수술 도구 중 Energy device 정리(Harmonic, Ligasure, CUSA 등등)

 오늘은 수술실에서 사용하는 도구 중에서 Energy device를 정리해 보도록 하겠습니다. 교수님 별로 과별로 굉장히 다양한 제조사 제품을 쓰기 때문에 준비하시는 입장에서 상당히 힘든 부분인데, 한번 정리해보고 가시면 좋을 거 같아요.

 

먼저 가장 자주 쓰이는 것 같은 Harmonic부터 살펴볼게요.

 

1. Harmonic

 Harmonic은 초음파 절단기(ultrasonic scalpel)의 상표명으로, 주로 Ethicon Endo-Surgery(Johnson & Johnson 계열사)에서 제조합니다. 이 장치는 복강경 및 개복 수술에서 조직 절단과 혈관 응고를 동시에 수행할 수 있는 능력 덕분에 널리 사용되고 있습니다. 특히 출혈이 최소화되어 수술 시간 단축과 수술 후 회복에 긍정적인 영향을 미칩니다.

Harmonic 1100 복강경장비. 출처 : https://www.jnjmedtech.com/en-US/product/harmonic-1100-shears

1) Harmonic 장치의 원리

Harmonic 장치는 초음파 에너지를 사용하여 조직을 진동시켜 절단하고 응고하는 기능을 합니다. 주파수가 55,500 Hz(헤르츠) 정도의 초음파 진동이 칼날에 전달되며, 이로 인해 다음과 같은 효과가 나타납니다:

1. 조직의 절단: 초음파 진동으로 조직이 빠르게 진동하면서 분자가 파괴되고 절단됩니다.
2. 혈관 응고: 진동으로 발생한 열이 혈관을 응고시켜 출혈을 줄입니다.
3. 열 손상 최소화: Harmonic은 주변 조직에 전달되는 열이 적어, 조직 손상이 최소화됩니다.

2) Harmonic 장치의 구성 요소

Harmonic 시스템은 일반적으로 다음과 같은 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다:

1. 초음파 발생기: 초음파 에너지를 발생시키는 장치로, 장비의 핵심입니다.
2. 핸드피스: 초음파 에너지를 전달하여 조직을 절단하는 부위로, 다양한 수술용 팁이 장착될 수 있습니다.
3. 수술 팁: 핸드피스에 연결되어 수술 중 조직을 절단하고 응고하는 기능을 합니다.
4. 발판 스위치: 외과의가 손을 사용하지 않고도 장치를 제어할 수 있도록 발로 작동하는 스위치입니다.

3) Harmonic 장치의 장점

1. 출혈 감소: 조직 절단과 동시에 혈관을 응고시켜 출혈을 최소화합니다.
2. 정확성: 정밀한 절단이 가능하며, 특히 혈관 근처의 섬세한 작업에 유리합니다.
3. 조직 손상 최소화: 주변 조직에 열이 덜 전달되어 조직 손상이 적습니다.
4. 수술 시간 단축: 절단과 응고를 동시에 수행함으로써 수술 시간이 단축됩니다.
5. 연기 감소: 열을 사용하지 않아 연기 발생이 적어 수술 환경이 더 깨끗합니다.

4) 사용 방법

1. 준비 및 설정
   • 장치를 전원에 연결하고 초음파 발생기와 핸드피스를 세팅합니다.
   • 테스트가 필요한 경우 Jaw를 벌리고 허공에 test를 진행합니다.
2. 작동
   • 초음파 발생기의 전원을 켜고, 적절한 초음파 설정을 선택합니다.
   • 핸드피스를 수술 부위에 대고 핸드 or 발판 스위치를 눌러 장치를 작동시킵니다.
   • 높은 열이 발생하므로 스크럽 널스는 Wet gauze로 열을 식혀줍니다.
   • 같은 이유로 Disposable drape이 구멍이 나는 경우가 있으므로 유의합니다!
3. 후처리
   • 수술이 끝난 후 1회용 핸드피스를 폐기합니다.(소독 가능한 블루라인 사용하는 경우, 라인은 잔여횟수 확인 후 재소독!)
   • 발생기를 꺼서 보관합니다.

※ 지금 나오는 복강경 모델은 1회용으로 폐기하지만, 블루라인으로 핸드피스 결합해서 사용하는 경우는 블루라인 소독 필요!(100회 사용가능) ※

5) 적용 분야

Harmonic 장치는 다양한 외과적 수술에서 사용됩니다. 주요 적용 분야는 다음과 같습니다:

• 복강경 수술: 소화기, 비뇨기, 산부인과 등에서 조직 절단과 혈관 응고를 위한 용도로 사용됩니다.
• 갑상선 수술: 정밀한 절단과 출혈 제어가 필요한 갑상선 절제술에서 유용합니다.
• 혈관 수술: 혈관 근처에서 정확하고 안전하게 절단 및 응고가 가능하여 혈관 수술에도 적합합니다.
• 유방 수술: 섬세한 절단이 필요한 유방 재건 수술 등에서도 활용됩니다.

6) 한계와 주의사항

• 비용: 장치 자체 및 소모품 비용
• 숙련도
• 열 손상: 비록 열 손상이 최소화되지만, 긴 시간 동안 사용하면 여전히 열에 의한 조직 손상이 발생할 수 있으므로 주의가 필요

 

2. LigaSure

Ligasure. 출처 : https://www.medtronic.com/covidien/en-us/products/vessel-sealing.html

1) 원리 및 구성

• 원리: 바이폴라 전기수술을 기반으로, 조직 사이에 전류를 흐르게 하여 응고와 절단을 동시에 수행합니다. 고주파 전류를 사용해 조직을 응고시키고 열을 발생시켜 콜라겐과 엘라스틴을 재구성하여 혈관을 봉합
• 구성: 전원 장치, 핸드피스, 일회용 팁(조직을 잡고 고주파 전류를 통과시킴)
• 주요 장점:
  • 혈관 봉합: 혈관의 7mm까지 봉합 가능
  • 출혈 최소화: 출혈을 줄이고 수술 시간을 단축
  • 정확한 봉합: 수술 중 조직 손상을 줄임

2) 사용 분야

• 복강경 수술: 비뇨기과, 일반 외과 등에서 혈관 및 조직 절단
• 내시경 수술: 복강경 또는 흉강경 수술에서 혈관 응고와 절단
• 갑상선 및 부갑상선 수술: 정밀한 혈관 봉합

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3. EnSeal

Enseal. 출처 : https://www.ethicon.com/na/epc/code/nslg2c35?lang=en-default

1) 원리 및 구성

• 원리: 전기-기계적 에너지를 활용해 혈관을 봉합. 바이폴라 에너지와 기계적 압력을 결합하여 혈관을 폐쇄하고 조직을 절단
• 구성: 전원 장치, 핸드피스, 일회용 팁(조직을 잡고 전기와 기계적 압력을 전달)
• 주요 장점:
  • 강력한 혈관 봉합: 최대 7mm의 혈관 봉합 가능
  • 안정적: 조직의 탈수와 수축을 최소화하여 봉합부의 안정성을 높임
  • 간단한 조작: 비교적 간단한 조작으로 효과적인 혈관 봉합

2) 사용 분야

• 복강경 수술: 대장, 소화기 계통 수술에서 혈관 봉합
• 개복 수술: 복부와 골반 수술에서 혈관 절단 및 봉합
• 간 및 비장 수술: 복잡한 혈관 구조를 안전하게 봉합

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4. Thunderbeat

Thunderbeat. 출처 : https://www.olympus-europa.com/medical/en/Products-and-Solutions/Products/Product/THUNDERBEAT-General-Surgery.html

1) 원리 및 구성

• 원리: 초음파 및 바이폴라 전기수술을 결합하여 조직 절단 및 응고를 동시에 수행. 초음파 에너지가 조직을 절단하고, 바이폴라 에너지가 혈관을 봉합
• 구성: 전원 장치, 핸드피스, 다양한 수술용 팁(초음파와 바이폴라 에너지를 전달)
• 주요 장점:
  • 이중 에너지: 초음파와 전기 에너지의 결합으로 강력한 절단 및 응고 기능
  • 고속 절단: 빠른 절단과 응고로 수술 시간을 단축
  • 광범위한 적용: 다양한 수술에서 다목적으로 사용 가능

2) 사용 분야

• 복강경 및 내시경 수술: 비뇨기과, 일반 외과 등에서 다목적 사용.
• 갑상선 및 부갑상선 수술: 정밀한 조직 절단과 봉합.

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5. Cavitron Ultrasonic Surgical Aspirator (CUSA)

CUSA의 내부 구조도. 출처 : https://surgicaltechie.com/cusa/

1) 원리 및 구성

• 원리: 초음파 에너지를 사용하여 조직을 절단하고 동시에 흡입. 고주파 초음파 진동이 조직을 분해하고 이를 흡입하여 제거
• 구성: 초음파 발생기, 핸드피스, 흡입 튜브 및 팁
• 주요 장점:
  • 정밀한 절제: 정확한 절단과 흡입으로 주변 조직 손상 최소화
  • 동시 흡입: 절단된 조직을 동시에 흡입하여 깨끗한 수술 환경 유지
  • 신경 보호: 신경과 혈관 주변에서 안전하게 사용 가능

2) 사용 분야

• 신경외과 수술: 뇌종양 제거 및 뇌 조직 절제
• 간 및 신장 수술: 정밀한 조직 제거가 필요한 경우

※ 다른 장비와는 다르게 조직을 분해 후 흡입까지 이뤄져야 하므로 핸드피스에 Suction이 달려 있습니다. Suction Line이 빠지거나 조직으로 막히지 않도록 라인 관리를 잘 해줘야합니다. ※

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장비 비교

장비	에너지원	주요 기능	주요 장점	주 사용 분야
Harmonic	초음파	절단 및 응고	출혈 감소, 조직 손상 최소화	복강경, 갑상선 수술
LigaSure	바이폴라 전기	혈관 봉합 및 절단	혈관 봉합 능력, 출혈 최소화	복강경, 내시경 수술
EnSeal	전기-기계적 에너지	혈관 봉합 및 절단	간단한 조작, 강력한 혈관 봉합	복강경, 개복 수술
Thunderbeat	초음파+바이폴라 전기	절단 및 응고	이중 에너지, 고속 절단	복강경, 갑상선 수술
CUSA	초음파	절단 및 흡입	동시 흡입, 신경 보호	신경외과, 간 및 신장 수술

 CUSA는 조금 다른 장비일 수도 있겠다라는 생각은 하지만, 정리할 때 한번에 하면 좋을 것 같았어요. 모든 장비가 외과 수술에서 정말 자주 쓰이는 장비이니 기본적인 작동 원리들은 잘 숙지하시면 좋을 것 같습니다.