110일 동안 이어진 두 단계의 구조
중국 톈진 타이다 국제심혈관병원은 제한성 심근병증으로 중증 심부전에 빠진 5세 소녀에게 완전 이식형 인공심장 2개를 먼저 삽입한 뒤 심장 이식을 시행하는 치료에 성공했다고 발표했다. 장쑤성 출신인 이 환자의 체중은 12.2kg에 불과했다. 병원 측은 이를 중국 최초의 성공적인 소아 양측 완전 이식형 인공심장 사례이자, 같은 방식의 치료에서 세계 최저 체중 성공 사례라고 설명했다.
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제한성 심근병증은 심장 근육이 단단해져 심실이 충분히 늘어나지 못하는 질환이다. 환아는 결국 좌심실과 우심실이 동시에 제 기능을 하지 못하는 양심실 부전 상태에 이르렀다. 한쪽 심실만 보조해서는 혈액순환을 안정시키기 어려운 상황이었다.
의료진은 치료를 한 번에 끝내는 대신 단계적으로 접근했다. 먼저 좌우 심실을 각각 보조하는 초소형 인공 펌프를 체내에 넣어 순환을 유지했고, 이후 공여 심장이 확보되자 심장 이식을 진행했다. 두 차례의 주요 수술은 110일 안에 이뤄졌으며, 환아는 회복 후 퇴원한 것으로 전해졌다.
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두 인공심장이 공여 심장을 기다리게 했다
이 사례에서 두 펌프는 40일 넘게 동시에 작동했다. 인공심장들이 환자의 혈액순환을 유지한 덕분에 의료진은 적합한 공여 심장을 기다릴 시간을 확보할 수 있었다.
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12.2kg이라는 체중도 이 치료가 주목받은 이유다. 다만 ‘세계 최저 체중’이나 ‘세계 최초’라는 표현은 병원, 지방정부 개발구역, 기업과 연계된 보도에서 제시된 주장이다. 독립적인 동등 비교 임상 등록자료나 대규모 동료심사 연구로 확정된 세계 기록과는 구분해 볼 필요가 있다.
기존 소아 보조순환의 표준, 베를린 하트 EXCOR
영유아와 소아의 심장이식 전 단계에서 국제적으로 널리 활용돼 온 장치는 베를린 하트 EXCOR다. 소아용으로 여러 펌프 크기가 제공돼 체격이 작은 환자에게도 장기간 이식 대기용 보조순환을 제공할 수 있다는 장점이 있다.
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하지만 EXCOR는 펌프와 구동 장치가 몸 밖에 남는 체외형·공압식 박동 펌프다. 따라서 완전히 체내에 들어가는 연속류형 보조장치와는 구조가 다르다. 임상 문헌에서는 출혈, 혈전, 감염, 펌프 교체와 같은 합병증 및 장치 관리 부담이 중요한 한계로 보고돼 왔다. 특히 체중이 매우 작은 환자에서는 장치 크기와 혈류량을 맞추는 일이 더욱 까다롭다.
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이번 사례가 제시한 방향은 체외 장치에 의존하던 소아 보조순환을, 환자의 작은 흉곽 안에서 작동하는 완전 이식형 시스템으로 바꾸는 것이다.
‘로켓 하트’의 소아용 초소형화
인공심장은 항공우주 타이신과 병원이 개발한 ‘로켓 하트’ 기술을 바탕으로 제작됐다. 이 기술은 중국의 로켓 개발 과정에서 축적된 자기부상·유체부상 관련 기술을 의료기기에 적용한 사례로 소개돼 왔다.
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보고된 설계에서는 서로 마주 보는 모터와 3차원 자기장 배치를 이용해 회전자를 안정적으로 띄운다. 기존의 능동 자기베어링처럼 센서와 제어회로가 실시간으로 위치를 감지해 보정하는 방식에 의존하지 않는 것이 특징으로 설명된다.
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소아 환자의 흉강과 심장은 성인용 장치를 그대로 넣기 어려울 만큼 작았다. 이에 의료진과 공학팀은 13일 만에 장치를 다시 설계했다. 펌프 1개의 무게를 69g으로 낮췄고, 봉합 링의 외경은 29mm에서 22.4mm로 줄였다. 봉합 링의 무게도 6.4g에서 1.17g으로 감소했다.
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이 같은 변화는 단순히 부품을 작게 만든 것만을 의미하지 않는다. 작은 흉강 안에서 장치를 배치하고, 좌우 펌프의 혈류를 균형 있게 조절하며, 혈액 손상과 혈전 위험을 관리해야 했기 때문이다.
특히 어려웠던 문제는 ‘오른쪽 심장’이었다
현재까지의 이식형 심실보조장치 개발은 주로 좌심실을 지원하는 데 초점이 맞춰져 왔다. 반면 우심실을 전용으로 보조하는 장치는 상대적으로 부족했다.
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이번 환아처럼 좌우 심실이 모두 무너진 경우에는 좌심실만 지원해서는 우심실 부전을 해결할 수 없다. 의료진은 좌우에 각각 맞는 펌프를 동시에 사용해 양쪽 순환을 지탱했고, 그 결과 공여자 적합성을 확인할 때까지 생리적으로 안정된 상태를 유지할 수 있었다.
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따라서 이 사례의 의미는 인공심장 2개를 한 아이에게 넣었다는 사실에만 있지 않다. 소아 양심실 부전에서 전용 우심실 보조를 포함한 완전 이식형 양측 지원이 가능하다는 방향을 제시했다는 데 있다.
중국 인공심장 산업이 보여준 기술 융합
이번 수술은 중국의 인공심장 산업이 성인 좌심실 보조장치를 넘어, 소아·저체중 환자와 양심실 부전 같은 특수 영역으로 확장되고 있음을 보여주는 사례로 해석된다. 당시 보도에 따르면 중국 내 5개 기업이 6개의 승인된 심실보조장치 제품을 보유하고 있었다. 중국 국가약품감독관리국은 앞서 2023년 선전 코어 메디컬의 제품을 중국에서 승인된 네 번째 이식형 좌심실보조장치로 소개한 바 있다.
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기술의 계보도 눈여겨볼 만하다. ‘로켓 하트’의 초기 개발은 중국 로켓 시스템에서 활용된 자기·유체부상 기술과 연결돼 있으며, 중국발사체기술원 생태계에서 발전한 기술이 이식형 의료기기로 이전된 사례로 설명된다.
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다만 한 명의 성공 사례가 곧바로 새로운 표준치료를 의미하는 것은 아니다. 장기간의 안전성, 소아 환자에서의 재현성, 출혈·혈전·감염 위험, 성장에 따른 장치 적합성은 더 많은 환자를 대상으로 한 독립적인 추적 연구에서 확인돼야 한다. 이번 수술은 그 가능성을 보여준 중요한 이정표이지만, 임상적 성과와 산업적 선언은 신중하게 나눠 평가할 필요가 있다.