탈 골스워디: 내가 내 심장을 어떻게 수리했는가?

저는 공정 엔지니어입니다. 그래서 저는 보일러, 소각로, 섬유필터, 그리고 싸이클론 원심분리기 같은것 들에 대한 전문지식을 가지고 있죠. 하지만 저는 마르판 증후군이라는 유전병도 가지고 있죠. 저는 1992년에 유전자 연구에 참여했었는데 제 상승 대동맥의 직경이 슬라이드의 밑 부분에 있는 정상적인 녹색 범위에 있지 않다는 것을 발견하고 정말로 놀랐었죠. 여러분들은 모두 3.2에서 3.6cm 사이에 있을겁니다. 저는 이미 4.4까지 올라가 있었는데 보시는 바와 같이 제 대동맥은 계속 확장돼서 수술이 필요한 상황에 도달하게 됐죠.

제가 받아야 할 대동맥 수술은 매우 끔찍했죠 -- 마취를 하고, 흉부를 개복한 후 인공심폐기에 연결시키고, 체온을 약 18도까지 떨어뜨리고, 심장을 정지시키고, 대동맥을 잘라내고, 플라스틱 판막과 플라스틱 대동맥으로 교체하는 것인데 가장 중요한것은 수술후 평생 동안 주로 와파린 같은 약으로 혈액응고 처치법을 받아야 한다는 것이죠. 그런 수술을 받을 생각은 별로 달갑지 않았죠. 평생동안 워파린을 먹어야 할 생각은 정말로 두려웠어요.

저는 그래서 "나는 연구개발을 하는 엔지니어야 이건 단순한 배관 문제니까 난 이 문제를 해결할 수 있고 또 해결할꺼야" "라고 생각했죠. 저는 그래서 대동맥 확장증에 대한 치료 방법을 완전히 바꾸기로 마음 먹었죠. 이 프로젝트의 목적은 아주 간단하죠. 마르판 증후군이 상승대동맥에 미치는 유일한 큰 문제는 상승대동맥의 인장강도가 약간 떨어지게 만든다는 거죠. 그래서 대동맥 바깥을 간단하게 둘러 감아서 터지지 못하게 하는 치료가 가능할 수 있죠. 그러면 대동맥이 더 이상 확장하지 않고 잘 작동하겠죠. 고압 호스 파이프나, 고수압 라인이 약간 부풀어 올르면, 부푼 부분의 외부를 테이프로 감으면 돼죠. 실지로는 그렇지 않지만 이론은 정말 그렇게 간단하죠. 이렇게 외부를 감싸는 시술의 가장 큰 장점은 내피와 판막을 짤라버리지 않고 그대로 보전 할 수 있고 혈액응고처치법을 받을 필요가 없다는 거죠.

그럼 어디서부터 일을 시작해야 할까요? 자 이건 제 시상단면입니다. 이 그림의 중간쯤에 피를 쥐어짜는 부분이 보이죠. 이 부분은 대동맥 판막을 통해서 상승대동맥까지 피를 밀어 올리는 좌심실입니다. -- 상승대동맥에는 대동맥 판막이 두개 있는데 바로 그 부분이 팽창되며 터지면 물론 사망이 초래돼죠. 우리는 우선 환자의 대동맥 모형을 만들기 위해서 MRI 영상과 CT 이미지를 만들었죠.

이게 제 대동맥 모형입니다. 실제 모형은 제 주머니 안에 있는데 누구던지 만져보실려면 만져 보세요. 보시는 바와 같이 이건 꽤 복잡한 구조인데 전체적으로는 일종의 3각형 모양이고 밑 부분에 대동맥 판막이 달려있죠. 뒷쪽으로 가면 둥근 형태가 되고, 폭이 가늘어지다가 둥근모양으로 돼죠. 그래서 제작하기가 상당히 까다로운 구조입니다. 제가 말씀드린데로 이건 제 대동맥의 CAD 모형인데 개발이 많이 된 후의 CAD 모형이죠. 우리는 더 낳은 모형을 만들기 위해 반복 과정을 걸쳐 개발 작업을 했죠. 우리는 이 모형을 제작 할 때, 보시는바와 같이 새로운 공학기술인 고속 시제품 제작 기술을 사용해서 딱딱한 플라스틱 모형으로 만들었죠. 그리고 우리는 그 플라스틱 모형을 포머로 사용해서 그 모형을 정확하게 복제하여 구멍이 많이 있고 대동맥에 꼭 맞는 맞춤형 섬유 메시를 만들었죠. 이것은 개인화된 맞춤형 의료 치료의 좋은 예지요. 저희가 시술하는 모든 환자는 모두 완벽한 맞춤형 이식물을 받게 되는데

일단 만들기만하면 이식 절차 자체는 비교적 쉽지요. 흉부외과 교수인 존 페퍼 씨는 이런 시술을 한 경험이 없었죠. 그래서, 첫번째 임플란트를 넣은 후 마음에 안들어서 그걸 꺼내고, 두번째 임플란트를 넣었죠. 두번째는 임플란트가 문제 없이 들어갔고 수술대에서 4시간 30분을 보낸 후 수술이 끝났어요. 임플란트를 이식하는 부분은 사실 제일 쉬운 부분이었죠.

우리의 시술 방법과 합성 인공대동맥 접합 수술이라는 기존의 다른 시술방법을 비교하면 다음과 같은 한두 가지의 큰 차이가 있죠 현재 시술방법은 임플란트를 꼽는데 6시간이 걸리는것에 비해 우리 방식은 2시간이면 돼죠. 제가 이미 말씀드린 바와 같이 현재의 시술 방법은 심폐 우회 장치와 전신냉각이 필요한데 우리 방법은 그런게 전혀 필요없고 심장이 뛰는 상태에서 수술을 하죠. 외과의는 심장이 뛰는 상태에서 대동맥에 접근하고 체온도 정상으로 유지하죠. 혈액순환계통을 단절할 필요도 없고요. 그러니까 저희 방법은 정말로 좋죠.

하지만 제가 제일 좋아하는 부분은 항응고제를 복용할 필요가 없다는 점이죠. 저는 어떤 약도 먹지 않습니다. 제가 선택하는 향정신성 물질은 빼고요. (웃음) 와파린을 장기간 복용한 사람에게 물어보면 그 약이 삶의 질에 큰 영향을 미친다는 이야기를 하죠. 그런데 더 나쁜것은 그 약이 수명을 단축시킨다는 거죠. 그리고 인공판막 이식수술을 하면 침습적인 수술을 받을때 마다 반드시 항생제를 먹어야 하고요. 심지어는 치과 치료를 받더라도 판막이 감염될 가능성이 있기 때문에 항생제를 먹어야 하고요. 저는 그런 위험도 없고 완전히 자유롭죠. 제 대동맥은 이제 고정돼 있기 때문에 터질 걱정을 할 필요가 전혀 없어서 새로운 삶을 사는 것 같아요.

하여튼, 이 강연의 주제로 다시 돌아오죠. 보일러 일을 하던 공정 엔지니어가 어떻게 다학문간 연구를 통해 자기 자신의 생명을 구하는 의학 장치를 만들게 되었을까요? 그 질문에 대한 답은 다학제팀입니다. 이건 핵심 팀원들의 목록입니다. 이목록에서 보시는 바와 같이 저희팀은 의학과 엔지니어링 분야의 여러 전문가로 구성됐지요. 존 페퍼 교수는 저를 수술했던 심장외과 의사였고, 다른 사람들은 각각 그들의 분야의 전문가로 연구에 기여했죠. 라드 모하딘은 방사선 전문의로서 CAD 모형을 만드는데 필요한 고화질의이미지들을 만들었죠. 워런 톤튼은 지금도 모든 CAD 모형작업을 해주고 있는데 그는 정말로 조작하기 힘든 입력 데이터로 부터 이 모형을 만들기 위해 특별히 CAD 프로그램을 썻죠.

그런데 이런 작업을 하는데는 몇가지 장벽과 문제점들이 있죠. 우리가 사용하는 용어가 큰 문제죠. 아마 여러분들 중 여기에 있는 첫 4개의 용어를 전부 이해하시는 분은 한명도 없으실 겁니다. 엔지니어분들은 고속 시제품 제작과 CAD를 아시겠고 의사분들은 첫 두 단어를 이해하시겠죠. 하지만, 이 단어 4개를 전부 이해하시는 분은 아마 없을 겁니다. 어떤 말을 했을때 팀원 모두가 정확하게 무슨 뜻인지를 이해하게 하려면 전문용어를 사용하지 않는 것이 매우 중요했죠.

우리 팀원들이 동의한 용어규약에도 재미있는 일화가 있었죠. 우리팀은 제 몸의 수평 단면도 이미지를 많이 촬영해서 그런 이미지를 CAD 모델을 만드는데 사용했죠. 그런데 우리가 처음으로 플라스틱 모델을 만들었을때 외과의들은 그 모델을 이해할 수 없었는데 알고 보니까 우리가 만든 모델은 실제 대동맥의 좌우가 바뀐 미러 이미지 모델이었어요. 우리는 건물의 평면도나 지도를 볼때 항상 위에서 아래로 내려 보기 때문에 좌우가 바뀐 미러 이미지의 모델을 만들었던 거죠. 의사들은 평면도를 볼때 아래서 위로 올려 보니까 수평 이미지의 좌우가 뒤집혀 질 수 밖에 없었죠. 그래서 다학제 팀에서는 규약을 통일하는게 중요하죠. 모든 팀원은 어떤 것이 추정되고 어떤것이 추정되지 않았다는 것을 알아야 하죠.

이 프로젝트의 또 다른 문제사항은 제도적인 장벽이었죠. 브롬튼 병원은 런던 임페리얼 의대에 의해 인수당했는데 이들간에 심각한 관계상의 문제가 있죠. 저는 브롬톤 병원에서 임페리얼 의대와 일했는데 당연히 없어야 할 문제가 이 프로젝트에 심각한 문제를 발생시켰죠.

수술을 할때 새로운 시술방법을 사용하려면 지역 연구윤리위원회의 허가를 받아야 하죠. 아마 이곳 폴란드도 마찬가지겠죠. 새로운 종류의 수술 방법을 인가해 주는 무슨 기관이 있겠죠. 우리는 이런 관료주의적인 장벽 뿐만 아니라, 전문가들 간의 좋지않은 경쟁심도 극복해야 했죠. 연구 윤리 위원회의 몇몇 사람들은 존 페퍼 교수가 너무 성공가도를 달리는것 자체를 별로 탐탁하게 생각하지 않았고 우리에게 많은 문제거리를 만들었죠.

관료주의적 문제를 이야기 하자면, 누구나 새로운 치료법을 개발하면, 국내의 모든 병원에 관련 지침서나 안내서를 보내야 하죠. 영국에서는 NICE라는 국립보건임상연구원이 있는데 폴란드에도 분명히 비슷한게 있을 겁니다. 우리는 NICE의 요구사항을 준수해야 했죠. 그래서 우리는 멋진 임상 지침을 인터넷에 올려놨죠. 그래서 관심이 있는 병원은 언제든지 NICE 보고서를 읽고 우리에게 연락해서 그들 스스로가 시술을 할 수 있죠.

자금확보 문제는 또 다른 큰 문제의 하나죠. 연구개발 자금을 구하는데도 여러가지 알아야 할 점이 있죠. 우리 같은 사람들을 도와주는 영국에서 가장 큰 자선단체중의 하나는 근본적으로 엔지니어링 개발에만 흥미를 가지고 있었고 우리의 계획을 이해하지 못했는데 그들은 의사로서 무서운게 없었고 권위가 당당했죠. 그들은 우리 아이디어가 엉터리라며 쓰레기통에 버렸죠. 그래서 결국 일반 투자가들을 찾아 갔지만 그것도 포기해 버렸어요. 결국 폴란드 과학아카데미(PAS)인지 영국 공학자연과학연구회(EPSRC)인지 하는걸 설득 시켜서 대부분의 연구개발 지원금을 받았죠.

학제간의 연구를 할때는 용어가 아주 큰 문제이죠. 왜냐하면 엔지니너들은 CAD나 R.P라는 용어를 이해하지만 의사들은 무슨말인지 모르니까요. 저는 연구자금을 관리하는 사람들은 정신을 차려야 한다고 생각합니다. 그리고 이런걸 기대하는게 지나칠지 모르지만 그들은 서로 진정한 대화를 하기 시작해야 하고 상상력을 좀 사용했으면 하는데 아마도 그런걸 기대를 하는 우리가 잘못일지 모릅니다.

저는 "훼방적 보수주의"라는 신조어를 만들었죠. 의학계의 많은 사람들은 원래 변화를 싫어하는데 특히 이름도 들어보지 못한 어떤 엔지니너가 해결책을 가지고 왔다고 하면 더욱 그렇죠. 그들은 변하는 것을 싫어하죠. 그들은 그저 지금까지 해온 대로 계속하려고 하죠. 사실 영국에는 우리의 환자중 누군가에 어떤 문제가 생겨서 "봐요, 그건 안된다고 말했잖아요"라는 말을 할 수 있게 되기를 기다리는 외과의사들이 많이 있죠. 우리는 지금까지 30명의 환자를 수술했죠. 저는 수술을 받은지 7년 6개월이 되고 모든 환자들의 누적생존연수는 90년이 되는데 지금까지 아무런 문제가 없어요. 그런데도 아직도 영국에는 "네, 대동맥 기부술 그거 절대로 안돼요."라고 말하는 사람들이 있죠.

이건 정말 문젭니다. 정말 문제예요. 여러분들은 언젠가 의사나 외과의사들의 오만함을 경험하신 적이 있으실 겁니다. 슬라이드의 두번째 항목은 간단하게 말해 의사들이 그들 자신을 보호한다는 거죠. 그들은 물론 그들의 환자를 돌봐 준다고 하지만 제 개인적인 의견은 이런건 좋지 않다고 생각합니다.

의사의 자부심도 역시 큰 문제죠. 다학제 팀에서 일하면 같이 일하는 동료들을 믿어야하고 그들을 지지한다는 것을 말해줘야 하죠. 심장흉부외과 전문의인 톰 트래져는 훌륭한 사람이고 누구나 그를 존경하죠. 그러나 그가 저를 존경하냐는 약간 다른 얘기죠. 지금까지는 다학제 팀의 단점만 얘기 했죠. 그런데, 다학제 팀의 장점은 혜택이 아주 막대하다는 거죠. 이걸 번역해 보세요. 아마 못하실 겁니다.

(웃음)

전문 교육이 다르고 직업적인 경험이 다른 사람들은 그들의 지식의 분야만 다를 뿐만 아니라 세상을 보는 관점도 다르죠. 그렇지만 그런 사람들을 모아서 그들이 함께 이야기하고 서로 이해할 수 있게 만들면 엄청난 결과가 나올 수 있죠. 전에는 생각지도 못했던 기발한 해결책을 매우 매우 빨리, 그리고 쉽게 찾을 수 있으니까요. 그리고 팀원들의 광범위한 지식기반을 통해 엄청난 량의 일을 우회할 수 있는 지름길을 찾을 수 있죠. 그래서 우리는 사용 가능한 모든 기술과 지식을 최대한으로 활용할 수 있게 되고

그 결과 우리는 말도 안되게 적은 연구비로도 훌륭한 결과를 짧은 기간에 얻을 수 있었죠. 제가 이식수술을 받았을때 까지 소요된 총 연구비는 부끄러울 정도로 적어서 제가 얼마라고 말을 못하겠습니다. 어쩌면, 미국에서 환자 한명이 완전히 표준 대동맥 이식 수술을 받는데 드는 비용이 제 꿈을 현실로 만드는데 든 비용보다 더 많을지 모르죠.

제가 하고 싶은 얘기는 다 했는데 아직 3분 남았네요. 사회자 헤더가 좋아하겠군요. 혹시 질문하실 사항이 있으시면 나중에 저한테 말씀하시면 기꺼이 이야기를 나누겠습니다. 대단히 감사합니다.