Piezoelectric Surgery Unit

임플란트의 급속한 대중화는 관련 수술 기구들의 연구개발을 독려하기에 충분했다. 특히 초음파 수술기는 외과적 경험이 많지 않은 임상가들이 쉽고 안전하게 사용할 수 있는 기구로 평가되면서, 개원가의 큰 관심을 불러일으키고 있는 장비 중 하나가 되었다.
이달엔 초음파 수술기, 그 중에서도 가장 대표적으로 손꼽히는 Piezoelectric surgery unit를 중심으로, 각 제품들의 특징에서부터 사용방법, 그리고 주의사항 등에 대해 살펴보는 자리를 마련했다.

Piezoelectric surgery unit는 기존의 골 삭제 기구인 회전식 버(bur)나 쏘우(saw)에 비해  2~3mm에 해당하는 매우 섬세한 절개가 가능하다는 장점을 갖는다. 때문에 임플란트 식립시 주위 골조직이나 연골, 혈관, 신경 등의 손상을 줄여 수술의 성공률을 높이는 데 크게 기여하는 기구로 주목받아왔다.
그 중에서도 특히 하악 구치부의 Black Bone 채취나 상악동 거상술시 매우 유용하게 사용되고 있는 필수 장비로 평가받고 있다.
사실 임플란트 시술은 구강외과학과 밀접하게 관계되어 있기 때문에 구강외과적 수련 경험이 많지 않은 임상가들에겐 부담을 줄 수 있는 분야다. 그러므로 Piezoelectric surgery unit의 출현은 외과적 경험이 많지 않은 임상가들에게 뜻하지 않은 선물 같은 희소식이었음에 틀림없다. 여러 공신력 있는 논문을 통해 발표된 수술기의 안정성과 성공률은 임상가들을 흥분시키기에 충분하고도 남았다. 

Piezoelectric surgery unit 역사

초음파 수술기는 치의학 및 의과학 영역에서 다양한 수술 목적으로 사용되어온 장비 중 하나다. 단순 경조직 수술에는 주로 20,00 ~30,000Hz의 진동수를, 암이나 태아의 진단에 이용되는 초음파진단(ultrasonography, echography)나 신장결석파쇄(lithotripsy) 혹은 연조직수술에는 수 MHz의 훨씬 더 높은 주파수가 주로 이용한다.
경조직의 삭제 목적으로 사용되는 대표적인 초음파 수술기가 바로 Piezoelectric surgery unit다. ‘Piezoelectric’은 압력(press)을 의미하는 그리스어 ‘piezein’에서 나온 접두어인 ‘piezo’와 전기를 의미하는 ‘electricity’의 합성어다.
Piezoelectric surgery unit가 모습을 나타낸 것은 1998년 Dr.Vercellotti에 의해서였다. 그 전까지만 해도 ‘Old ultrasonic device’를 사용했던 임상가들은 Piezoelectric surgery unit의 출현으로 수술을 좀더 편리하게 집도할 수 있게 되었다.
당시의 Piezoelectric surgery unit는 Old ultrasonic device에 비해 파워 면에서 3배 이상 강력했으며 scalpal의 상하좌우 진동에 의해 골을 ‘정밀하고, 선택적으로, 그리고 안전하게’  절개하는 장점을 가지고 있었다. 때문에 출현 당시부터 상당한 반향을 불러일으켰던 것은 당연지사. 특히 다양한 팁의 형태를 이용해 구강 내 악골수술을 매우 편리하게 시술할 수 있다는 점도 임상가들의 관심을 불러일으킬 만한 특징이었다.
Piezoelectric surgery unit가 한국에 처음 도입된 것은 2003년 (주)거인씨앤아이를 통해서였다.
그 후 수술기의 장점을 임상가들에게 알린 사람은 손동석(대국가톨릭대병원 치과 과장) 교수로, 그는 다양한 임상자료를 통해 임플란트의 성공률을 높여 수술도구로써의 우수함을 입증했다. 특히 그는 2007년 이와 관련된 논문을 국제임플란트학회(ICOI)의 공식 학술지(Implant Dentistry)에 기고해 한국인 최초로 최우수 논문상을 받는 쾌거를 달성하기도 했다.

압전 효과 이용, 발생한 진동을 에너지로

Piezoelectric surgery unit는 기본적으로 어떤 물질에 압력을 가해 전기를 만들어내는 원리를 이용한다. 이는 물론 그 반대로 어떤 물질에 전기를 제공해 그 물질이 수축과 팽창을 반복하고 진동하게 만들어 이때 발생한 에너지를 이용하는 원리를 의미하기도 한다.
높은 진동의 초음파를 만드는 원리는 압전현상으로, 이러한 압전효과를 제공하는 대표적인 물질로는 도재 혹은 수정(ceramics or quartz crystals)을 이용한 piezo-electric transducer이다.
현재 시판 중인 Piezoelectric surgery unit는 모두 이러한 piezo-electric transducer의 압전효과를 이용하고 있다.

세밀하고 선택적 절개 가능해 안정성 인정

임상을 통해 증명된 Piezoelectric surgery unit의 장점은 다음과 같이 요약할 수 있다.

· 세밀한 절개가 가능하다.
· 선택적 절개가 가능하다.
· 주위 골조직이나 연골, 혈관, 신경 등의 손상을 줄여준다.
· 수술의 성공률을 높이는 데 크게 기여한다.
· 수술의 안정성이 높다. 
· 소음이 적고 진동이 크지 않아 수술시 환자의 부담을 감소시킨다.
· 쉬운 절개로 임상 경험 적은 시술자에게 효과적이며 스트레스를 줄여준다.

위 항목들에 대해 구체적으로 살펴보면 일단 Piezoelectric surgery unit는 회전식 버나 쏘우를 사용할 때보다 안정성에 있어 월등히 우수하다는 장점을 갖는다.
특히 선택적 절개가 가능해 경조직은 삭제하고 연조직에 손상을 주지 않기 때문에 상악동막 천공을 최소화시킬 수 있다.
상악골은 하악골에 비해 상대적으로 약한 부분이다. 더욱이 코의 부비동과 연결되어 있어 임플란트 식립시 공간이 좁아 성공률도 낮을 수밖에 없다. 상악골의 손실이 많을 경우 시술 자체의 어려움도 무시할 수 없다.
때문에 Piezoelectric surgery unit는 위험한 부위의 상악골을 잘라낼 때 주위 골조직이나 연골, 신경, 혈관, 구강점막을 보호할 뿐 아니라 섬세한 절개가 가능해 부비동막 천공을 최소화해 안전하게 식립 가능하도록 돕는다. 
또한 연조직 손상에 대한 위험이 줄어듦으로써 술자는 시술에 대한 불안감이나 스트레스를 줄일 수 있다. 시술 경험이 많지 않은 임상가에게도 적지 않은 도움을 제공한다.
삭제시 삭제 면이 깨끗하게 절개되어 날카로운 모가 생기지 않는다는 점도 눈여겨볼 부분이다.
물론 회전식 버에 비해 시간이 많이 걸리는 단점이 있긴 하다. 그리고 제품의 가격대가 800만원을 상회해 개인치과에서 구비하기엔 부담스러운 면이 없지 않아 선택시 신중을 기해야 한다.

임플란트 수술 외 다양하게 사용돼

Piezoelectric surgery unit는 임플란트 외에도 다용도로 활용될 수 있는 초음파 수술기이기도 하다.

● 임플란트 수술
-골절단이 선명하고 깨끗해 좁은 치조골에서 치조골의 천공 없이 치조골의 분리가 가능하다.
-상악동막의 천공을 최소화하는 동시에 상악동막의 간접 거상을 유도할 수 있다.
-상악동 골이식술시 상악동막의 천공을 최소화한다.
-임플란트 식립 후 골결손의 회복이 필요할 경우 인접한 치조골에서 쉽게 자가골편을 모을 수 있어 이식에 유리하다.
-자가골판 이식술시 술자가 원하는 형태의 골절단이 가능하고 진동과 소음이 적어 환자의 만족도를 높일 수 있다. 좁은 구강에서도 접근이 용이하다.
-하치조신경 전위술을 위한 골창을 만들거나 하치조신경을 이동시키면서 주위골을 제거할 때 신경의 손상을 최소화하면서 골 제거가 가능하다.
-골 절단을 하는 동안 반대쪽 연조직과 scalpel이 직접 접촉하여도 연조직 외상이 발생치 않고 원하는 형태의 골로 절개할 수 있다.

● 구강악안면외과술
-악골종양 제거술과 매복치 제거술에 용이하게 사용된다.
-하치조 신경과 인접한 낭종의 제거시 하치조 신경에 대한 손상을 최소화할 수 있다.
-상악 낭종을 제거할 때 인접한 비강 및 상악동에 대한 손상을 방지하는 데 효과적이다.
-턱성형 수술시 발생 가능한 연조직의 손상을 막을 수 있다.
-치근단 절제시 안전하게 절개할 수 있다.

● 치주수술 외 이빈인후과수술, 심혈관수술, 신경외과수술 등 다양하게 이용할 수 있다.

국내 공급 중인 제품군

국내 공급되고 있는 Piezoelectric surgery unit로는 판매원 중심으로 엠덴트의 ‘Piezon Master Surgery’, ㈜디메텍의 ‘SurgyStar’, ㈜원효아인스의 ‘SURGY SONIC’, ㈜북부덴탈의 ‘Surgybone’, 오스템임플란트㈜의 ‘Piezosurgery’, 엑티옹코리아㈜의 ‘PIEZOTOME’ 등이 대표적이다.
가격은 비공개된 제품을 제외한 대부분이 800만원대를 상회하는 고가이며, 대체로 1년 정도의 무상 수리 기간을 두고 있다. 유일한 국산 제품인 디메텍의 SurgyStar만이 가장 긴 2년 동안 제품을 보증한다.
여섯 제품 모두 강한 파워를 주요 특징으로 내세우고 있다는 점은 주목할 부분이다. 때문에 각 제품별 특징을 꼼꼼하게 확인해 자신에게 편리한 수술기로 선택해야 하는 신중함이 요구된다 하겠다.

●Piezon Master Surgery(엠덴트)
Piezon Master Surgery(PMS)는 시술시 파워가 최대 21와트까지 출력된다. 또한 모듈 파워가 팁에 거의 전달되므로 파워의 손실로 인한 열 발생이 적어 수명이 길다. 핸드피스와 팁의 온도도 낮게 유지되어 안전한 시술이 가능하다는 점도 눈여겨볼 만하다. 또 파워 및 물 조절장치가 LED터치패널로 되어 있어 작동이 간편하고 세팅된 상태를 확인하기 쉽다. 펌프는 분당 100ml의 용액을 공급하기 때문에 팁과 핸드피스의 열을 잘 식혀주어 수명을 연장시키는 데 효과적이다. 특히 팁마다 콤비토크가 제공되어 시술시 손으로 팁을 만질 일이 없으므로 감염의 위험이 적고 청결한 시술이 가능하다. 마그네틱 홀더는 탈·부착이 가능하여 왼손잡이, 오른손잡이 사용자 모두 편리하게 사용 가능할 수 있으며 청소 및 관리가 편리한 것도 고려해볼 사항 중 하나다.

●SurgyStar(㈜디메텍)
유일한 국산 제품인 SurgyStar는 치과용 임플란트 시술시 뼈 조각의 절삭 및 연마시 유용하게 사용된다. 발판 스위치는 시술자의 편의성을 극대화시키도록 제작되었으며, 풋락기능과 볼륨조절기능으로 인해 기존의 기계식 페달의 불편한 점을 해소했다는 장점을 가진다. 시술자가 시술을 하면서도 출력 조절이 가능하다는 특징도 기억해두자. LCD 창은 5.7인치의 넓은 화면과 터치스크린 방식으로 시술자의 편의성을 증대시켰다. 또한 핸드피스 사이즈를 최소화하여 시술자의 편의성을 극대화시켰으며 오래 사용하여도 손에 무리가 가지 않도록 특수 제작되었다. 보증기간은 2년이며, 국산이기 때문에 다른 제품들에 비해 A/S가 원활하게 이루어진다는 장점도 염두에 둘 수 있다. 

●SURGY SONIC(㈜원효아인스)
SURGY SONIC는 치조골확대 골절단술에 최적하며, 그 외 자가골채취 및 상악동 거상시, 그리고 기타  외과적 시술시 다양하게 사용되어진다. 본서저리 골절단술시 15~50으로 세팅이 가능하다는 특징을 갖는다. 또한 본 티슈에 최소의 열만 발생하므로 임플란트 골융합이 빠르고, 유혈을 최소화해 시술 중 시야 확보가 용이하기도 하다. Hard-tissue에만 적용해, 상악동 거상시 멤브레인 천공위험을 최소화하는 데 효과적인 장치이기도 하다. 핸드피스는 티타늄 프레임 안에 제조되어 긴 수명과 강한 파워를 내며, 2개의 메인프로그램은 각 프로그램마다 10개의 메모리 기능을 내장하고 있다. 100단계의 Vibration 조절, 100단계의 Water 조절과 10가지 기본 팁을 제공한다.

●Surgybone(㈜북부덴탈)
이탈리아 Sifradent에서 제조한 Surgybone은 기본적으로 0~50단계의 파워, 0~100%의 Vibration, 0~100% Water 조절 기능을 제공한다. 국산 팁을 적용하여 다양한 팁을 사용할 수 있으므로 효율적인 제품이기도 하다. 기본적으로 Unit 1, 핸드피스 1, 기본 팁 10ea, foot pedal 1, 오토클레이브 가능한 셀라인줄, 팁드라이브 2, 전용소독트레이 1, 소독포 1, 팁스탠드 1 등으로 구성되어 있다. 1년 무상으로 A/S가 가능하며 현재 10월 말까지 특판 행사를 진행 중이기도 하다.

●Piezosurgery(오스템임플란트㈜)
이탈리아 Mectron Medical Technology에서 제조한 Piezosurgery는 뼈세포의 손상이 거의 없게끔 정밀한 절개가 가능한 기기다. 또한 선택적 절개가 가능하기 때문에 절단되는 골의 인접한 연부조직의 손상을 최소화할 수 있다. 특히 공동효과로 수술 부위에 유혈이 적어, 시야 확보가 용이하다는 장점을 갖는다. 공동효과란 생리 식염수로 인하여 절개 부위의 온도를 낮추어 수술 시야를 확보하는 것을 의미한다. Low 모드는 Endo에, High 모드는 Perio에 사용 가능하며 Bone Quality 1, 2, 3 모드를 제공한다. 관련 제품으로는 Basic Kit, Sinus Lift Kit, Periodontal Kit, Extraction Kit가 있다.

●PIEZOTOME(엑티옹코리아㈜)
PIEZOTOME은 장시간 사용과 강력한 파워에도 불구하고 괴사가 거의 일어나지 않으며, 파워가 감소하지 않아 정확하게 절단할 수 있는 기기다. Auto-tunning System으로 주파수 자동조절이 가능하며, Push-Pull System은 강력한 파워로 인한 연조직을 보호하는 데 유용하다. 특히 파워 자동조절 기능으로 인해 골절단이 섬세한 점도 눈여겨볼 만하다. 4 단계 프로그램밍의 원터치 조작으로 쉽고 편리하게 사용할 수 있으며, 핸드피스 열 발생을 극소화하여 15분간 연속 사용시에도 32℃를 유지한다. 핸드피스와 라인 오토클레이브 가능을 갖춘 본 제품은, 스켈러기능을 이용하여 페리오용 팁 및 임플란트용 팁 사용이 가능하다.

사용 전 정확한 사용법 숙지, 관리도 철저

이제까지 Piezoelectric surgery unit에 대해 간략하게나마 살펴보았다.
Piezoelectric surgery unit는 ▲세밀한 절개와 선택적 절개가 가능하고 ▲주위 골조직이나 연골, 혈관, 신경 등의 손상을 줄여주며 ▲ 소음이 적고 진동이 크지 않아 수술시 환자의 부담을 감소시켜 ▲궁극적으로 수술의 안정성과 성공률을 높이는 데 크게 기여하는 장비로 요약할 수 있을 것이다. 
이렇듯 임상가들이 임플란트를 보다 쉽고 안전하게 시술할 수 있도록 도와주는 기구인 만큼 술 전 제품별 사용법을 정확하게 숙지하는 것은 기본 중의 기본일 것이다.
특히 수술용 팁은 스테인리스 스틸로 되어 있기 때문에 조직에 직접 접촉시 의도하지 않는 외상을 유발할 수 있는 도구이기도 하다. 그러므로 술 전 모형을 이용하여 충분히 숙달되도록 연습하는 등 의료인으로서의 책임 있는 자세가 요구된다 하겠다.
또한 사용 중 팁의 물 공급이 되지 않을 경우 환자나 사용자에게 화상의 위험이 따를 수 있으므로 물 공급이 원활한지에 대해서도 꼼꼼하게 체크해야 한다는 것을 기억해두자.
사용 후 기기의 청소 및 관리는 수명을 연장시키는 데 필수 요소라 해도 과언이 아니다. 핸드피스 및 핸드피스케이블, 수술용 팁은 사용 후 반드시 제품별 관리 사항을 준수해 세척 및 멸균 처리하여 보관하도록 한다. 결코 만만치 않은 가격대이기 때문에 번거롭더라도 설명서에 지시된 대로 정확한 사후 관리를 실시해야 하는 것도 빼놓을 수 없는 부분에 해당한다.

※ 본 기사는 덴포라인 과월호를 참조하였음을 밝힌다. 그리고 자료 협조에 많은 도움을 준 업체 홍보담당자에게도 이 자리를 빌어 감사를 전한다.