고위험의료기기 목록
(1) Defibrillator(제세동기)
(2) Electrosurgical Unit(전기수술기)
(3) Ventilator(인공호흡기)
(4) Steam Sterilizer(멸균소독기)
(5) Incubator(보육기)
(6) Anesthesia Machine(마취기)
(7) CRRT(지속적인 신장 대체 치료장치)
(8) EBS(응급 체외 순환펌프)
(9) Heart Lung Machine(심폐소생기)
가. 전기수술기( Electrosurgical Unit(ESU) ) 란?
전기수술기( Electrosurgical Unit(ESU) )
- 전기수술기( Electrosurgical unit(ESU) )는 내시경 부속기구 에 전기 에너지를 공급해 주는 장치로 치료 내시경을 위하여 필요한 장비이다. 전기수술기의 기본적인 원리는 절개, 응고, 지혈이다. 수술을 시행할 때 조직의 일부를 절개하고 수술시 출혈을 줄이기 위해 사용한다. 고압의 전류를 사용하기 때문에 화상, 감전사고 방지를 위한 주의가 필요하다. 전극이 조직 에 미치는 영향은 전압에 따라 영향을 받는데 200vol 이하에 서는 광범위한 응고가 일어나 고 200volt 이상에서는 절개가 일어난다.
조직에 가해지는 전압이 증가하면 주변 조직의 열손상이 점차 깊어지며 고압에서는 그을음 현상이 발생한다.
전기수술기는 단극형(monopolar), 양극형(bipolar) 두 가지 형태의 전기회로를 공급할 수 있다.
단극형 회로(monopolar)는 전류 발생기에서 발생한 전류가 전극을 통해 조직에 들어가고 전류가 분산되고 환자의 몸을 통과하여 환자의 몸에 부착된 넓은 면적의 회귀 전극(return electrode)을 거쳐 전류 발생기로 돌아와 회로가 완성되는 것을 말한다. 안전을 위하여 회귀 전극으로 전류의 연결이 끊어지면 발전기에서 자동으로 고주파 전류의 발생이 차단되게 되어 있다. 이러한 회로는 주로 용 종절제술, 괄약근절개술, 열생검겸자(hot biopsy forcep), 아르곤 플라스마 응고소작술(argon plasma coagulation) 등에 이용된다.
반면에 양극형 회로(bipolar)는 조직과 접촉하는 부위에 두 개의 전극이 있어 전류가 두 전극과 조직사이에서만 흐르며 환자의 몸에 다른 회귀 전극이 필요 없다. 두 전극 사이에 소량의 조직에만 전류가 흐르게 되는 장점이 있다. 주로 응고소작 목적으로만 사용되었으나 절개목적의 양극형 전극도 개발되었다. 출력은 절개 또는 응고하는 동안 저항이 달라지므로 변동이 있다. 일반적으로 300∼500 에서 최대 출력이 나오도록 설계되어 있으며 저항이 증가하면 출력은 감소한다.
나. 전기수술기 동작 원리 및 작용기전
1) 동작 원리
- 전기수술기는 크게 전기수술기 본체, 전극(핸드피스), 대극판이라고 부르는 3가지로 구성되어있다. 전기수술기 본체에서 고주파 전류를 발생시켜 전극을 통해 생체내로 들어가며 이 전류는 대극판으로 다시 흘러나와 본체로 들어가게된다. 이러한 과정에서 전극의 인체에 접촉한 부위에서 전류가 집중되게 되면서 한 점에서 큰 줄 열이 발생하여 그 점은 고온이 되며 이 현상을 이용하여 절개, 응고, 지혈을 하게 되는것이다. 몸속으로 들어가 잔류하는 전류는 전극이 접촉된 점에서부터 퍼져 버리기 때문에 인체에는 열이 발생하지 않게 된다. 인체내 전류를 다시 본체로 흘려 보내기 위해서 대극판을 사용하게 되는데 대극판의 크기는 항상 넓게, 유연성 있게, 접촉저항이 작아야 하며 인체와 최대한 잘 붙어 있어야 한다.
* 가) 절개
고주파의 강한 전력을 이용해 조직을 절개한다. 주변 조직이 손상될 수 있으므로 정밀을 요하는 수술(뇌, 심장)에는 거의 사용 하지 않는다. 출력은 최대 300W, 일반적으로는 130W를 사용한다.
나) 응고
수술 시 출혈이 있는 부위에 사용하며 절개 시 사용하는 전력보다 낮은 전력을 사용한다. 전력을 낮추면 절개되지 않고, 조직이 타서 출혈이 멈춘다. 에너지 출력은 100~130W이다.
다) 지혈
절개와 응고의 중간방식이다. 전압이나 주파수를 변화시킬 수 있어 조절에 따라 응고 방식이나 절개 방식에 가까워진다. 상황에 맞는 최고의 상태로 전기수술기를 사용할 수 있다.
2) 작용기전
가) 전류파형의 종류: 전기소작기기의 작용은 조직에 교류 전류를 통과시킴으로써 발생한다. 조직은 저항이 있어 전류의 흐름을 방해하기 때문에 열이 발생한다. 출력이 높으면 열이 급격히 발생하고 세포 내 및 세포 외 액체가 모두 증발하여 절개가 가능하다. 200V 이하의 전압에서는 발생하는 열이 충분하지 않고 그 발생 속도가 느려서 세포는 건조 및 탈수가 되고 응고 작용이 발생한다. 이러한 원리를 이용하여 전기소 작기기는 절개 또는 응고소작을 할 수 있는데 용도에 맞게 3가지 종류의 전류파형을 공급할 수 있다.
(1) 순수절개파형(pure cutting current)
- 절개는 200 volt 이상 고압의 전류를 연속적으로 보내어 세포의 온도를 급격히 상승 시켜 세포 내 수분을 증발시키고 세 포를 파열시킨다. 이때 절개면 가장자리에는 열이 분산되므로 응고 영역이 동반된다. 응고 영역의 정도는 전 기회로의 강도와 시간에 의해 결정된다. 전압이 높을수록 강도가 높아지고 시간은 절개 속도에 의해 결정되는데 높은 전압으로 빠른 속도로 절개할수록 응고 영역은 적어진다. 그러나 전압이 점차 올라가면 주변 조직의 열 손상의 범위가 커지고 그을음 현상이 발생할 수 있다.
(2) 응고파형(coagulation current)
- 반면에 응고는 2가지 방법으로 만들어질 수 있다. 첫째는 고압의 전류를 간헐적으로 통전하는 방법이고 둘째는 200V 이하 저압의 전류를 연속적으로 보내는 방법이다. 대부분의 전기소작기기는 간헐적 고압 전류를 이용하는데 응고전류는 서서히 열을 발생 시켜 세포의 파열이 없이 조직의 건조를 유발한다. 전체 시간 중 전류가 흐르는 시간을 duty cycle이라고 하는데 duty cycle이 6% 이하일 때를 순수 응고전류라고 한다. 와트를 일정하게 지정하면 응고파형에서는 duty cycle이 낮으므로 절개파형보다 높은 전압이 흐르게 된다.
(3) 혼합파형(blended current)
- 절개하는 동안 주변 조직의 응고효과를 얻고 그을음 현상을 최소화할 수 있는 방법은 혼합파형을 이용하는 것이다. 즉 고압의 전류를 보내지만 비연속적인 간헐적 전류를 흐르게 하는 방법이다. 일반적으로 혼합파형은 전체 시간의 50∼ 80%에서만 전류를 보낸다. Duty cycle이 낮을수록 응고파형에 가까워지므로 지혈효과가 더 커진다. 실제로 순수절개파형을 이용하여 절개하면 2단계 변화가 나타난다. 1단계는 시작단계로 발전기가 작동되어 고압의 전류가 흐르고 전극과 조직 사이에 열이 발생하는 초기 단계이고 2단계는 실제 절개가 일어나는 단계이다. 그러므로 절개의 초기 단계에는 광범위한 주변 조직의 응고가 동반된다.
다. 출처
- 대한소화기내시경학회지 2004;28(Suppl. 1):155-160:Electrosurgical Unit의 이용
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