An automated external defibrillator (AED)
심정지는 언제 어느 때고 일어날 수 있습니다. 평소 건강한 사람일지라도 말입니다. 심정지가 왔을 때 빠른 시간 내 심폐소생술과 제세동이 시행되어야 소생시킬 수 있습니다. 사람이 많은 공공장소나 공동주택 등에 자동 심장 제세동기가 설치되어 있는 이유입니다.
누군가의 생명을 살릴 수 있는 이 자동 심장 제세동기는 과연 어떤 원리로 작동하는 것일까?
자동 심장 제세동기(AED)는 Automated External Defibrillator의 약자입니다. 심장의 기능이 정지하거나 호흡이 멈추었을 때 사용하는 응급 처치 기기입니다. 심폐소생술 교육을 받지 않은 일반인도 충분히 사용 할 수 있으며, 주변에 심정지환자가 발생한 경우 적극 적으로 사용할 수 있어야 합니다. 공공장소 및 다중이용 시설의 경우 보건복지부 응급의료에 관한 법률에 따라 자동 제세동기 설치가 의무화되어 있습니다. 심장 자동 제세동기는 의료지식이 충분하지 않은 일반인이나 의료제공자들이 쉽게 사용할 수 있도록 만든 장비이며, AED, 자동제세동기, 자동심장충격기 모두 같은 용어입니다
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심장이 박동하는 것은 심실과 심방의 세포에서 나오는 규칙적인 전류 때문인데, 이들 전류가 갑자기 불규칙 적으로 흐르게 되면 심장 전체에 영향을 미치면서 심실세동이나 심근경색과 같은 증상이 발생하게 됩니다. AED는 이처럼 순간적으로 발생하는 불규칙적인 전류 현상을 올바로 잡아주는 역할을 합니다. 직류 방식의 강한 전류를 심장에 보내 심근을 일시적으로 크게 수축시킨 후, 유입되는 혈액과 전기 자극을 통해 다시 심장이 정상적으로 뛸 수 있도록 유도하는 것입니다. 심실세동(ventricular fibrillation)이란 심장 근육이 제멋대로 꿈틀대는 상태입니다. 심장이 제대로 수축하지 못하면서 혈액을 전신으로 보내지 못하게 되는 것이죠.
심장마비의 50%는 심실세동으로 생기고, 심실세동이 왔다는 건 심장마비가 올 징조이므로 사소하게 넘겨선 안 됩니다. 전류를 통해 심실세동을 잡는 방식에 처음 접근한 것은 1900년 제네바 대학교 연구팀입니다. 동물 심장에 전극을 연결하여 약한 전류를 흘려주면 심실세동에 빠지고, 더 강한 전류를 흘려주면 심실세동이 사라지는 것을 확인 한 것입니다. 연구팀은 심실세동이 오면 2분 이내에 전기 충격을 주고 한 번으로 효과가 없을 시 여러 번 전류를 흘러주어도 된다는 데까지 밝혀냈지만 이는 모두 가슴을 개복한 실험동물에 의해 밝혀진 결과였습니다.
사람에게 전기 충격의 효과를 정확히 확인한 것은 1947년입니다. 클리블랜드의 흉부외과 의사 베크는 수술 중 심정지가 온 환자를 45분간 마사지하면서 버티다가 전기 충격을 주어 살려냈습니다. 이후로 개흉 상태가 아닌 가슴 피부에(경피) 직접 충격을 주는 AED도 개발됐습니다. 1956년에는 처음으로 수술 상태가 아닌 환자의 외부 (경피) AED로 심장을 소생시켰습니다
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AED는 대부분의 전자기기제품에 적용되는 교류 전원이 아닌 직류 전원을 사용합니다. 흔히 건전지를 삽입 하거나 직류 전용 어댑터를 사용해 충전을 한 뒤 사용 해야 한다는 뜻입니다. 교류 전원이 적용되면 어디에서든 쉽게 전원을 연결해서 사용할 수 있기 때문에 충전의 번거로움이 없이 사용할 수 있는데도 말이죠.
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초창기 AED는 교류 전원을 사용했습니다. 직류 전원으로 바뀐 계기는 1959년 보스턴 브리검병원의 심장내과 의사 버나드 라운(B Lown)에 의해서였습니다. 라운은 약이 듣지 않는 심실세동 환자를 외부(경피) 전기제세동기로 소생시켰습니다. 하지만 3주 후 환자는 재발이 됐고 다시 수차례의 경피제세동을 시도했지만 듣지 않아 수술로 가슴을 열어 심장에 직접 전기충격을 주었습니다. 다행히 심장박동은 되돌아 왔지만 교류 충격으로 심장 자체가 많은 손상을 입고 말았습니다. 그때부터 라운은 널리 쓰이던 교류 제세동법(AC defibrillation)의 부작용을 연구했습니다. 동물 실험을 통해 교류 전원이 다양한 부정맥을 유발하고, 심장에 화상까지 입힌다는 사실을 확인했습니다. 이후 안전하고도 효과가 좋은 직류 자동제세동기(DC fibrillator)가 개발된 것입니다.
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그런데 교류는 왜 해로웠을까? 인체는 50~60Hz의 교류(일상적으로 사용한다)에 취약합니다. 10mA 이상의 전류는 감전을 일으켜 조직에 손상을 줍니다. 교류 제세동은 200ms동안 전기를 흘려야 하지만 직류는 1/40배에 불과한 5ms면 충분합니다
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1) 자동 제세동기를 심폐소생술에 방해가 되지 않는 위치에 놓은 뒤에 전원 버튼을 누른다
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2) 준비된 자동 제세동기의 패드를 부착 부위에 정확히 부착한다
* 패드1 : 오른쪽 빗장뼈 바로 아래 부착, 패드2 : 왼쪽 젖꼭지 옆 겨드랑이 부착
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3) “분석 중…”이라는 음성 지시가 나오면 심폐 소생술을 멈추고 환자와 접촉하지 않는다
* 자동 심장충격이 필요 없는 경우, “환자의 상태를 확인 하고, 심폐소생술을 계속하십시오”라는 음성 지시가 나온다.
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4) “쇼크 버튼을 누르십시오”라는 음성 지시가 나오면 점멸하는 쇼크 버튼을 눌러 자동심장충격을 시행 한다
* 쇼크 버튼을 누르기 전 반드시 환자와 접촉하는 사람이 없도록 확인해야 한다
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5) 자동 심장충격을 시행한 뒤에는 즉시 가슴압박과 인공호흡 비율을 30 : 2로 심폐소생술을 다시 시행 한다
* 자동 제세동기는 2분마다 심장리듬 분석을 반복해서 시행하며, 자동 제세동기 사용과 심폐소생술 시행은 119 구급대가 현장에 도착할 때까지 지속되어야 한다
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