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우심실의 첨단 또는 정점 부위에 심실 전극을 전통적으로 배치하는 우심실 첨단 박동은 심장 기능에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 이는 심방세동, 심장 기능상실, 심근 약화 및 잠재적으로 짧은 기대 수명 증가 위험과 관련이 있다. 히스속 박동 (HBP)과 좌각지 영역 박동 (LBBAP)은 더 자연스럽거나 완벽하게 자연스러운 심실 활성화를 유도하며 강력한 연구 및 임상적 관심을 불러일으켰다. 특수 전극과 배치 기술로 히스-푸르키니에 섬유망을 직접 자극함으로써 HBP는 동기화된 따라서 더 효과적인 심실 활성화를 유도하고 장기적인 심근 질환을 피한다. HBP는 일부 경우 다발가지차단 패턴을 교정할 수도 있다.
기능의 발전.
심박동기 기능의 주요 발전은 QT 간격, 동맥-정맥 시스템의 pO2 – pCO2 (용해된 산소 또는 이산화 탄소 수치), 가속도계로 측정되는 신체 활동, 체온, 아데노신 삼인산 수치, 아드레날린 등과 같은 다양한 입력을 활용하여 속도 반응형 심박동기를 만드는 방식으로 자연을 모방하려는 시도였다.
정적이고 미리 결정된 심박수를 생성하거나 간헐적인 제어 대신, 이러한 심박동기, 즉 '동적 심박동기'는 실제 호흡 부하와 잠재적으로 예상되는 호흡 부하를 모두 보상할 수 있었다. 최초의 동적 심박동기는 1982년 영국 런던 국립 심장 병원의 앤서니 리카즈가 발명했다.
동적 심박동 기술은 미래의 인공 심장에도 적용될 수 있다. 전이 조직 용접의 발전은 이러한 노력과 다른 인공 장기/관절/조직 대체 노력을 지원할 것이다. 줄기 세포는 전이 조직 용접에 관심 대상이 될 수 있다.
심박동기 이식 후 제어 기능을 향상시키기 위해 많은 발전이 이루어졌다. 이들 중 다수는 마이크로프로세서 제어 심박동기로의 전환을 통해 가능해졌다. 심실뿐만 아니라 심방까지 제어하는 심박동기가 보편화되었다. 심방과 심실을 모두 제어하는 심박동기를 이중방 심박동기라고 한다. 이러한 이중방 모델은 일반적으로 더 비싸지만, 심방의 수축 시기를 심실의 수축 시기보다 앞서도록 조정하면 심장의 펌프 효율이 향상되며 울혈성 심부전에 유용할 수 있다.
속도 반응 페이싱은 장치가 환자의 신체 활동을 감지하고 속도 반응 알고리즘을 통해 기본 페이싱 속도를 적절하게 증가 또는 감소시켜 반응할 수 있도록 한다.
DAVID 시험은 우심실에 불필요한 페이싱을 하는 것이 심장 기능상실을 악화시키고 심방세동의 발생률을 증가시킨다는 것을 보여주었다. 새로운 이중방 장치는 우심실 페이싱의 양을 최소화하여 심장 질환의 악화를 예방할 수 있다.
심박동기는 국소마취제를 사용하여 피부를 마비시킨 상태에서 진정작용을 사용하거나 사용하지 않고, 또는 전신 마취제를 사용하여 잠든 상태에서 삽입될 수 있다. 일반적으로 감염 위험을 줄이기 위해 항생제가 투여된다. 심박동기는 일반적으로 왼쪽 또는 오른쪽 어깨 부위의 가슴 앞쪽에 이식된다. 피부는 이식 부위의 털을 깎거나 면도한 후 클로르헥시딘과 같은 소독제로 세척하여 준비한다. 쇄골 아래에 절개를 하고 피부 아래에 공간 또는 주머니를 만들어 심박동기 발생기를 수용한다. 이 주머니는 일반적으로 큰가슴근 위(흉골 전)에 만들어지지만, 일부 경우에는 장치가 근육 아래(근육하)에 삽입될 수도 있다. 인출선은 X선 영상(투시 검사)의 안내를 받아 큰 정맥을 통해 심장으로 삽입된다. 인출선의 끝은 필요한 심박동기 유형에 따라 우심실, 우심방 또는 심장정맥동에 위치할 수 있다. 수술은 일반적으로 30분에서 90분 이내에 완료된다. 이식 후에는 수술 상처가 치유될 때까지 깨끗하고 건조하게 유지해야 한다. 삽입 후 몇 주 이내에 어깨의 일부 움직임은 심박동기 인출선이 이탈될 위험이 있다.
심박동기 발생기 내의 배터리는 일반적으로 5년에서 10년 동안 지속된다. 배터리 수명이 다할 때 발생기를 교체하는데, 이는 새로운 이식보다 보통 간단한 절차이다. 교체는 기존 장치를 제거하기 위해 절개하고, 기존 장치에서 인출선을 분리한 다음 새 발생기에 다시 연결하고, 새 장치를 재삽입하고 피부를 닫는 것을 포함한다.
정기적인 심박동기 검진.
심박동기가 이식되면 장치가 작동하고 적절하게 작동하는지 정기적으로 확인한다. 장치는 필요하다고 판단되는 만큼 자주 확인할 수 있다. 정기적인 심박동기 검사는 보통 6개월마다 병원에서 이루어지지만, 환자/장치 상태 및 원격 모니터링 가능 여부에 따라 달라진다. 최신 심박동기 모델은 환자가 자택에서 휴대폰 네트워크에 연결된 송신기를 사용하여 심박동기 데이터를 전송하는 방식으로 원격으로도 진단할 수 있다.
병원 내 추적 검사 중 진단 테스트는 다음을 포함할 수 있다.
자기장, MRI 및 기타 생활 방식 문제.
환자의 생활 방식은 심박동기 삽입 후 크게 변경되지 않는다. 전면 접촉 스포츠나 심박동기를 강한 자기장에 노출시키는 것과 같이 현명하지 않은 몇 가지 활동이 있다.
심박동기 환자는 일부 일상 활동을 변경해야 할 수도 있다. 예를 들어, 차량 안전벨트의 어깨띠가 심박동기 삽입 부위에 걸리면 불편할 수 있다. 여성은 수술 후 한동안 브래지어를 착용할 수 없으며, 나중에는 넓은 어깨끈이 있는 브래지어를 착용해야 할 수도 있다.
일부 스포츠 및 신체 활동의 경우, 가능한 부상이나 심박동기 전극 손상을 방지하기 위해 특별한 심박동기 보호 장치를 착용할 수 있다.
심박동기는 자기장 또는 전자기장, 그리고 전리 방사선 및 소리 방사선의 영향을 받을 수 있다. 그러나 2013년 연구에서는 "CIED(심혈관 이식형 전자 장치) 수혜자에게 EMI(전자기 간섭)와 관련된 임상적으로 유의미한 부작용의 전체 위험은 매우 낮다. 따라서 가전제품을 사용할 때 특별한 예방 조치는 필요하지 않다. EMI의 환경 및 산업원도 노출 시간이 제한되고 CIED와의 거리가 최대화될 때 비교적 안전하다. EMI 유발 사건의 위험은 병원 환경 내에서 가장 높다."고 밝혔다. 이 연구는 많은 간섭원과 회로 손상, 비동기 박동 등 다양한 잠재적 효과를 나열하고 표로 정리했다. 구형 장치에서 일부 위험원은 신형 장치에서 제거되었다.
강력한 자기장과 관련된 활동은 피해야 한다. 여기에는 특정 유형의 장비로 아크 용접과 같은 활동, 그리고 강력한 자기장을 생성할 수 있는 중장비를 유지하는 것이 포함된다. 일부 의료 절차, 특히 자기공명영상 (MRI)은 매우 강력한 자기장 또는 심박동기를 손상시킬 수 있는 다른 조건을 수반한다.
그러나 많은 현대 심박동기는 특정 조건에서 MRI 중에 안전하게 사용할 수 있는 MR 조건부 또는 MRI 조건부로 지정되어 있다. 최초로 그렇게 지정된 것은 메드트로닉 Revo MRI SureScan으로, 2011년 2월 미국 FDA의 승인을 받았으며, MR 조건부로 지정된 첫 번째 제품이었다. MR 조건부 심박동기 사용에는 특정 환자 자격과 스캔 설정 등 여러 조건이 있다. MRI 조건부 장치는 스캔 전에 MRI 설정을 활성화해야 하고, 스캔 후에는 비활성화해야 한다.
미국 시장의 99% 이상을 차지하는 5대 심장 박동기 제조사들이 FDA 승인을 받은 MR 조건부 심박동기를 생산하고 있었다. 환자가 오래된 비MRI 조건부 심박동기를 가지고 있거나, 심장 내부에 심박동기에 연결되지 않은 오래된 박동 전선이 있는 경우 MRI 사용이 배제될 수 있다.
2008년 미국 연구에 따르면 휴대용 음악 플레이어나 휴대폰에 사용되는 일부 헤드폰으로 생성된 자기장이 일부 심박동기에 매우 가깝게 배치될 경우 간섭을 일으킬 수 있는 것으로 나타났다.
또한, 미국심장협회에 따르면 일부 가정용 기기는 때때로 단일 박동을 억제할 가능성이 있다. 휴대폰은 맥박 발생기를 손상시키거나 심박동기 작동 방식에 영향을 미치지 않는 것으로 보인다. 자석을 포함하거나 상당한 자기장을 생성하는 물체는 심박동기 가까이에 두지 않는 것이 권장된다. 특히 유도 조리기는 위험을 초래할 수 있다.
의료 시술 전에 환자는 모든 의료진에게 자신이 심박동기를 가지고 있음을 알려야 한다. 심박동기를 가지고 있다고 해서 치과 치료와 같은 시술 전에 항생제를 투여받아야 하는 것은 아니다.
말기 치료 및 심박동기 비활성화.
워싱턴 DC에 본부를 둔 미국 전문 기관인 심장 리듬 학회의 패널은 환자 또는 환자를 위해 결정을 내릴 법적 권한이 있는 사람들의 이식형 심장 장치를 비활성화해 달라는 요청을 존중하는 것이 합법적이고 윤리적이라고 판단했다. 변호사들은 법적 상황이 영양 튜브 제거와 유사하다고 말하지만, 미국에서는 심박동기와 관련된 법적 판례가 없었다. 많은 관할권(미국 포함)에서 환자는 자신을 살리는 심박동기를 포함하여 치료를 거부하거나 중단할 권리가 있다고 간주된다. 의사는 이를 끄는 것을 거부할 권리가 있지만, HRS 패널은 환자를 대신할 의사에게 의뢰해야 한다고 조언한다. 일부 환자는 심각한 뇌졸중이나 말기 치매와 같은 희망 없고 쇠약하게 만드는 상태가 너무 큰 고통을 유발하여 지지 조치로 생명을 연장하는 것을 선호하지 않을 수 있다고 생각한다.
무선 통신을 허용하는 심박동기와 관련하여 보안 및 프라이버시 문제가 제기되었다. 연구팀이 시연한 바와 같이, 승인되지 않은 제3자가 심박동기에 포함된 환자 기록을 읽거나 장치를 재프로그램할 수 있다. 시연은 단거리에서 작동했으며, 장거리 안테나를 개발하려고 시도하지 않았다. 이 개념 증명 공격은 원격으로 접근 가능한 의료 이식물에 더 나은 보안 및 환자 경고 조치의 필요성을 입증하는 데 도움이 된다. 이러한 위협에 대응하여 퍼듀 대학교와 프린스턴 대학교 연구원들은 심박동기 및 인슐린 펌프와 같은 무선 의료 기기를 공격자로부터 보호하도록 설계된 MedMon이라는 방화벽 장치 프로토타입을 개발했다.
심박동기 이식 수술로 인한 합병증은 흔하지 않지만 (각각 약 1–3%), 심박동기가 이식된 부위 또는 혈류의 감염; 시술에 사용된 염료 또는 마취에 대한 알레르기 반응; 특히 환자가 항응고제를 복용 중이거나, 노인이거나, 체구가 마르거나, 만성적으로 스테로이드를 사용하는 경우 발생기 부위 또는 심장 주변의 부기, 멍 또는 출혈을 포함할 수 있다.
이중방 인공 심박동기의 가능한 합병증 중 하나는 재진입성 빈맥의 일종인 '심박동기 매개 빈맥'(PMT)이다. PMT에서는 인공 심박동기가 회로의 순행성(심방에서 심실로) 부분을 형성하고 방실(AV) 결절이 회로의 역행성(심실에서 심방으로) 부분을 형성한다. PMT의 치료는 일반적으로 심박동기 재프로그래밍을 포함한다.
또 다른 가능한 합병증은 "심박동기 추적 빈맥"으로, 심방세동이나 심방조동과 같은 상심실성 빈맥이 심박동기에 의해 추적되어 심실 전극에서 박동을 생성한다. 이는 새로운 장치들이 종종 상심실성 빈맥을 인식하고 비추적 모드로 전환하도록 프로그래밍되어 매우 드물어지고 있다.
리드를 혈전증 사건의 잠재적 발생지로 고려하는 것이 중요하다. 리드는 심박동기에서 심장 근육의 이식 부위까지 이어지는 작은 직경의 와이어이며, 일반적으로 빗장밑정맥을 통해 정맥 내로 삽입되어 우심방에 접근한다. 이러한 방식으로 정맥 시스템 내에 이물질을 배치하면 혈류를 방해하고 혈전 형성을 유발할 수 있다. 따라서 심박동기 환자는 잠재적으로 생명을 위협하는 혈전증 또는 색전증을 피하기 위해 항응고 요법을 받아야 할 수 있다.
이러한 전극선은 삽입 중 또는 시간이 지남에 따른 마모로 인해 삼첨판을 손상시킬 수도 있다. 이는 삼첨판 역류 및 우측 심부전으로 이어질 수 있으며, 삼첨판 교체가 필요할 수도 있다.
때때로 전극선을 제거해야 할 수도 있다. 전극선 제거의 가장 흔한 이유는 감염이지만, 시간이 지남에 따라 전극선은 전극선 굽힘과 같은 여러 이유로 인해 손상될 수 있다. 심박동기 프로그래밍 변경은 어느 정도 전극선 손상을 극복할 수 있다. 그러나 전극선이 재사용된 10년 또는 20년 동안 여러 번 심박동기를 교체한 환자는 전극선 교체 수술이 필요할 수 있다.
전극선 교체는 두 가지 방법 중 하나로 할 수 있다. 현재 전극선을 제거하지 않고 새로운 전극선을 삽입하는 방법(혈류 및 심장 판막 기능에 추가적인 방해를 초래하므로 권장되지 않음) 또는 현재 전극선을 제거한 다음 교체할 전극선을 삽입하는 방법이다. 전극선 제거 기술은 간단한 견인으로 충분할지 아니면 더 복잡한 시술이 필요할지에 대한 외과의의 추정치에 따라 달라진다. 전극선은 일반적으로 심박동기에서 쉽게 분리할 수 있으므로, 장치 교체는 일반적으로 장치에 접근하여 전극선을 장치에서 분리하고 새 장치에 연결하여 교체하는 간단한 수술을 수반한다. 심장벽 천공과 같은 가능한 합병증은 환자의 몸에서 전극선을 제거하는 과정에서 발생한다.
심박동기 리드의 자유단은 미니어처 나사로 심근에 실제로 이식되거나, 작은 플라스틱 갈고리(갈고리)로 고정된다. 리드가 이식된 기간이 길수록(1~2년 이상), 신체가 이물질을 조직에 통합하는 경향이 있기 때문에 장치에서 심근으로 가는 경로의 여러 지점에서 환자의 몸에 추가적인 부착물이 있을 가능성이 높다. 일부 경우, 짧은 시간 동안 삽입된 리드의 제거는 몸에서 리드를 당겨내는 간단한 견인만으로 이루어질 수 있다. 다른 경우의 제거는 일반적으로 레이저 또는 절단 장치를 사용하여 리드 위로 절단면이 있는 캐뉼라처럼 실을 꿰어 리드를 따라 움직여 작은 절단 레이저 또는 유사한 장치로 유기 부착물을 제거한다.
문헌에서 다양한 위치에서 심박동기 리드 오위치가 보고되었다. 치료는 박동기 리드의 위치와 증상에 따라 달라진다.
또 다른 가능한 합병증인 트위들러 증후군은 환자가 심박동기를 조작하여 리드가 원래 위치에서 벗어나 다른 신경을 자극할 수 있을 때 발생한다.
심박동기를 사용한 전반적인 기대 수명은 우수하며, 대부분 기저 질환, 심방세동의 존재, 첫 이식 당시의 연령 및 성별에 따라 달라진다.
다른 장치.
때때로 심박동기와 유사한 장치인 이식형 제세동기 (ICD)가 이식된다. 이 장치들은 종종 급성 심장사 위험이 있는 환자 치료에 사용된다. ICD는 박동, 심율동전환, 또는 제세동을 통해 다양한 종류의 심장 리듬 장애를 치료할 수 있다. 일부 ICD 장치는 심실세동과 심실빈맥 (VT)을 구별할 수 있으며, VT의 경우 심실세동으로 진행하기 전에 빈맥을 끊으려고 심장을 고유 박동보다 더 빠르게 박동시킬 수 있다. 이를 빠른 박동, 과도 박동, 또는 항빈맥 박동 (ATP)이라고 한다. ATP는 기저 리듬이 심실빈맥일 때만 효과적이며, 리듬이 심실세동일 때는 결코 효과적이지 않다.
1889년 존 알렉산더 맥윌리엄은 영국 의학 저널 (BMJ)에 자신의 실험을 보고했다. 실험에서 무수축 상태의 사람 심장에 전기 자극을 가하면 심실 수축이 일어나며, 60~70회/분 간격으로 자극을 가하면 60~70회/분의 심장 리듬을 유도할 수 있음을 확인했다.
1926년, 시드니 로열 프린스 알프레드 병원의 마크 C. 리드윌은 시드니 대학교의 물리학자 에드거 H. 부스의 지원을 받아 "조명 포인트에 꽂히는" 휴대용 장치를 고안했다. 이 장치에서 "한쪽 극은 강한 소금물에 적신 피부 패드에 적용되었고" 다른 극은 "끝만 절연된 바늘로 구성되어 해당 심장 방에 삽입되었다". "심박동기 속도는 약 80~120회/분으로 다양했고, 전압도 1.5~120볼트로 다양했다". 1928년, 이 장치는 시드니 크라운 스트리트 여성 병원에서 사산아의 심장을 소생시키는 데 사용되었고, 자극 10분 후 심장이 "스스로 뛰기 시작했다".
1932년, 미국 생리학자 앨버트 하이먼은 그의 형제의 도움을 받아 태엽 감는 손으로 돌리는 모터로 구동되는 자신만의 전기-기계적 기구를 설명했다. 하이먼 자신은 그의 발명품을 "인공 심박동기"라고 불렀고, 이 용어는 오늘날까지 사용되고 있다.
1930년대 초와 제2차 세계 대전 사이에 수행된 연구의 출판이 상태인 것은 "죽은 자를 소생시키는" 것으로 자연에 간섭하는 것에 대한 대중의 인식 때문일 수 있다. 예를 들어, "하이먼은 동료 의사들 사이에서, 그리고 당시 신문 보도로 인한 부정적인 여론 때문에 그의 심박동기를 인간에게 사용한 데이터를 발표하지 않았다. 리드웰은 이 사실을 알고 인간에게 실험을 진행하지 않았을 수도 있다."
경피.
1950년, 캐나다 전기 엔지니어 존 알렉산더 홉스는 토론토 종합병원의 윌프레드 고든 비글로우와 존 캘러한 심장-흉부 외과 의사들의 관찰을 바탕으로 최초의 외부 심박동기를 설계하고 제작했다. 이 장치는 토론토 대학교 밴팅 연구소에서 개에게 처음 실험되었다. 진공관 기술을 사용하여 경피 페이싱을 제공하는 상당한 외부 장치였는데, 사용 시 환자에게 다소 조잡하고 고통스러웠으며, AC 벽면 콘센트에서 전력을 공급받았기 때문에 환자의 감전 및 심실세동 유발 가능성이 있었다.
폴 졸을 비롯한 여러 혁신가들은 1952년부터 대형 충전 배터리를 전원으로 사용하여 더 작지만 여전히 부피가 큰 경피 심박동기 장치를 만들었다.
1957년, 윌리엄 L. 와이어리치(William L. Weirich)는 미네소타 대학교에서 수행된 연구 결과를 발표했다. 이 연구들은 심근 전극을 사용하여 완전 심장 차단을 가진 동물 피험자의 심박수, 심박출량 및 평균 대동맥압이 회복됨을 입증했다.
1958년 콜롬비아 의사 알베르토 베자라노 라베르데와 콜롬비아 전기 엔지니어 호르헤 레이놀즈 폼보는 홉스와 졸의 것과 유사한 외부 심박동기를 제작했는데, 이 장치는 45kg에 12볼트 자동차 납 축전지로 작동했지만 심장에 부착된 전극에 연결되었다. 이 장치는 70세의 사제 헤라르도 플로레스의 생명을 유지하는 데 성공적으로 사용되었다.
규소 트랜지스터의 개발과 1956년 최초의 상업적 출시는 실용적인 심장 박동기 개발로 이어지는 중요한 사건이었다.
착용형.
1958년, 미네소타주 미니애폴리스의 엔지니어 얼 바켄은 C. 월턴 릴레하이 환자를 위한 최초의 착용형 외부 심박동기를 제작했다. 이 트랜지스터화된 심박동기는 작은 플라스틱 상자에 담겨 심박수 및 출력 전압 조절 컨트롤을 가지고 있었으며, 환자의 피부를 통과하여 심장의 심근 표면에 부착된 전극으로 연결되는 전극 리드에 연결되었다.
1960년대 영국에서는 버밍엄의 루카스 엔지니어링이 퀸 엘리자베스 병원의 아브람스 씨의 요청을 받아 전기-기계 제품을 대체할 트랜지스터화된 시제품을 생산했다. 팀은 루카스 그룹 연구 센터의 엔지니어 로저 놀란이 이끌었다. 놀란은 최초의 블로킹 발진기와 트랜지스터 구동 심박동기를 설계하고 만들었다. 이 심박동기는 벨트에 착용하고 충전식 밀폐형 배터리로 구동되어 사용자가 더 정상적인 삶을 살 수 있도록 했다.
이 루카스 심박동기 장치를 받은 초기 환자 중 한 명은 30대 초반의 여성이었다. 수술은 1964년 크리스천 버나드의 제자였던 남아프리카 심장외과 의사 알프 거닝에 의해 수행되었다. 이 선구적인 수술은 옥스퍼드의 래드클리프 인퍼머리의 심장 컨설턴트 피터 슬레이트와 런던의 성 조지 병원의 그의 심장 연구팀의 지도하에 이루어졌다.
이식형.
최초로 인간에게 완전히 이식 가능한 심박동기가 임상적으로 이식된 것은 1958년 10월 8일 스웨덴 솔나의 카롤린스카 연구소에서 발명가 룬 엘름크비스트와 외과의사 오케 세닝이 설계한 심박동기를 사용하여 (엘레마-쇠난더 AB, 나중에 지멘스-엘레마 AB와 협력하여) 개흉술을 통해 심장의 심근에 부착된 전극에 연결했다. 이 장치는 세 시간 후에 고장 났다. 그 후 두 번째 장치가 이식되었는데, 이 장치는 이틀 동안 지속되었다. 세계 최초의 이식형 심박동기 환자인 아르네 라르손은 평생 동안 26개의 다른 심박동기를 이식받았다. 그는 2001년에 86세의 나이로 발명가와 외과의사보다 오래 살았다.
1959년, 세이무어 퍼먼과 존 슈웨델이 환자의 주정맥을 통해 카테터 전극을 삽입하는 임시 경정맥 박동을 최초로 시연했다.
1960년 2월, 우루과이 몬테비데오의 Casmu 1 병원에서 콜롬비아 의사 오레스테스 피안드라와 로베르토 루비오가 스웨덴 엘름크비스트 디자인의 개선된 버전을 이식했다. 아메리카 대륙에서 최초로 이식된 이 심박동기는 환자가 다른 질병으로 사망할 때까지 9개월 동안 작동했다. 초기 스웨덴 디자인 장치들은 외부에서 유도 코일로 충전되는 배터리를 사용했다.
엔지니어 윌슨 그레이트배치가 제작한 이식형 심박동기는 광범위한 동물 실험을 거쳐 1960년 4월부터 인간에게 사용되기 시작했다. 그레이트배치 혁신은 초기 스웨덴 장치와 달리 수은 전지와 같은 일차 전지를 에너지원으로 사용했다. 첫 번째 환자는 이후 18개월을 더 살았다.
이식형 심박동기와 함께 경정맥 박동이 최초로 사용된 것은 1962~63년 미국에서 빅터 파슨넷에 의해, 스웨덴에서 라게르그렌에 의해, 그리고 프랑스에서 장-자크 벨티에 의해 이루어졌다.
경정맥 또는 경피 시술은 정맥을 절개하여 투시 검사 안내하에 카테터 전극선이 삽입되어 우심실의 섬유주에 고정될 때까지 정맥 내로 통과시키는 것을 포함했다. 이는 1960년대 중반까지 선택되는 방법이 되었다.
심장흉부외과 의사 레온 에이브럼스와 의료 엔지니어 레이 라이트우드는 1960년 버밍엄 대학교에서 최초의 환자 제어 가변 속도 심장 박동기를 개발하고 이식했다. 첫 이식은 1960년 3월에 이루어졌으며, 다음 달에 두 번 더 이식되었다. 이 세 명의 환자는 잘 회복되어 높은 삶의 질을 되찾았다. 1966년까지 56명의 환자가 이식 수술을 받았으며, 한 명은 년 이상 생존했다.
리튬 배터리.
이전의 이식형 장치들은 모두 사용 가능한 1차 전지 기술, 주로 수은 전지의 신뢰성 부족과 짧은 수명으로 어려움을 겪었다. 1960년대 후반, 미국의 ARCO를 포함한 여러 회사는 원자력 전지 심박동기를 개발했지만, 이 개발은 1971년 윌슨 그레이트배치에 의한 리튬 요오드화물 전지 개발로 인해 추월당했다. 리튬-요오드화물 또는 리튬 양극 전지는 심박동기 설계의 표준이 되었다.
초기 장치의 신뢰성을 방해하는 또 다른 요인은 에폭시 수지 캡슐을 통한 체액의 수증기 확산으로, 전자 회로에 영향을 미쳤다. 이 현상은 1969년 호주의 텔레트로닉스가, 이어서 1972년 세인트폴 (미네소타주)의 카디악 심박동기 주식회사가 심박동기 발생기를 밀폐된 금속 케이스에 넣어 극복했다. 티타늄을 케이스 금속으로 사용하는 이 기술은 1970년대 중반까지 표준이 되었다.
1974년 7월 9일, 마누엘 A. 빌라파냐와 앤서니 애두치 (현재 가이던트인 카디악 심박동기 주식회사의 창립자)는 세계 최초로 리튬 양극과 리튬-요오드화물 전해질 고체 배터리를 사용한 심박동기를 제조했다. 리튬-요오드화물 또는 리튬 양극 전지는 심박동기의 수명을 1년에서 최대 11년으로 늘렸고, 심박동기 설계의 표준이 되었다. 그들은 1971년에 새로운 장수명 리튬 배터리로 구동되는 이식형 심장 박동기를 설계하고 테스트하기 시작했다. CPI 심박동기를 받은 첫 번째 환자는 1973년 6월에 수술을 마쳤다.
리자 모턴은 1978년 글래스고 요크힐 병원에서 생후 11일 만에 이식형 심박동기를 이식받았다. 그녀는 당시 최연소 아기였다.
심장 내.
2013년, 여러 회사들은 침습적인 수술 대신 다리 카테터를 통해 삽입할 수 있는 장치를 발표했다. 이 장치들은 알약 크기와 모양으로, 전통적인 심박동기보다 훨씬 작다. 일단 이식되면 장치의 갈고리가 근육과 접촉하여 심장 박동을 안정시킨다. 이 유형의 장치 개발은 계속되고 있었다. 2014년 11월, 페어뱅크스 (알래스카주)의 빌 파이크는 포틀랜드 (오리건주) 프로비던스 세인트 빈센트 병원에서 메드트로닉 마이크라 심박동기를 이식받았다. D. 랜돌프 존스가 EP 의사였다. 또한 2014년, 세인트 주드 메디컬 주식회사는 나노스팀 무선 박동 기술을 평가하는 회사 무선 심박동기 관찰 연구에 첫 등록을 발표했다. 나노스팀 심박동기는 2013년 유럽 CE 마크를 받았다. 승인 후 이식 시험은 유럽에서 수행되었다. 이 유럽 연구는 6건의 천공 보고 후 환자 2명이 사망하여 중단되었다. 조사 후 세인트 주드 메디컬은 연구를 재개했다. 미국에서는 이 치료법이 FDA의 승인을 받지 못했다. 세인트 주드 나노스팀과 메드트로닉 마이크라는 단일방 심박동기이지만, 방실 차단 환자를 위한 무선 이중방 박동이 추가 개발을 통해 가능해질 것으로 예상되었다.
재사용 가능한 심박동기.
매년 전 세계적으로 수많은 심박동기가 폭발을 피하기 위한 간단한 절차에 따라 화장될 시신에서 제거된다. 배터리 수명이 충분히 남은 심박동기는 저소득 및 중간 소득 국가(LMIC) 사람들에게 잠재적으로 생명을 구할 수 있는 장치이다. 미국의 비정부 기구인 의학 연구소는 선진 심혈관 기술에 대한 접근성 부족이 LMIC에서 심혈관 질환 이환율 및 사망률의 주요 원인이라고 보고했다. 1970년대 이후 전 세계적으로 여러 연구에서 심박동기 재사용의 안전성과 효능에 대해 보고했다. , 안전한 심박동기 및 ICD 재사용에 대한 널리 받아들여지는 표준은 개발되지 않았으며, 의료 기기 재사용의 광범위한 채택에 대한 법적 및 규제적 장벽이 계속 존재했다.
심박동기는 고양이, 개, 말과 같은 동물에도 이식되었다.
이식형 심박동기의 현재 및 이전 제조사
융제(融剤) 또는 플럭스(flux)는 금속공학에서 화학적 환원제, 유동제 또는 정제제이다. 융제는 동시에 여러 기능을 가질 수 있다. 융제는 추출 야금과 금속 접합에 모두 사용된다. 융제는 제련 중에 녹은 금속을 더 쉽게 흐르게 하는 능력 때문에 이름이 붙었다.
알려진 가장 초기 융제 중 일부는 탄산 나트륨, 포타시, 숯, 코크스, 붕사, 석회, 황화 납(II) 및 특정 인 함유 광물이었다. 철광석은 구리 제련 시 융제로도 사용되었다. 이러한 물질들은 다양한 기능을 수행했는데, 가장 단순한 기능은 환원제로서 용융 금속 표면에 산화물이 형성되는 것을 방지하는 것이었고, 다른 물질들은 불순물을 슬래그에 흡수시켜 용융 금속에서 긁어낼 수 있도록 했다.
융제는 주조장에서도 알루미늄과 같은 비철금속에서 불순물을 제거하거나 타이타늄과 같은 바람직한 미량 원소를 추가하는 데 사용된다.
환원제로서 융제는 접합할 금속의 산화를 제거하여 납땜, 경납땜 및 용접을 용이하게 한다. 일부 응용 분야에서는 용융 융제가 열 전달 매개체 역할도 하여 납땜 도구에 의한 조인트 가열을 용이하게 한다.
금속 접합.
고온 금속 접합 공정(용접, 경납땜 및 납땜)에서 융제는 상온에서는 거의 비활성이지만, 고온에서는 강력한 환원 특성을 띠어 모재 및 필러 재료의 산화를 방지한다. 융제의 역할은 일반적으로 두 가지이다. 금속 표면에 이미 존재하는 산화물을 용해하여 용융 금속의 젖음을 용이하게 하고, 뜨거운 표면을 코팅하여 산소를 차단함으로써 산화를 방지하는 것이다.
예를 들어, 주석-납 땜납은 구리 금속에는 매우 잘 부착되지만, 납땜 온도에서 빠르게 형성되는 산화물에는 잘 부착되지 않는다. 금속 산화물의 형성을 방지함으로써 융제는 땜납이 산화된 표면에서 구슬처럼 뭉치는 대신 깨끗한 금속 표면에 접착되도록 한다.
납땜.
금속 납땜에서 융제는 세 가지 목적을 달성한다. 납땜할 표면에서 산화된 금속을 제거하고, 공기를 차단하여 추가 산화를 방지하며, 액체 땜납의 젖음 특성을 개선한다. 일부 융제는 부식성이 있으므로, 손상을 방지하기 위해 납땜 후 젖은 스펀지나 다른 흡수성 재료로 부품을 닦아내야 한다. 전자 제품에는 여러 종류의 융제가 사용된다.
다양한 융제 유형을 정의하는 여러 표준이 존재한다. 주요 표준은 J-STD-004이다.
ROSE 테스트를 포함한 다양한 테스트는 납땜 후 단락 또는 기타 문제를 일으킬 수 있는 이온성 또는 기타 오염 물질의 존재를 확인하는 데 사용될 수 있다.
경납땜 및 은 납땜.
경납땜(때때로 은 납땜 또는 하드 납땜으로 알려짐)은 연성 납땜보다 높은 온도(&gt; 450 °C)를 필요로 한다. 기존 산화물을 제거하는 것 외에도 고온에서 금속의 빠른 산화를 피해야 한다. 이는 융제가 더 공격적이어야 하고 물리적 장벽을 제공해야 함을 의미한다. 전통적으로 붕사는 경납땜용 융제로 사용되었지만, 지금은 플루오린화물과 같은 활성 화학 물질과 계면활성제를 사용하는 다양한 융제가 많이 있다. 이러한 화학 물질 중 다수는 독성이 있으므로 사용 시 주의를 기울여야 한다.
제련 과정에서 무기 염화물, 플루오린화물(형석 참조), 석회암 및 기타 물질은 인과 같은 화학적 불순물을 제거하고 제련 온도에서 슬래그를 더 액체 상태로 만들기 위해 용광로나 큐폴라로의 내용물에 첨가될 때 "융제"로 지정된다. 슬래그는 재, 융제 및 기타 불순물의 액체 혼합물이다. 제련에서 슬래그의 흐름을 증가시키는 온도에 따른 슬래그 점성도 감소가 금속학에서 융제라는 단어의 기원이다.
철 및 강철 용광로에서 가장 일반적으로 사용되는 융제는 석회암이며, 철 및 연료와 적절한 비율로 장전된다.
융제에는 몇 가지 심각한 단점이 있다.
특별한 경우, 이러한 단점이 너무 심각하여 융제 없는 기술을 사용하는 것이 정당화된다.
산성 융제(전자 제품에는 사용되지 않음)에는 염산, 염화 아연 또는 염화 암모늄이 포함될 수 있으며, 이는 사람에게 해롭다. 따라서 융제는 장갑과 보안경을 착용하고 충분한 환기가 되는 곳에서 취급해야 한다.
납땜 시 방출되는 송진 연기에 장기간 노출되면 민감한 사람에게 직업성 천식(이전에는 콜로포니 질환으로 불림)을 유발할 수 있지만, 연기 중 어떤 성분이 문제를 일으키는지는 알려져 있지 않다.
녹은 땜납은 유기 재료에 잘 부착되지 않는 경향이 있지만, 녹은 융제, 특히 수지/송진 유형은 손가락에 잘 부착된다. 뜨거운 끈적이는 융제 덩어리는 피부에 더 많은 열을 전달하여 빠르게 털어낼 수 있는 달라붙지 않는 녹은 금속 입자보다 더 심각한 화상을 유발할 수 있다. 이 점에서 녹은 융제는 녹은 글루건과 유사하다.
융제 없는 기술.
어떤 경우에는 융제의 존재가 바람직하지 않다. 융제 흔적은 예를 들어 정밀 광학이나 MEMS 어셈블리에 간섭을 일으킨다. 융제 잔여물은 또한 진공 및 우주 응용 분야에서 아웃개싱되는 경향이 있으며, 물, 이온 및 유기 화합물의 흔적은 비밀봉 패키지의 장기 신뢰성에 악영향을 미칠 수 있다. 또한 갇힌 융제 잔여물은 조인트에서 대부분의 보이드(void)의 원인이 된다. 따라서 융제 없는 기술이 바람직하다.
성공적인 납땜 및 경납땜을 위해서는 재료 표면과 필러 금속 예비 성형품 표면 모두에서 산화물 층을 제거해야 한다. 또한 노출된 표면은 가열 중 산화로부터 보호되어야 한다. 융제 코팅된 예비 성형품은 납땜 공정에서 융제 잔여물을 완전히 제거하는 데에도 사용될 수 있다.
표면을 추가 산화로부터 보호하는 것은 진공 또는 불활성 분위기를 사용하여 비교적 간단하다. 천연 산화물 층을 제거하는 것은 더 번거롭다. 물리적 또는 화학적 세척 방법을 사용해야 하며, 표면은 예를 들어 금 도금으로 보호할 수 있다. 금 층은 합리적인 보관 기간 동안 보호를 제공하기에 충분히 두껍고 비다공성이어야 한다. 두꺼운 금속화는 또한 납 기반 땜납이 금을 용해하고 취성이 있는 금속간 화합물을 형성하여 조인트가 취성화될 수 있으므로 납땜 합금의 선택을 제한한다. 두꺼운 금 코팅은 일반적으로 인듐 기반 땜납 및 금 함량이 높은 땜납에만 사용이 제한된다.
납땜 프리폼에서 산화물을 제거하는 것도 어렵다. 다행히 일부 합금은 융점보다 몇 도 높은 과열 상태에서 자체 산화물을 녹여낼 수 있다. Sn-Cu1 및 Sn-Ag4는 18-19°C의 과열이 필요하고, Sn-Sb5는 10°C 정도의 낮은 과열만 필요하지만, Sn-Pb37 합금은 표면 산화물을 용해시키기 위해 융점보다 77°C 높은 온도가 필요하다. 자가 용해된 산화물은 땜납의 특성을 저하시키고 용융 상태에서 점도를 증가시키므로 이 방법은 최적이 아니다.
땜납 프리폼은 산화물 형성량을 제한하므로 부피-표면적 비율이 높은 것이 좋다. 페이스트는 매끄러운 구형 입자를 포함해야 하며, 프리폼은 이상적으로는 둥근 와이어로 만들어진다. 프리폼의 문제는 예를 들어 화학적 또는 전기화학적 방법으로 땜납 합금을 부품이나 기판 표면에 직접 증착함으로써 회피할 수 있다.
화학적으로 환원성이 있는 보호 분위기는 어떤 경우에 유익할 수 있다. 분자 수소는 430°C 및 470°C 이상의 온도에서 주석 및 인듐의 표면 산화물을 환원시키는 데 사용될 수 있다. 아연의 경우 500°C 이상이며, 이 온도에서는 아연이 이미 휘발되고 있다. (더 낮은 온도에서는 반응 속도가 실제 응용 분야에 비해 너무 느리다.) 반응이 진행되려면 매우 낮은 산소 및 수증기 부분압을 달성해야 한다.
다른 반응성 분위기도 사용된다. 폼산과 아세트산 증기가 가장 일반적으로 사용된다. 일산화 탄소와 할로젠 가스(예: 테트라플루오린화 탄소, 육플루오린화 황 또는 다이클로로다이플루오로메테인)는 효과를 보려면 몇 분 동안 상당히 높은 온도를 필요로 한다.
원자 수소는 분자 수소보다 훨씬 반응성이 높다. 표면 산화물과 접촉하면 수산화물, 물 또는 수소화된 복합체를 형성하며, 이들은 납땜 온도에서 휘발성이다. 실용적인 해리 방법은 방전이다. 수소 농도가 낮은 가연성 한계 미만인 아르곤-수소 가스 조성물을 사용하여 안전 문제를 제거할 수 있다. 대기압에서 원자 수소의 안정성이 불충분하므로 저압에서 작동해야 한다. 이러한 수소 플라즈마는 융제 없는 리플로우 납땜에 사용될 수 있다.
활성 분위기는 노 경납땜에서 비교적 흔하다. 높은 공정 온도 때문에 반응이 상당히 빠르다. 활성 성분은 일반적으로 일산화탄소(연소된 연료 가스 형태일 수 있음)와 수소이다. 암모니아의 열 해리는 값싼 수소와 질소 혼합물을 생성한다.
원자 입자 빔으로 충격하면 분당 수십 나노미터의 속도로 표면층을 제거할 수 있다. 플라즈마에 수소를 추가하면 화학적 메커니즘을 통해 제거 효율이 증가한다.
산화물 층을 파괴하는 또 다른 방법은 기계적 교반이다. 초음파는 주석 도금 및 납땜을 돕는 데 사용될 수 있다. 초음파 변환기는 납땜 인두에, 땜납조에, 또는 웨이브 납땜을 위한 파동에 장착될 수 있다. 산화물 파괴 및 제거는 용융 땜납과 모재 표면 사이의 공동현상 효과를 포함한다. 초음파 융제의 일반적인 응용 분야는 수동 부품의 주석 도금이다(능동 부품은 관련된 기계적 스트레스를 잘 견디지 못한다). 알루미늄도 이런 방식으로 주석 도금될 수 있다. 그런 다음 부품은 기존 방식으로 납땜 또는 경납땜될 수 있다.
가열된 표면을 용융 땜납으로 기계적으로 문질러 표면을 코팅할 수 있다. 접합할 두 표면 모두 이런 방식으로 준비한 다음 함께 놓고 다시 가열할 수 있다. 이 기술은 이전에 알루미늄 항공기 외피의 작은 손상을 수리하는 데 사용되었다.
매우 얇은 아연층을 사용하여 알루미늄 부품을 접합할 수 있다. 필러 금속의 부피가 작기 때문에 부품은 완벽하게 가공되거나 함께 압착되어야 한다. 오랜 시간 동안 고온을 가하면 아연이 조인트에서 확산된다. 결과로 얻은 조인트는 기계적 약점을 나타내지 않으며 부식에 강하다. 이 기술은 확산 납땜으로 알려져 있다.
구리 합금의 융제 없는 경납땜은 자가융제 필러 금속으로 할 수 있다. 이러한 금속은 산소와 반응할 수 있는 원소, 일반적으로 인을 포함한다. 좋은 예는 구리-인 합금 계열이다.
융제는 몇 가지 중요한 특성을 가지고 있다.
금속 접합용 융제.
융제의 구성은 필요한 특성(모재 및 표면 처리(표면 산화물의 구성 및 두께를 결정), 땜납(젖음 특성 및 납땜 온도를 결정), 부식 저항성 및 제거 용이성 등)에 맞게 조정된다.
연성 납땜용 융제는 일반적으로 유기성 물질이지만, 무기 융제(주로 할로젠화물 또는 산 기반)도 비전자 응용 분야에 사용된다. 경납땜용 융제는 훨씬 더 높은 온도에서 작동하므로 대부분 무기성이다. 유기 화합물은 보조적인 성격(예: 저온에서 융제를 끈적하게 만들어 쉽게 적용할 수 있도록 함)을 띠는 경향이 있다.
주석 기반 땜납의 표면은 주로 주석 산화물로 코팅되어 있다. 합금에서도 표면층은 주석이 상대적으로 풍부해지는 경향이 있다. 인듐 및 아연 기반 땜납용 융제는 다른 납땜 온도와 관련된 산화물의 다른 화학적 특성 때문에 일반적인 주석-납 및 주석 기반 땜납용 융제와 다른 조성을 갖는다.
유기 융제는 화염 납땜 및 화염 경납땜에는 부적합하다. 유기 융제는 탄화되어 땜납 흐름을 방해하는 경향이 있기 때문이다.
일부 금속은 공기 중에서 "납땜 불가능"으로 분류되며, 납땜 전에 다른 금속으로 코팅하거나 특수 융제 또는 보호 분위기를 사용해야 한다. 이러한 금속으로는 베릴륨, 크로뮴, 마그네슘, 타이타늄 및 일부 알루미늄 합금이 있다.
고온 납땜용 융제는 저온에서 사용되는 융제와 다르다. 고온에서는 비교적 약한 화학 물질도 충분한 산화물 파괴 활성을 가지지만, 금속 산화 속도가 상당히 높아진다. 따라서 운반체의 장벽 기능이 융제 활성보다 더 중요해진다. 고분자량 탄화수소가 이 응용 분야에 자주 사용되며, 일반적으로 예열 단계에서 비등하는 저분자량 희석제가 적용을 돕기 위해 사용된다.
일반적인 융제로는 구리 및 주석 납땜용 염화 암모늄 또는 레진산(송진에 포함됨), 아연 표면을 아연 도금한 철 (및 기타 아연 표면) 납땜용 염산 및 염화 아연, 경납땜, 철 금속 용접 및 단조 용접용 붕사가 있다.
유기 융제.
유기 융제는 일반적으로 네 가지 주요 구성 요소로 구성된다.
무기 융제.
무기 융제는 유기 융제와 동일한 역할을 하는 성분을 포함한다. 이들은 유기 융제가 충분한 열 안정성을 가지지 못하는 경납땜 및 기타 고온 응용 분야에서 더 자주 사용된다. 사용되는 화학 물질은 종종 운반체와 활성제로 동시에 작용하며, 일반적인 예로는 붕사, 붕산염, 플루오로붕산염, 플루오린화물 및 염화 이온이 있다. 할로겐화물은 붕산염보다 낮은 온도에서 활성을 나타내므로 알루미늄 및 마그네슘 합금의 경납땜에 사용되지만, 부식성이 매우 높다.
활성제의 작용.
활성제의 역할은 주로 금속 표면(및 용융 땜납)의 산화물 층을 파괴하고 제거하여 용융 땜납과 금속 사이의 직접적인 접촉을 용이하게 하는 것이다. 반응 생성물은 일반적으로 용융 운반체에 용해되거나 적어도 분산될 수 있다. 활성제는 일반적으로 산이거나, 고온에서 산을 방출하는 화합물이다.
일반적인 산화물 제거 반응은 다음과 같다.
염은 이온성이며 금속 침출 또는 덴드라이트 성장으로 인한 문제를 일으켜 제품 고장을 유발할 수 있다. 일부 경우, 특히 고신뢰성 응용 분야에서는 융제 잔여물을 제거해야 한다.
활성제의 활성도는 일반적으로 온도가 증가함에 따라 증가하며, 열분해 또는 과도한 휘발로 인해 활성이 멈추는 특정 값까지 증가한다. 그러나 금속의 산화 속도도 온도에 따라 증가한다.
고온에서 구리 산화물은 염화 수소와 반응하여 수용성 및 기계적으로 약한 염화 구리를 형성하며, 송진과 반응하여 용융 송진에 용해되는 구리 및 아비에트산 염을 형성한다.
일부 활성제는 또한 금속 이온을 포함할 수 있으며, 이는 아래 금속과의 교환 반응이 가능하다. 이러한 융제는 노출된 모재에 더 쉽게 납땜할 수 있는 금속의 얇은 층을 화학적으로 증착하여 납땜을 돕는다. 한 예로는 아연, 주석 또는 카드뮴 화합물, 일반적으로 염화물, 때로는 플루오린화물 또는 플루오로붕산염을 포함하는 융제 그룹이 있다.
무기 활성제.
일반적인 고활성 활성제는 무기산이며, 종종 할로젠화물, 아민, 물 또는 알코올과 함께 사용된다.
무기산은 상온에서도 금속에 매우 부식성이 있어 보관, 취급 및 적용 시 문제가 발생한다. 납땜은 고온을 포함하므로, 산을 생성물로 하여 분해되거나 반응하는 화합물이 자주 사용된다.
송진 융제.
나뭇진 융제 및 송진 융제라는 용어는 모호하며 다소 상호 교환적으로 사용되며, 공급업체마다 다른 할당 방식을 사용한다. 일반적으로 융제는 주로 천연 송진을 기반으로 하는 경우 송진으로 분류된다. 일부 제조업체는 송진 기반 군용 융제(R, RMA 및 RA 조성)에 "송진" 명칭을 지정하고 다른 융제는 "나뭇진"으로 분류한다.
송진은 좋은 융제 특성을 가지고 있다. 유기산(주로 아비에트산과 피마르산, 아이소피마르산, 네오아비에트산, 다이하이드로아비에트산, 다이하이드로아비에트산)의 혼합물인 송진은 유리질 고체로, 정상 온도에서는 거의 비활성이며 비부식성이지만, 용융 상태에서는 액체이고 이온성이며 금속 산화물에 약하게 반응한다. 송진은 60-70°C 사이에서 연화되는 경향이 있으며 약 120°C에서 완전히 유동성이 있다. 용융된 송진은 약산성이며 추가 첨가제 없이 구리 표면에서 얇은 산화물 층을 용해할 수 있다. 더 심한 표면 오염이나 공정 속도 향상을 위해서는 추가 활성제를 첨가할 수 있다.
송진에는 몇 가지 가능한 활성제 그룹이 있다.
송진에는 세 가지 종류가 있다. 소나무 올레오레진에서 얻는 검 송진, 나무 그루터기 추출로 얻는 우드 송진, 크라프트지 공정의 부산물인 탈유에서 얻는 탈유 송진이다. 검 송진은 우드 송진보다 향이 부드럽고 용액에서 결정화되는 경향이 낮아 융제 용도로 선호된다. 탈유 송진은 열 안정성이 높고 불용성 열분해 잔여물을 형성하는 경향이 낮아 사용이 증가하고 있다. 송진의 조성과 품질은 나무 종류뿐만 아니라 지역 및 심지어 연도에 따라 다르다. 유럽에서는 융제용 송진이 주로 특정 종류의 포르투갈 소나무에서 얻어지며, 미국에서는 노스캐롤라이나 변종이 사용된다.
천연 송진은 그대로 사용하거나 에스터화, 중합, 수소화 등 화학적으로 변형할 수 있다. 변형되는 특성은 열 안정성 증가, 세척성 향상, 용액 점성도 변경, 더 단단한 잔여물(또는 반대로 더 부드럽고 끈적한 잔여물) 등이다. 송진은 또한 에톡실화된 송진 아민, 폴리글리콜과 아민의 부가생성물을 형성함으로써 수용성 송진 융제로 전환될 수도 있다.
초기 융제 중 하나는 같은 양의 송진과 바세린을 혼합한 것이었다. 더 강력한 초기 조성은 포화 염화 아연 용액, 알코올, 글리세롤의 혼합물이었다.
융제는 또한 합성 나뭇진, 종종 폴리올과 지방산의 에스터를 기반으로 하여 제조될 수 있다. 이러한 나뭇진은 연기 냄새가 개선되고 잔여물 점착성이 낮지만, 융제 활성도와 용해도는 천연 나뭇진보다 낮은 경향이 있다.
송진 융제 등급.
송진 융제는 활성 등급에 따라 분류된다. L은 낮음, M은 중간, H는 높음을 나타낸다. 다른 송진 융제 등급에 대한 약어도 있다.
R, WW, RMA 등급은 쉽게 세척할 수 없거나 부식 위험이 너무 높은 접합부에 사용된다. 더 활성적인 등급은 잔여물을 철저히 세척해야 한다. 부적절한 세척은 융제 잔여물에서 갇힌 활성제를 방출하여 부식을 악화시킬 수 있다.
특수 융제.
특정 금속 납땜용 융제.
일부 재료는 납땜하기가 매우 어렵다. 어떤 경우에는 특수 융제를 사용해야 한다.
알루미늄 및 그 합금.
알루미늄 및 그 합금은 산화 알루미늄의 부동태 층 형성으로 인해 납땜하기 어렵다. 융제는 이 층을 파괴하고 땜납으로 젖음을 용이하게 할 수 있어야 한다. 일부 금속의 염 또는 유기 복합체를 사용할 수 있다. 이 염은 산화물 층의 균열을 통과할 수 있어야 한다. 알루미늄보다 귀금속인 금속 이온은 산화·환원 반응을 거쳐 알루미늄의 표면 층을 용해하고 그곳에 침전물을 형성한다. 그런 다음 이 다른 금속의 중간층은 땜납으로 젖을 수 있다.
이러한 융제의 한 예는 트리에탄올아민, 플루오로붕산 및 플루오로붕산 카드 뮴의 조성물이다. 그러나 합금에 1% 이상의 마그네슘이 있으면 마그네슘 산화물 층이 더 내화성이 있어 융제 작용을 방해한다. 또 다른 가능성은 염화 아연 또는 염화 주석(II), 염화 암모늄 및 플루오린화물(예: 플루오린화 나트륨)로 구성된 무기 융제이다. 합금에 규소가 존재하면 알루미늄이 하는 교환 반응을 규소가 하지 않기 때문에 융제 효과가 떨어진다.
마그네슘 합금.
마그네슘 합금. 이러한 합금을 저온에서 납땜하기 위한 가상의 융제는 용융 아세트아마이드이다. 아세트아마이드는 알루미늄과 마그네슘 모두의 표면 산화물을 용해하며, 마그네슘에 주석-인듐 땜납용 융제로 사용하는 유망한 실험이 진행되었다.
스테인리스강.
스테인리스강은 안정적이고 자가 치유되는 표면 산화물 층과 낮은 열전도율 때문에 납땜하기 어려운 재료이다. 염산에 염화 아연을 녹인 용액은 스테인리스강에 흔히 사용되는 융제이지만, 공식 부식을 일으킬 수 있으므로 사용 후에는 철저히 제거해야 한다. 또 다른 매우 효과적인 융제는 인산이지만, 고온에서 중합되는 경향이 있어 적용이 제한된다.
고온 부식에서 금속 염을 융제로 사용.
고온 부식은 고염 환경(예: 해안 근처)에서 작동하는 가스 터빈에 영향을 미칠 수 있다. 염화 이온 및 황산염을 포함한 염분은 터빈에 흡입되어 엔진의 고온 부분에 침착된다. 연료에 존재하는 다른 원소도 바나듐산염과 같은 염분을 형성한다. 엔진에서 발생하는 열은 이러한 염분을 녹여 엔진 금속 부품의 부동태화 산화물 층을 융제 처리하여 부식이 가속화될 수 있도록 한다.
융제 회수.
잠호 아크 용접 공정 중 모든 융제가 슬래그로 변하지는 않는다. 용접 공정에 따라 융제의 50%에서 90%가 재사용될 수 있다.
땜납 융제는 여러 표준에 따라 지정된다.
ISO 9454-1 및 DIN EN 29454-1.
유럽에서 가장 일반적인 표준은 ISO 9454-1(DIN EN 29454-1로도 알려짐)이다.
이 표준은 각 융제를 융제 종류, 기본 물질, 활성제, 형태를 나타내는 네 자리 코드로 지정한다. 형태는 종종 생략된다.
따라서 1.1.2는 할로젠화물을 포함하는 송진 융제를 의미한다.
DIN 8511.
오래된 독일 DIN 8511 규격은 상점에서 여전히 자주 사용된다. 아래 표에서 DIN 8511과 ISO 9454-1 코드 간의 대응 관계는 일대일이 아님을 유의해야 한다.
J-STD-004.
(예: 미국에서) 점점 더 많이 사용되는 표준 중 하나는 J-STD-004이다. 이는 DIN EN 61190-1-1과 매우 유사하다.
네 문자(두 글자, 한 글자, 마지막 숫자)는 융제 조성, 융제 활성, 그리고 활성제에 할로겐화물이 포함되는지 여부를 나타낸다.
모든 조합이 가능하며, 예를 들어 ROL0, REM1 또는 ORH0 등이 있다.
J-STD-004는 표면 절연 저항(SIR) 및 일렉트로마이그레이션 관점에서 잔여물의 신뢰성을 특징으로 한다. 이는 일렉트로마이그레이션 및 표면 절연 저항 테스트를 포함하며 (직류 바이어스가 인가된 상태에서 고온 및 습도에서 168시간 후 100 MΩ 이상이어야 함).
MIL-F-14256 및 QQ-S-571.
오래된 MIL-F-14256 및 QQ-S-571 표준은 융제를 다음과 같이 정의했다.
이러한 범주 중 어떤 것도 화학 물질 선택 및 제조업체가 요구하는 표준에 따라 무세척일 수도 있고 아닐 수도 있다.
프린스턴 대학교 출판부(Princeton University Press)는 프린스턴 대학교와 밀접하게 연관된 비영리 출판사이다. 그들의 사명은 학계와 넓게는 사회에 학술 연구를 전파하는 것이다.
이 출판부는 1905년 휘트니 대로우가 찰스 스크리브너의 재정 지원을 받아 프린스턴 지역사회를 위한 인쇄기로 설립되었다. 그들의 독특한 건물은 1911년 프린스턴 윌리엄 스트리트에 건설되었다. 첫 번째 책은 1912년 존 위더스푼의 도덕 철학 강의(Lectures on Moral Philosophy)의 새 판이었다.
프린스턴 대학교 출판부는 1905년 프린스턴 졸업생이자 동문 주간지 매니저였던 휘트니 대로우가 설립했다. 처음에는 프린스턴 동문 주간지를 발행하는 작은 인쇄소인 프린스턴 동문 출판사로 시작했다. 이 출판부는 프린스턴 동문인 찰스 스크리브너 2세로부터 재정 지원을 받았다. 대로우와 스크리브너는 장비를 구입하고 기존의 두 지역 출판사인 프린스턴 동문 주간지와 프린스턴 출판사의 운영을 인수했다. 새로운 출판사는 지역 신문, 대학 문서, 더 데일리 프린스턴을 인쇄했으며, 나중에는 도서 출판도 추가했다. 작은 영리 인쇄소로 시작한 프린스턴 대학교 출판부는 1910년에 비영리 단체로 재편되었다.
1911년부터 출판부는 어니스트 플래그가 설계한 목적 건축물인 고딕 양식 건물에 본사를 두고 있다. 1965년 스크리브너 빌딩으로 명명된 이 출판부 건물 디자인은 벨기에 안트베르펜에 있는 인쇄 박물관인 플랑탱-모레투스 박물관에서 영감을 받았다. 1912년 출판부는 존 위더스푼의 도덕 철학 강의(Lectures on Moral Philosophy) 새 판을 첫 번째 책으로 출판했다.
프린스턴 대학교 출판부는 1999년 옥스퍼드 북쪽 영국 우드스톡에 유럽 사무소를 설립했으며, 2017년 초에는 베이징에 추가 사무소를 열었다.
프린스턴 대학교 출판부는 미국 출판사 협회 무역 기구에 가입하여 아셰트 대 인터넷 아카이브 소송에 참여했으며, 이로 인해 전 세계 독자들이 500,000권 이상의 도서에 대한 접근이 차단되었다.
2025년, 프린스턴 대학교 출판부 직원 여러 명이 신장 위구르 자치구의 공식 승인된 관광 명소 투어에 참가하여 중국 국영 매체에 출연하자 비판을 받았다.
퓰리처상 및 기타 주요 상.
프린스턴 대학교 출판부의 여섯 권의 책이 퓰리처상을 수상했다.
프린스턴 대학교 출판부의 책들은 또한 밴크로프트상, 노틸러스 도서상, 그리고 내셔널 북 어워드를 수상했다.
논문 프로젝트.
출판부에서 진행한 다권본 문헌 자료 프로젝트는 다음과 같다.
우드로 윌슨 논문은 "역사상 가장 위대한 편집 업적 중 하나"로 불린다.
볼링겐 시리즈.
프린스턴 대학교 출판부의 볼링겐 시리즈는 폴 멜런의 올드 도미니언 재단 프로젝트인 볼링겐 재단에서 1943년에 시작되었다. 1945년부터 재단은 독립적인 지위를 가지고 고고학, 시 (문학), 심리학을 포함한 여러 연구 분야에서 출판 및 펠로우십과 보조금을 제공했다. 볼링겐 시리즈는 1969년 대학에 기증되었다.
시카고 대학교 출판부(University of Chicago Press)는 일리노이주 시카고에 있는 시카고 대학교의 사립 연구형 대학 출판부이다. 미국에서 가장 크고 오래된 대학 출판부 중 하나이다. 시카고 매뉴얼 오브 스타일, 수많은 학술지, 학술 분야의 고급 논문을 포함한 광범위한 학술 서적을 출판한다. 출판부는 시카고 대학교 캠퍼스의 미드웨이 플레장스 바로 남쪽에 위치한다.
준독립 프로젝트 중 하나는 학술 서적을 위한 디지털 저장소인 BiblioVault이다.