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1 B-III. 능숙한치료내시경을위하여 : 주변기기와부속기구의이해 Room B 고신대학교의과대학내과학교실 Ideal Electric Currents and Electrosurgical Units: My Secret Recipe Won Moon Department of Internal Medicine, Kosin University College of Medicine, Busan, Korea 들어가는말 데사용될수있다. 2 모든전기수술의치료적기본은세포수준에서열의발생에있다. 전기수술기기 (electrosurgery generator unit, ESU) 에의해생산된고주파교류전류는전기회로를따라조직으로흐를때에조직에서열이발생하게된다. 즉, 전류에대한조직의저항이열생산으로이어진다. 1 전류는반드시교류여야하고 100,000 Hz 이상의주파수를가져야만신경근육의반응을피할수있으며, 가정용인 60 Hz에서발생하는전기적쇼크를피할수있다. 전류밀도가충분하다면세포내의수분이급격히가열될것이고끓게되어세포막의파열로이어진다. 이러한세포막파열이전극선이나전기도를따라가지런하게발생하는상태가곧전기수술적절단이라고볼수있다. 전극선이나전기도로부터거리가떨어진지역이거나적용된에너지가적을때에는전류밀도가상대적으로낮게된다. 결과적으로세포가열은보다천천히이루어지기때문에세포파열과조직절단은없는가운데세포탈수와오그라짐및응고가발생한다. 전기의조직효과에있어서여러변수를조절함으로써조직절단 ( 세포파열 ) 과응고 ( 조직탈수 ) 의비율을조절할수있다. 물리적인저온절단 (cold cutting 또는 cold snare polypectomy) 은응고를동반하지않는다. 직류전류가전극선을가열하고가열된전극선을조직에적용하는전기소작 ( 예를들면, Heat Probe Unit, Olympus America Inc., Center Valley, PA) 의경우엔절단이없이응고만을일으킨다. 전기수술기기만이절단과응고효과모두를동시에공급할수있다. 전기수술기기는위장관전체에걸쳐서치료적응고, 절단및조직을제거하는 본론 1. 전기수술의원리 1) 전기적원리 전기수술원리의기본은기초적인전기적개념에있는데, 즉, 전류, 전압, 전기회로, 임피던스 ( 저항 ) 이다. 전기적흐름즉전류는음전하가한원자에서다른원자로최소한의저항이있는길 ( 통로 ) 로형성된전기회로를따라흐르는것이며이는결국중성적접지 (neutral ground) 상태로가는것이다. 임피던스 ( 옴 ) 는전류에대한저항의측정값이다. 전류 (I) 와전압 (V) 의곱은전력 (p)( 와트 ) 이다. 전류의추진력인전압이최대 200 (peak voltage, Vp) 일때즉, 전압스파이크가 200을넘을때비로소생조직에서전기적절단을할수있을만큼의전류의밀도를생산해낼수있다. 어떤전기수술기기는전력이어떤수준이든상관없이전압을항상 200 Vp 미만으로고정해놓은상태로유지되게끔하는데, 이경우에는조직응고만이이루어지고조직절단은전력의수준에상관없이이루어질수없게된다. 이는단극성회로에서흔히 soft coaguation 이라고표시되어사용되며양극성회로기기의특징이기도하다. 200 Vp 이상의전압은전기적조직절단에충분한전류밀도를생산해낼수있고조직의임피던스를극복하여조직응고를더깊은지역까지이루게할수있다. 3 2) 전기회로단극성과양극성두용어의차이는전기적회로의완성방법에따라구분된다. 단극성과양극성전기회로모두가내시경적치료에서사용 제 46 회대한소화기내시경학회세미나 129

2 Fig. 1. Schematic of monopolar circuit. 72 A Fig. 3. Diagram of power to impedance curves (green curve suitable for bipolar hemostasis; yellow curve ideal for snare polypectomy). 72 B Fig. 2. Bipolar accessories complete a circuit without the use of a grounding pad. (A) Schematic of bipolar circuit; (B) Bipolar hemostasis probe with active and return electrodes closely spaced at the probe s tip. 72 된다. 단극성회로의경우에회로가회귀전극 ( 접지패드 ) 을통해서완성된다. 에너지가활성전극 ( 예를들면용종절제술올가미와같은부속기 ) 을떠나서환자신체내의가장적은저항의길을따라흘러서접지패드에모이게되고이는전기수술기기로회귀하게되어전기적회로가완성된다 (Fig. 1). 전체회로가총임피던스에기여하기때문에전기수술기기의일정한방식에서도환자의신체사이즈와체성분에따라다양한차이를두고조직수준에서의효과가나타날수있다. 접지패드는일반적으로치료부위에서가까워야전기회로를가능한짧게유지할수있다. 접지패드는양극성기기 ( 예를들면, GoldProbe, Boston Scientific Inc., Natick, MA) 에서는필요하지않다. 양극성기기에서는활성및회귀전극이하나의탐침끝에서로가깝게위치하고있다. 에너지는활성전극에서시작되어탐침끝과접 촉되어있는매우소량의조직을통해회귀전극으로진행된다 (Fig. 2). 4 3) 조직효과변수궁극적으로전기수술기기로치료하고자하는조직의효과또는변화는전류밀도에의해결정된다. 이러한전류의밀도는여러가지변수에의해서영향을받게된다. 이러한변수들중일부는전기수술기기의사용자에의해조절될수있고일부는사용자의의도에의해조절될수없다. 후자중한가지는조직임피던스인데, 이는특정지역 ( 치료하고자하는부위 ) 의조직의조성즉, 수분의함유량에많이의존하게된다. 예를든다면, 혈액이나장관벽과같이많은수분이함유된조직의경우에는임피던스가낮아서지방이나뼈보다전류의흐름에저항이적다. 소화성궤양의기저부에있는섬유화와반흔화는임피던스를증가시켜서결국원하는조직효과를보기위해서더높은전력이필요하게된다. 조직의조성뿐만아니라, 치료하고자하는조직의양또한중요하다. 치료하고자하는조직에한꺼번에통전하는경우, 조직의양이많을경우전류밀도는낮아질것이고결과적으로가열의속도가늦어질것이다. 또한, 통전하는부속기의모양과크기에따라서도달라질수있는데, 볼타입의넓은끝을갖는부속기나평평한모양의겸자턱의경우에는전류가넓은전극을통해조직으로흐르기때문에전류의밀도가낮을것이고, 반대로올가미나괄약근절개기와같이비교적날카롭고끝이좁은경우에는전류가좁은전극부위를통해조직으로흐르기때문에전류의밀도가높을것이다. 따라서전자는응고를후자는절단을보다더촉진시키게된다. 선택된전력은중요한사용자조절변수가된다. 즉, 어떤방 130 The Korean Society of Gastrointestinal Endoscopy

3 Table 1. Monopolar Output Mode Characteristics for Selected Electrosurgical Generators 72 Duty Crest Conmed Conmed EndoStat Meditron EndoStat Erbe ICC200 Erbe VIO300 cycle factor III 3000B/pentax 100% 1.4 Pure cut Pure cut Cut Cut and Soft Coag Soft Coag Cut Pulse cut Pulse cut control cut (190) Autocut (190) Autocut, Valleylab SurgiStat II Valleylab force EZ C Valleylab force 2 Cut Valleylab force FX and EndoCut EndoCut I, Q 1.5 Pure cut (2000), Low cut (1350) dessicate low 2 (660) Pure cut (2300) low 3 (1100) 92% Blend 1 84% Blend 2 76% Blend 3 70% 1.7 Blend 1 Blend 68% Blend 4 60% Blend 5 52% Blend 6 50% Blend Blend 1 50% 2.5 Blend 1 Blend 44% Blend 7 37% Blend 2 38% Blend Blend 2 Blend 30% 2.7 Blend 3 Blend 9 Coag 2.9 Cut 3.0 Dry cut Effect Dry cut Effect Blend 3.8 Pinpoint Coag Dry cut Effect % Blend 2 Blend 3 12% Pinpoint Coag Coag Blend 3 8% 5.0 Desiccate low 1 (3500) Desiccate 5.0 Fulgurate high 1 (6200) 5.4 Swift Coag 5.5 Desiccate Fulgurate low 6.0 Standard Coag Forced Coag 6% Spray Coag/ Coag Coag ABC Coag 4% Forced Coag 7.0 Fulgurate high 2 Fulgurate high 7.4 Spray Coag Spray coag 7.7 Fulgurate 8.0 Spray This table compares only duty cycles or crest factors to aid endoscopists in quantifying different electrosurgery generator unit (ESU) modes. Each ESU will have additional unique waveform properties that contribute to tissue effect. Please refer to the operator s manual for each ESU or contact the manufacturer for further information. Maximum peak voltages are indicated in parentheses where particularly relevant. Data published or provided by the manufacturers Conmed Corp., Utica, NY; EndoStat distributed by Boston Scientifi c Inc., Natick, MA; Erbe USA Inc., Marietta, GA; Meditron, a division of Cooper Surgical, Trumbull, CT; Valleylab, a division of Tyco Healthcare Group LP., Boulder, CO. 식을선택하느냐에따라전류의밀도를결정지을수있다. 원래같은전압에서는조직이응고되어감에따라조직의임피던스가증가하고따라서전류밀도도낮아지게된다. 결과적으로전력도감소하게된다. 하지만, 최근많은전기수술기기들은전극과접촉된조직의임피던스를측정하고이에따라전압을 조절할수있는마이크로프로세서를정착하고있어서조직의일정범위의임피던스의변화에도불구하고일정한전류밀도를유지할수있는다시말해서일정한전력을공급할수있는선택을할수있다. 이러한전기수술기기는특히용종절제술에서유용할수있다. 이러한일정한수준으로유지케하는자동 제 46 회대한소화기내시경학회세미나 131

4 조절장치는올가미로용종을절제하는동안에충분한전력을공급함으로써, 조직의변성때문에올가미와조직이늘어붙는것을줄여준다 (Fig. 3). 각내시경적치료술기마다권고되는전력방식은문헌과각각의전기수술기기고유의매뉴얼을통해알수있다. 여기에서중요한것은전력방식에서의선택된와트와실제로전기수술기기에서나가는와트가서로차이가있을수있다는것이다. 이는디지털이아닌아날로그방식표시등을갖는구모델의전기수술기기에서특히그렇다. 새로운모델의최신기기를처음이용할때에는사용자는우선그기기회사에서권고하는방식을선택하는것이좋으며그후로조직에서의효과를직접평가하고경험과기술및선호하는방식으로미세조정하는것이좋다. 최근의일부기기 ( 예를들면, ErbeEndocut, Erbe, Marietta, GA and ValleyLab Instant Response, Valleylab, Boulder, CO) 들은매우선별적으로특성화된마이크로프로세서로조절되는전기공급을가능케한다. 이중 Endocut 이라는방식은조직의변화하는임피던스에반응하여전압을신속하게조절하고간헐적또는파동적출력을바탕으로조직절단의진행속도를조절하는기능이있다. 절단방식에서 Instant Response 이라는방식은절단시점에서조직의임피던스가낮을때선택된전력을매우빠르게공급하고그후임피던스의변화에상관없이전력을일정하게유지하도록하는기능을갖고있다. 이러한기능을가장잘이용하기위해서는모드의의도를잘이해하고그에맞는적절한시술에적용하는것이중요하다. 부속기와전력의선택뿐만아니라전류파형과시간도사용자조절변수가된다. 모든전기수술기기는몇가지의다른전류파형을선택할수있도록하고있다. Cut, Forced Coagulation, Desiccate, Blend 등으로표시되는것들이예들이다. 하지만, 사용자를어렵게하는것은이러한명명법이표준화되어있지않다는데에있다. 따라서같은표시 ( 예를들면, Blend) 이더라도특정기기의것이다른기기의것과실제로는같지만은않을수있음을알아야한다 (Table 1). 5 중요한사용자조절변수중하나가적용시간이다. 전력 (Watts) 과시간 (seconds) 을곱하면에너지즉, 줄 (Joule) 이된다. 하지만, 실제임상에서는같은에너지라고해도시간에따라그결과는달라진다. 예를들면총에너지 100 J을조직에준다고했을때, 50 W의전력을 2초동안준것과 20 W의전력을 5초동안준것은분명히차이가있다. 6 게다가일정한시간과전력으로맞춰졌을때, 즉총에너지가같다고해도연속적파형 ( 절단 ) 으로준것과간헐적파형 ( 응고 ) 으로준것의조직수준에서의효과도분명히차이가있다. 일단파형과전력 Fig. 4. Schematic of current waveforms. 72 이맞춰지면, 페달밟는것에따른적용시간이결국마지막결과를결정짓는다. 4) 파형 : 이름보다는실제가중요내시경의는실제적인파형을알고이해하는것이중요하다. 이름자체는상당한오해를일으킬소지가있기때문이다. 예를들면, Coagulation 이라고표시되어있는경우에도상당한정도로절단의성격을같이갖고있는경우도있다. 200 Vp를넘지않는파형은글자그대로순수한응고파이다. 전기수술기기는낮은전압의연속적인사인파 (continuous sine wave) 로부터높은전압의간헐적인파형을생산해낼수있다 (Fig. 4). 200 Vp 이상의연속파형은신속하게전류밀도를생산해냄으로써날카로운전기도나전극선을따라급격한조직가열과세포파열을일으킨다 ( 절단 ). 전극으로부터떨어진지역의세포는파열을일으킬만큼급격한가열이되지않아서응고효과가나타난다. 그러므로파형의이름이 Pure Cut 으로명명되어도일정부분은절개면을따라응고가동반되게된다. 다시말해저온절개만이유일하게순수한절개에해당된다. 괄약근절개와같은절단이필요한상황에서는응고의정도가최소화되어야하는데, 이는두꺼운전극보다는가는전극을이용해서전류의흐름이전극접촉면으로고도로집중되어야메스로절개한것처럼할수있다. 즉, 특정시술에서원하는전류의밀도와조직효과를얻기위해서는전기수술기기의출력의적절한선택뿐만아니라이에호응하는적절한전극 ( 부속기 ) 종류를선택해야한다. 전기수술에서의절단은 200 Vp에서부터는가능하다. 더높은전압에서는응고부위의경계를절단면으로부터더깊게할수있다. 즉, 응고범위를넓게할수있다. 하지만, 600 Vp 이상수준으로전압을증가시켜서응고정도를심화시키는것은 132 The Korean Society of Gastrointestinal Endoscopy

5 실제로는조직의탄소화가심해져그자체로문제가되기때문에시행하지않도록해야한다. 간헐적으로끊어주는전류즉, 간헐적인파형에서는조직이전류에의해가열된후다시냉각될수있는기회 ( 전류가끊어지는시간동안 ) 가있기때문에, 세포파열의정도가증가하지않으면서도탈수시킬수있는기회가있는것이다. 얼마나자주 (frequency) 전류를흐르게할것인가 (duty cycle) 와얼마나높은최대전압 (Vp) 을설정할것인가에따라조직수준에서의효과즉, 얼마나깊은응고를이룰것인가, 얼마나깊은지혈효과를얻을수있는가를예측할수있다. 이러한조절된파형들은 Blend 와 Coagulation 과같은이름으로알려져있다 (Fig. 4). 한파형을다른파형과구분하는수단으로서가장간단한것은소위 duty cycle이라는것이다. 이의정의는실제로는두가지로기술할수있는데, 첫째는본고에서사용된개념으로서간헐적전체파형에서실제적전류가있는파형이나타나는정도를양적으로측정한개념이고, 둘째는전기수술기기에서발전기의 duty cycle (time on/time off cycle) 에해당하는개념으로서 duty cycle 내로전기의지속적인활성시간을제한하기위한개념이다. 즉, 후자는안전을위한개념이다. 연속적인파형은 100% duty cycle을갖고흔히 Cut 으로서명명된다. 시간적으로반은전류가흐르고반은흐르지않으면 50% duty cycle 을갖는다. duty cycle이 20~80% 인경우 Swift Coagulation, Blend, Blend Cut 등으로명명된다. 이런파형은일정부분은절단의효과를보면서상당한응고효과를나타낸다. 여러조직적효과를내는각파형에대한이러한명명들은매우임의적일수도있고정확할수도있다. 하지만대체로는 Coagulation 은흔히 6 12% 의 duty cycle을보인다. 6% 의 duty cycle의경우에도 200 Vp를넘어서면절단이이루어지는데, 특히, 용종절제술에서의올가미와같은가는전극선의경우에는더순조롭게절단이동반되게된다. 용종절제술에서올가미로용종조직을부드럽게감싸는경우에절단이더순조롭게될수있고 duty cycle을낮게함으로써상당한지혈효과를얻을수있고최대전압을높임으로써깊은조직의응고효과를얻을수있다. Crest factor라는용어가있는데이것도파형에대한양적측정개념으로서때때로 duty cycle 대신으로사용되기도한다. 하지만, duty cycle보다더정밀한개념으로서간헐적총파형중실제적전류가있는파형의빈도와더불어최대및평균전압의개념이포함된다. 즉, 최대전압을평균전압으로나눈값이다. 매우간헐적인파형즉, duty cycle이낮고, 높은전압의전형적인 Coagulation 은 crest factor가 5 6의범위에든다. 높은 crest factor 는낮은 duty cycle과응고깊이의증가와연관 이있다 (Table 1). 2. 전기수술의실제 1) 올가미용종절제술 용종절제술에대한전기수술기기사용방법은아직표준화되어있지않다. 그리고대규모대조군연구로부터의적정전기수술적방법에대한자료도아직부족하다. 189명의미국내시경의의설문조사에서용종절제술에서사용하는전류의종류는다양하였고 Pure Coagulation 은 46%, Blend 는 46%, 그리고 Pure Cut 는 3% 로나타났다. 응답자의 4% 는용종절제술에서사용하는전류가일정치않다고하였다. 7 같은연구에서 1~3 mm 크기의용종에대해서는저온혹은고온생검술이주로사용되었고반면에 7~9 mm크기의용종에대해서는전기수술기기를이용한올가미절제술을주로사용하고있었다 (p<0.0001). 대부분의경우에, 용종절제술동안사용되는전기수술파형에대한기술은주로양적인기술 ( 예를들면, 6% duty cycle) 보다는질적인기술 ( 예를들면, Blend ) 을주로사용하고있다. 전류파형의선택에있어서비교연구가어려운데, 그이유는앞서언급한대로전류에대해서같은내용으로명명된경우라도전기수술기기마다실제전류파형이서로다를수있기때문이다. 대부분의연구에서올가미용종절제술의경우 Pure Coagulation 이나 Blend 전류가선택됐다 cm 이상의큰용종절제의경우에전력을 W로맞춰서 Pure Coagulation 으로써올가미와조직의늘어붙음이없이성공적으로절제된다고보고하고있다. 9,12 Blend (n=758) 와 Coagulation (n=727) 를비교한한연구에서올가미를사용한용종절제술에서의합병증발생률은비슷하다고하였다. 그러나용종절제후출혈까지의시간은두전류군간에차이가있었다. 시술후의즉시출혈 (n=8) 은모두 Blend 군에서만발생한반면에지연출혈 (n=6) 은 Coagulation 군에서만발생하였다. 8 총 4,735명을대상으로 Pure Cut 을 40 W를이용해절제한후향적연구에서용종절제후의출혈발생률은상대적으로낮은 1.1% 로나타났다. 물론이환자들의 12% 에서는출혈에대한예방적조치로서 endolooping이나클립결찰술을취하기는하였다. 또하나의후향적연구에서 Endocut 을이용한용종절제술에서 Blend 로 30 W를이용한용종절제술에서보다절제된검체의조직학적질이더낫다고하였다. 하지만, 전향적연구로서용종절제술에서 Endocut 의성적에대한연구가뒤따라야하겠다. 전기수술의원리를잘이해하면위와같이언급한내용을미리예측할수있다. 보편적으로 Pure Cut 은즉시출혈률을증가시키는경향이있고깊은조직으로의응고를시행하는경우 제 46 회대한소화기내시경학회세미나 133

6 에는용종절제술후의지연출혈률과전층화상증후군을증가시키는경향이있다. 13 전류의밀도측면에서보면용종절제술에서용종을최대로조여잡는올가미전극의접촉면자체가가장전류의밀도가높을것이다. 16 이러한전기수술의원리를고려한다면내시경의는용종절제에서통전할때에올가미접촉면에서조직이창백해지는것을관찰하고통전시간을줄임으로써통전할때발생되는열이용종밑의장벽으로전파되는것을최소화하는것이합병증없는좋은결과를나을수있을것이다. 좀더큰용종을절제할때에통전을하기전에용종줄기를올가미로물리적인힘을주면서꽉조이는것이용종절제후출혈을예방하는데도움을줄것이라는추정은잘못된것이다. 저온올가미로용종이절제되는경우에출혈하는것과전기통전을할때에도과도한힘을주어갑작스럽게빠른속도로올가미가조여질때용종줄기의중앙부위의덜응고된부위에서출혈하는것을드물지않게볼수있다. 또한, 과도한조임상태에서는조직으로흐르는전류의밀도가약간느슨하게조인상태보다는낮기때문에통전과함께절제시점이늦어질수있고오히려올가미가탈수되는조직에늘어붙는현상이더잘발생할수있다. 처음에용종을꽉조임은낮은임피던스에있는많은조직과올가미가접촉되어있고이상태에서는전류의밀도가낮게된다. 조직이창백해지는순간이오기까지는절제전시간적교착상태에머물게되고조직이창백해지면또한임피던스가상승하게된다. 임피던스의상승에도불구하고충분한양의수분이조직에남아있으면절제에이르게된다. 절제순간에도올가미를계속꽉조여서잠가나간다면충분한응고시간을확보하지못하고용종중심부의조직이쉽게물리적힘으로잘려나가게된다. 따라서, 용종절제를할경우에는용종줄기를처음에는약간느슨하게잡는듯하여올가미와조직의접촉면이적게하여전류밀도를높이고낮은 duty cycle 전류를이용해서절제하면서도부드럽게조여나가면서올가미를잠그면용종중심부의큰혈관까지봉쇄하는데부족하지않게충분한응고시간을확보할수있다. 결과적으로, 통전후조기에절제에이르고절제후출혈의가능성도줄일수있게된다. 통상적으로용종절제술에동원되는전류는 Blend 또는 duty cycle 12% 및전력은 20 W를이용한다 (Table 1). 실제적인관점에서는용종의크기가 2~3 mm인경우엔저온생검으로제거하고용종의크기가 4~5 mm인경우는저온올가미를이용해서절제한다. 저온올가미로접근이기술적으로어려울경우에는조심스럽게고온생검을이용해서제거한다. 6~12 mm 크기의무경성용종의경우전기수술기기를이용해서일괄절제할수있다. 20~25 mm 이상의큰무 Fig. 5. Submucosal injection before snare polypectomy for the reduction of deep thermal injury. 72 Fig. 6. Hot biopsy polypectomy. 72 경성용종의경우에는식염수 에피네프린용액을점막하주입후절제할수있다. 식염수 에피네프린용액의점막하주입은용종밑깊은조직에서열발생을줄일수있고용종절제후출혈빈도도낮출수있다고보고하고있으므로전기수술기기를이용한절제의모든경우에도움을줄수있다 (Fig. 5) 두꺼운줄기를갖고있는큰용종의경우에도앞서언급한대로 134 The Korean Society of Gastrointestinal Endoscopy

7 올가미를너무세게조이지않는것이올가미의늘어붙음과용종절제후출혈등바라지않는결과를피할수있다. 큰용종을절제할경우특히점막하주입후용종이반대편장벽에접촉이생길경우에는통전하면서도올가미로조인상태에서앞뒤로반복적으로움직임으로써반대편장벽에원치않는화상을피할수있다. 전기수술기기제조자들과내시경의들이모두일치되는의견으로서용종절제술에서사용되는전류는간헐적파형으로서 duty cycle이 4 12% 이거나지속적파형으로서는마이크로프로세서조절기기가가장적합하다. 전압은평균 20 W (5 40 W) 가가장보편적으로사용된다. 이런경우파형은간헐적이지만높은최대전압을갖기때문에절단의효과와동시에응고효과도충분히얻게된다. 활성파형사이의상대적으로긴차단시간은조직에서충분한시간동안열을식힐수있으므로절단효과를늦출수있고미만성지혈을효과적으로얻어낼수있다. 2) 고온생검단극성전극을이용한고온생검의일차적인적응증은크기가 5 mm 미만의작은용종에대해서조직생검과함께응고술을시행하고자할때이다. 20 대부분의임상에서는 Coagulation 을주로사용하고있다. 하지만, 전기수술기기제조사에서의초기권고사항으로는 Cut 을사용하는것이었고후기권고사항은 Soft Coagulation 였다. 공통적인것은둘다낮은최대전압을사용하는것이고상대적으로약한지혈과함께고온에의한조직손상을줄이는것이다. 고온생검이실제내시경에서제한적으로사용되는이유는여러동물실험연구와임상연구에서전층성고온손상, 천공, 용종절제후출혈이비교적높은비율로발생한다고보고하고있기때문이다. 13,20 23 하지만한다른연구에서는 907개의평균크기 3.7 mm의용종을대상으로고온생검을했을때합병증이없음을보고함으로써비교적안전한방법이라고보고하기도하였다. 24 예상되는대로고온생검을했을때보다는저온생검을할때에조직학적평가가적합하다. 25 고온생검을시행하는동안의출력파형, 전력, 적용시간, 조직을잡는양, 겸자를잡아당겨점막하조직을텐팅시키는정도, 생검부위밑에있는조직의두께, 겸자사이의각도등이최종결과에영향을미친다. 20 전기수술의원리를고려하면, 고온생검겸자는용종절제용올가미보다넓은부위로조직에접촉하는전극을갖고있다. 따라서, 전극에서조직으로의전류도넓은부위로진행하게된다. 높은최대전압을사용할때보다깊은조직으로에너지가전달된다. 고온생검에대한권고사항을요약하면 : (1) 일상적인조직생검용으로는사용하지않는다. 26 (2) 5 mm 크기보다작은무경성용종에대해서만제 한적으로사용한다. (3) 고온생검용겸자로조직을잡은후통전하기전에충분히장벽으로부터먼쪽으로견인하여텐팅을만든다. 이때용종과밑의장벽사이에가성줄기가발생하고통전시에는가는가성줄기에전류의밀도가집중되어높아지면서창백해지는효과가나타난다 ( 소위후지산효과 ). (4) 사용되는전기수술기기의특징과방식에익숙하고낮은전압과전력이열손상을최소화시킬수있음을주지한다. (5) 전력양과전기의적용시간을가능하면줄인다. 특히, 우측대장에서그러하다. 통상적으로 10~20 W로최대적용시간을 1~2초가효과적이면서도안전하다. 특히, 우측대장의경우에는 15 W 이상에서 2초를초과해서적용하는것은피해야한다. 3) 괄약근절개술전극의조직에의접촉길이, 파형, 전력, 전압이괄약근절개의시작과진행에영향을미친다. 27 Pure Cut' 이보다더출혈을야기시키고반면에 Coagulation 은깊은열손상과국소부종으로췌장의외분비출구를막음으로써췌장염위험을증가시킨다고믿어지고있다. 실제로대부분의내시경의는용종절제술과는달리절단을더시키고응고는덜시키는파형을선택한다. 28 파형은낮은전압과 100% duty cycle인 Pure Cut 을선택하거나적어도 40% 이상의 duty cycle을선택한다. 절단효율은전력과함께증가하는데용종절제술에서사용되는전력보다는높게 (30~60 W) 사용한다. 최근에는조절되지않는급속한절단, 소위 지퍼효과 로발생할수있는천공을최소화하기위해서 EndoCut 과같은마이크로프로세서로조절되는출력이나 Pulse 또는 Cut Control 방식 ( 예를들면, Conmed 7,550, Conmed Electrosurgery, Utica, NY and EndoStat III, Boston Scientific Inc.) 이많이사용된다. 29,30 괄약근절개술에있어서 175명을대상으로한첫번째전향적무작위연구에서 Pure Cut (100% duty cycle) 사용이 Blend (25% duty cycle) 보다췌장염의발생률이낮았다 (3% vs. 12%; p<0.05). 절단직후의경한출혈이 Pure Cut 에서더흔하였지만임상적으로의미가있는출혈은양군이비슷하였다. 31 같은종류의전기수술기기를사용한또하나의전향적무작위연구에서 Pure Cut (100% duty cycle) 사용과 Blend (37% duty cycle) 사이에췌장염의발생률의차이가없었다 (7.8 vs. 6.1%; p=0.62). 하지만임상적으로의미가있는출혈이 Pure Cut 군에서더많았다 (p<0.0001) 명을대상으로한또하나의연구에서는 Pure Cut 사용군과처음에는 Pure Cut 으로시작해서절단의후기 20~25% 는 Blend 2 (37% duty cycle) 를사용한군으로나누었다. 췌장염의발생률과임상적으로의미있는출혈의발생률에는두군간에차이가없었다. 하지만, 내시경적시야에의미있는영향을미친출혈은 Pure 제 46 회대한소화기내시경학회세미나 135

8 Cut 에서더많이발생하였다 (41% vs. 23%; p<0.05). Pure Cut 군에서 8% 는출혈을조절하기위해서시술중에 Blend 로전환하였다 명을대상으로한연구에서 Pure Cut 군, Blend 군또는처음 3~5분은 Pure Cut 을사용하고다음은 Blend 를사용한군으로나누었을때, Pure Cut 군에서췌장염발생률이다른군에비해서낮았다 (3.2% vs. 12.9%; p=0.048) 시술후의임상적인의미있는출혈은 Pure Cut 군에서더많이발생하였다. 1990년대후반부터사용이가능했던 EndoCut 에서여러비교연구가시행되었다. 30,35,36 EndoCut 은마이크로프로세서로조절되는임피던스피드백기전으로서자동적으로전력을유지하면서전압을조절하는것으로서 190 Vp의 Soft Coagulation 과미리설정한 Vp의 Cut 이주기적으로반복되는것이다. 대부분의연구에서간헐적인파동성출력은 지퍼절단 이나즉시출혈과같은합병증의빈도를줄임을보여주고있다. 한편으로는, EndoCut 과 Blend 사이의시술후췌장염, 시술후급성또는지연출혈, 천공과같은합병증의발생률은차이가없음을보고하고있다. 29,30,35,36 최근 4개의전향적무작위연구총 804명의메타분석에서괄약근절개술후의췌장염발생률은 Pure Cut 과 Mixed 사이에차이가없다고하였다 (3.8% vs. 7.9%). 여기에서 Mixed 라함은 EndoCut 과 Blend 를포함하는것이다. Pure Cut 은절개후출혈을더많이발생시키는것으로나타났지만비교적경하여이환율과사망률의증가를동반하지는않았다. 37 최근까지의문헌을종합할때, 전기수술기기로괄약근절개술을할때가장흔한합병증은조절되지않는 지퍼절단 과출혈이다. 마이크로프로세서조절기기의경우파동성혹은간헐적인절단이가능하기때문에경험이적은내시경의나 Pure Cut 을선호하는경우에더욱유용할수있다. Duty cycle이 37% 미만의 Coaguation 을사용할경우에는췌장염의발생이의미있게증가할수있다. 31 췌장염에대해서는이러한전기수술기기의적절한방식을선택하는것뿐만아니라오디괄약근기능장애등과같은다른위험요소들에대한인식과예방적췌장스텐트유치등췌장염발생을최소화하기위한노력도동시에기울여야한다 ) 양극성지혈술및조직제거 양극성전극을사용할때에는회귀전극, 즉접지패드와이식된전기기계장치와관련된위험성은최소화된다. 그러나양극성전극을이용한용종절제용올가미와괄약근절개도를개발하는것은기술적으로어렵기때문에양극성전극이넓은범위로임상에서적용되지는않는다. 양극의끝이서로가까우면서도부도체로분리되어있어야하기때문에양극성전극을이 용한부속기는다소크고무겁게된다. 41 따라서단극성제품보다는비싸다. 42,43 최근개발의양극성 needle knife 는내시경적점막하박리에서천공의위험을최소화할수있을것으로기대되는데, 그효과와안전성에대해서는앞으로더많은연구가필요하다. 44,45 임상적으로양극성전극을적용하고있는가장보편적인부분은양극성탐침을이용한지혈술이다 (Fig. 2). 46 이런장치는접촉성응고를위해서이상적이다 ( 예를들면, 접촉성압력과함께전기수술기기적열로혈관을봉쇄하는것 ). 비정맥류성상부위장관출혈환자를대상으로한무작위대조군연구에서재출혈율, 수혈요구량, 입원기간, 수술의필요성, 비용면에서좋은성적을보여주었다 그럼에도불구하고적정기술과전기적방식에대해서는임상적자료가아직부족하다. 실험적으로는낮은전력 (15 W) 과긴응고시간 (10 12 초 ) 이적절하고출혈부위에대한접촉성압력 (tamponade) 이필요하다. 50 양극성탐침사용에맞는전기수술기기의설정은낮은전압의연속적인출력으로서조직임피던스가증가할수록급격히출력이감소하는곡선을보인다 (Fig. 3). 즉, 처음임피던스가낮은혈액이있을경우에는설정한전력에거의가깝게출력이되는데, 점차혈액이응고되면서조직임피던스가증가하면출력은급격히감소하게되는제한점이있다. 4,51,52 낮은전압이더바람직한것은높은전압은매우빨리조직을탈수시키고표면을탄소화할수있고탐침이조직에쉽게늘어붙게할수있기때문이다. 조직의탄소화는조직표면에서에너지의소멸을조장시키기때문에혈관을봉쇄하면서적절한깊이의응고를얻는것을제한할수있다. 낮은전압과전력으로상대적으로긴시간동안의적용은충분한깊이의응고를얻어낼수있다. 시술자가보다얕은응고깊이를얻고자할때에도낮은전압이적절하다. 낮은전압과함께전력을약간증가시키면보다짧은시간동안적용했을때탐침의조직에늘어붙음도줄일수있고만족스러운표면응고를얻어낼수있다. 양극성지혈술을위해서전기수술기기는매우낮은전압 ( 이상적으로는 200 Vp) 그리고조직임피던스의증가와함께급격히감소하는전력곡선이추천된다. 높은전압과조직임피던스의증가에따라서완만하게감소하는전력곡선은주로개복수술이나복강경수술에서사용되도록고안된것이므로내시경적사용에서는피해야한다 (Table 2). 양극성출력으로서 W로대부분의비정맥류성위장관출혈의지혈에대해서적절하게사용될수있다 (Table 3). 목표병변이소화성궤양의굵은혈관이나 dieulafoy 병변과같이보다깊은응고를촉진시키기위해서는양극성탐침으로병변에압력을주는가운데보다오랫동안 (~10초) 적용시켜야한다. 136 The Korean Society of Gastrointestinal Endoscopy

9 Table 2. Bipolar Output Characteristics for Selected Electrosurgical Generators 72 Max Vp Crest Conmed Conmed EndoStat Erbe Erbe Meditron Valleylab Valleylab Valleylab factor III ICC200 VIO300D 3000B/Pentax surgistat II force FX force EZ C Micro Bipolar Soft Bipolar Bipolar 300 NA Bipolar Standard Standard Precise Forced Macro Cut Bipolar Due to higher voltages, use of outputs above 250 V with bipolar endostasis probes may be suboptimal. Data published or provided by the manufacturers. Conmed Corp., Utica, NY; EndoStat distributed by Boston Scientifi c Inc., Natick, MA; Erbe USA Inc., Marietta, GA; Meditron, a division of Cooper Surgical Inc., Trumbull, CT; ValleyLab, a division of Tyco Healthcare Group LP., Boulder, CO. NA, not available. Table 3. Suggested Settings for Bipolar Hemostasis of Selected Nonvariceal GI Bleeding Lesions 72 Upper gastrointestinal lesions Lower gastrointestinal lesions Parameters Mallory Weiss Watermelon Diverticular Bleeding after Vascular Peptic ulcer Dieulafoy tear stomach bleeding polypectomy ectasia Focal ulcer Probe size a (large: 10F or small: 7F) 10F>7F 10F>7F 10F>7F 10F>7F 10F or 7F 10F or 7F 10F or 7F 10F or 7F Contact pressure (tamponade) Firm Firm Moderate Moderate Light moderate Light moderate Light moderate Light moderate Power (W) Contact duration (s) b a Use of larger diameter bipolar probes is preferable when feasible. b Duration of coagulation of the bleeding point before probe retraction; multiple probe applications may be needed for bleeding cessation, vessel obliteration, and/or formation of whitish coagulum. 5) 아르곤플라즈마응고술 아르곤플라즈마응고술은비접촉성단극성전류를이용한방법으로서표면지혈술과조직제거술에주로사용된다. 아르곤가스는장비를갖춘전기수술기기에의해제공되는에너지에의해이온화될때전기적으로전도체로서특징을갖는다. 이온화된경로는연쇄반응형식으로전파되는경향이있다. 53 이온화된아르곤가스줄기의바깥쪽의이온화되지않은가스는조직으로에너지를전달하지않는다. 이온흐름안에있는전기아크는조직으로들어가게되고메트리스와같은편평한구조로서급격한응고가발생한다. 발생된가피는연하게남아있으면서재출혈에저항적이다. 54 아르곤플라즈마응고술과관련된천공이발생할수있지만그배경적기전은잘알려져있지않다. 의도하지않은탐침 조직간접촉및목표병변에대한긴응고시간이잠재적인원인요소이다. 동물과체외연구에서조직손상의깊이가전력과적용시간과연관됨을보여주고있다. 비접촉성으로 3초동안 통전을했을때천공이발생하지않았고비교적높은전력 (75 99 W) 에서도천공이발생하지않았다. 55,56 아르곤플라즈마응고술은혈관확장증의제거, 방사선직장염, 바레트식도, 큰무경성선종의분할절제에서보조적사용으로서잔여용종제거에도안전하고효과적이다 소화성궤양에서의출혈에서아르곤플라즈마응고술이이용되기는하지만, 62,63 조직에대한접촉성압력을가하면서시행하는것이아니기때문에혈관을봉쇄하는역할이적다. 특히, 1 mm 이상의큰동맥에대해서적용할경우에심한출혈을촉발시킬수있는위험이있다는것을고려해야한다. 혈관확장증과같은표면의혈관성병변에대한지혈술에서는전력은 W가적절하고아르곤가스유속은 2 L/min ( 전형적으로는 1 L/min) 이추천된다. 보다높은전력 (70 90 W) 의경우조직제거술에사용되어진다. 64,65 이상적으로는아르곤플라즈마탐침은목표병변으로부터 1 2 mm정도떨어진상태로유지해야하며, 이보다멀리떨어지는경우아르곤가 제 46 회대한소화기내시경학회세미나 137

10 스의이온화가시작되지않는다. 활성된탐침이점막과직접접촉하지말아야하고조직에파묻히게해도안된다. 특히이온화되지않은가스가열려져있는혈관으로향하게해서도안된다. 탐침과조직사이의거리를좀더떨어뜨리고자할경우에는아르고가스유속을증가시키기보다는우선전력을약간상승시키는것이아크길이를증가시키는데도움이된다. 아르곤가스유속을증가시키는것은가스의흐름속에서이온화된가스를더희석시키는역할을할뿐이다. 탐침을병변에대해직각으로하는대신평행하게놓았을경우에도활성플라즈마가목표병변을향해아크를형성하는것이가능하다. 이는원치않게탐침이조직으로파묻히게되는것을어느정도줄여줄수있다. 6) 위험관리전기수술과관련한위험관리에서가장중요한것은시술자의교육이다. 의료인과전기수술기기의제조자들이전기수술기기사용과관련된교육과훈련에힘을쓰고있는것은사실이지만, 실제로는아직부족하게이루어지고있다. 어떤경우에는잘못된지도와오해때문에안전과적정사용에문제가되고있다. 합병증과관련된보고들을분석해보면전기수술기기자체보다는주로시술자와시술부속기와관련된것들인경우가대부분이다. 66 그럼에도불구하고매우심각한합병증빈도는드문데그이유는내시경적시술과관련된전기수술의경우적용시간이비교적짧고전력수준도낮기때문인것으로여겨진다. 하지만, 화상, 천공, 출혈, 장관내폭발등이보고되고있고전기수술기기의조작오류로의료진의손상도야기시킬수있다. 의료진의교육및훈련과함께지난 20여년동안전기수술기기는안전과적정사용에있어서많은발전을해왔다. 최근의전기수술기기는출력된전류가안전한회귀전극즉, 접지패드로가지않고체내다른어느접지로흐르는안전하지않은수준의전류가감지되면출력을차단하는기능이있다. 최근전기수술기기는회귀전극접촉상태에대한감시즉, RECOM (return electrode contact quality monitoring) 을표준으로정착하고있다. 두개로갈라진금속박지로구성된접지패드가연결되어있으면서 RECOM 을정착하고있는기기는접지패드와환자사이의안전치못한수준의전류밀도가인식되면전력출력을차단하는기능을갖는다. 이러한기능은접지패드에서발생되어온화상의빈도를급격히줄이는역할을하였다. 따라서, 단일금속박지로구성된접지패드는이러한 RECOM 기능을할수없으므로추천되지않는다. 67 전기수술기기를사용할가능성이있는대장내시경의경우전처치로서 당류가포함되지않은하제를사용해야한다. 방사선직장염의경우에서처럼, 직장이나에스자결장검사에서도전기수술기기를사용할것이면관장만시행하는것도부적절하다. 대장에서발생하는수소와메탄가스가전기수술기기사용과관련된열과불꽃으로인해치명적인장내폭발이발생할수있다 목표병변이아닌지역에서손상이나화상이발생할수있는데, 이는환자와의료진모두에서발생할수있다. 28,71 그손상이일반적으로는치명적이지는않을지라도, 다음과같은사항을지켜서피할수있어야한다. (1) 전기수술기기를가장좋은상태로유지관리해야한다. (2) 환자옆에있는전기수술기기와연결된부속기를떠나지마라. (3) 전기수술기기와케이블및여러부속기가적정하게연결되어있는지확인하라. (4) 전기코드및부속기와연결된활성코드를심전도유도와가깝게두지마라. (5) 전기수술기기에정착되어있다면안전대기방식을사용해라. 요약 전기수술기기는절단과응고모두를시행할수있는기능이있으므로내시경적치료기기로서매우유용하다. 출력의파형에따라절단과응고의정도를조절할수있고전류의밀도에의해서궁극적인조직효과를결정지을수있다. 전기파형방식뿐만아니라조직에서의전류밀도에영향을미칠수있는것은목표조직의양과조성, 조직에직접적용하는부속기의형태, 전력, 적용시간이다. 따라서이러한요소들에대해서충분히이해함으로써전기수술기기를안전하고효과적으로사용할수있어야한다. 참고문헌 1. Barlow DE. Endoscopic applications of electrosurgery: a review of basic principles. Gastrointest Endosc 1982;28: Curtiss LE. High frequency currents in endoscopy: a review of principles and precautions. Gastrointest Endosc 1973;20: Blackwood WD, Silvis E. Gastroscopic electrosurgery. Gastroenterology 1971;61: Tucker RD, Sievert CE, Kramolowsky EV et al. The interaction between electrosurgical generators, endoscopic electrodes, and tissue. Gastrointest Endosc 1992;38: Waye J. Gastrointestinal polypectomy. In: Waye J, Geenen J, Fleischer D, eds. Techniques in therapeutic Endoscopy. Saunders/ Gower Medical: New York, 1987: Zinder DJ. Common myths about electrosurgery. Otolaryngol Head Neck Surg 2000;123: Singh N, Harrison M, Rex DK. A survey of colonoscopic poly- 138 The Korean Society of Gastrointestinal Endoscopy

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