가 심방과 심실에 페이싱도 제공하고 전기 치료를 제공할 수 있게 되었다. 두개의 기기를 하나로 합친 이 기술은 또 다른 기기만큼의 비용을 줄일 수 있게 해주었으면 추후 방문 또한 간편하게 해주었다.

심방 빈맥도 치료 : 메드트로닉사의 쥬얼(Jewel)이라는 기기는 환자가 심실 세동이 있으면서 심방 빈맥의 치료도 필요한 경우를 위해 만들어진 최초의 기기이다.

미래 발전 방향
  • 환자 안위를 위한 제세동기 크기 감소
  • 배터리의 수명 연장에 기여할 수 있는 기능
  • 액티브 캔 기술의 지속적인 사용
  • 추후관리를 쉽고 빠르게 할 수 있는 특별기능