새로운 연구: 1/1000 에너지로 생명을 구하는 혁신적인 제세동기 발견
Seoul세르히오 아르볼레다 대학교와 조지아 공과대학 연구진은 제세동기가 이전에 필요하다고 여겨졌던 것보다 훨씬 적은 전기로도 생명을 구할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 이 발견은 심장 치료 방식을 변화시킬 수 있으며, 환자들에게 덜 고통스럽고 심장 조직에 해를 덜 줄 수 있는 방법을 제시합니다. 연구는 전통적인 방식과 달리 매우 낮은 에너지의 제세동 방법이 효과적일 수 있음을 시사합니다.
현재의 제세동 방법은 강한 전기 충격을 사용해 심장의 리듬을 교정합니다. 이는 통증을 유발하고 조직에 손상을 줄 수 있습니다. 연구진은 컴퓨터 모델을 사용하여 이러한 사건 동안 다양한 전기장이 심장에 미치는 영향을 조사했습니다. 그 결과, 현 방법에서 사용하는 에너지보다 훨씬 적은 에너지가 필요하다는 것을 발견했습니다. 이 발견은 심장의 "취약 창"을 변화시킴으로써, 전기적 타이밍의 작은 변화가 제세동의 성공에 영향을 미칠 수 있다는 것에 기반하고 있습니다.
연구의 주요 발견사항은 다음과 같습니다:
- 초저에너지 제세동은 심장의 특정한 전기적 파형을 목표로 하여 달성할 수 있습니다.
- 상변수 최적화 기법을 통해 전압 프로필을 미세 조정하여 에너지 사용을 최소화할 수 있습니다.
- 이 방법은 심장 조직에서 불규칙한 흥분파의 전파를 방지하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
이제 중요한 점은, 효과적인 제세동을 위해 흥분 파동을 조정하는 것보다, 이러한 파동이 이전 전기 활동에서 완전히 회복되지 않은 지역을 통과하지 못하게 하는 것이 더 중요하다는 것입니다. 새로운 접근법은 전기장을 더 오랜 시간 동안 조정하여 흥분 파동의 민감성을 이용하는 방식입니다.
새로운 방식으로 삽입형 제세동기(ICD)의 성능이 크게 개선되었습니다. 이로 인해 배터리 교체 빈도가 줄어들고 위험한 수술의 필요성도 감소합니다. 환자에게 높은 에너지를 필요로 하는 충격의 발생을 줄여 안전성을 높이고, 장치 유지보수 및 환자 회복에 드는 의료 비용을 절감할 수 있게 되었습니다.
이번 연구는 현재의 제세동 방법을 재고해야 함을 시사합니다. 매우 저에너지 기법을 사용함으로써, 의사들은 환자들에게 더 부드럽고 안전하게 부정맥을 치료할 수 있습니다. 추가 연구가 진행됨에 따라, 표준 절차를 환자의 편안함과 장기적인 건강 이점에 보다 중점을 두도록 변경할 수 있을 것입니다.
연구는 여기에서 발표되었습니다:
http://dx.doi.org/10.1063/5.0222247및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다
Alejandro Garzón, Roman O. Grigoriev. Ultra-low-energy defibrillation through adjoint optimization. Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, 2024; 34 (11) DOI: 10.1063/5.0222247오늘 · 오전 9:57
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