수정체 유화술의 역동학

1. 백내장 수술 중 고도근시에서는 관류액병을 낮춘다. 급류(surge)가 생기면 관류액병을 높인다. 절개창 유출이 있으면 관류액병을 높인다. Sculpting 시에 진공(vacuum)을 낮춘다. Chopping 시에 진공(vacuum)을 높인다.

 

2. 아래의 동영상은 폐색 후 급류(Surge) 상황이다.

높은 음압, 유속 사용시 호발, 전방내 관류액 유입 적어서 발생, 흡입관 유연성 높으면 급류 조장

 

* 급류(Surge) : 높은 음압으로 흡입구에 있던 물질이 갑자기빨려 올라가면, 흡입회로의 음압 상쇄위해 전방에 있는 물이 급격히 흡입회로로 빨려 올라가 전방이 일시적으로 얕아지는 현상

 

3. 초음파유화술로 핵 3/4 제거 중 핵 안 빨리고 전방 얕아지고 후낭이 밝게 보였다. 후낭 파열이 의심되는 상황으로 유화기 발판을 1단으로 진공압, 관류액, 초음파 에너지는 낮춘다. 초음파 유화기를 바로 제거하면 안된다.

	Phaco	Flow	Bottle height
Hard nucleus	↑	↑	↑
Posteior capsule tear	↓	↓	↓
Shallow AC	↓	↓	↑
Subluxated lens	Low vacuum↓, Low aspiration	↓
Positive vitreous pressure	Low vacuum↓, Low aspiration	↓	↑(필요시)
High myopia			↓

 

4. 초음파 유화술 때 급류(surge) 예방하기 위해서는 직경이 작고 유연성 적은 phaco tip 사용, 전방유지기 사용 그리고 관류액병의 높이를 높이는 것이 방법이 될 수 있다. 급류를 예방하기 위해 폐쇄 전에 관류액의 유입을 일정하게 유지하고 초음파의 출력을 조절할 수 있으며(phaco power를 높이면 안된다) 폐쇄가 생기고 난 후에는 진공이나 유속을 줄이는 것도 급류를 효과적으로 줄일 수 있다. 각막 절개는 크게 해서는 안된다.

 

*급류(surge)를 줄이기 위한 방법

1) 관류액병의 높이를 높이거나 유속 또는 음압의 설정을 낮춤

2) Chopper를 사용하여 수정체핵을 잘게 부수어 최고 음압까지 올리지 않고 시술할 수 있게함

3) 완전히 막혔다면 중간중간에 발판에서 발을 떼어 음압을 일시적으로 완화

4) 작은 첨단부 직경과 유연성이 낮은 흡입관

5) tip 구멍 : small, short, stiffer

6) wound  tight해야

 

5. 초음파 출력(power)는 진동수와 진동폭의 조합에 따라 결정된다. 첨단부 끝이 이루는 각도가 45도 처럼 클수록sculpting 에 효과적이고, 0도 처럼 각도가 작을수록 폐쇄가 잘 일어나서 핵을 고정하기가 용이하다. 급류는 정해놓은 유속(flow rate) 과 음압이 높은 경우 잘 생긴다. 연동펌프로 작동되는 수정체 유화기에서 흡인구가 막힌 상태에서 미리 지정해놓은 음압까지 이르는 시간을 상승시간이라고 하며 이는 유속에 좌우된다. Peristaltic 유속(flow rate)를 낮추면 상승시간(rise time)이 길어진다. 예를 들면  최고 유속이 40cc/min 인 기기에서 수술자가 유속을 50% 인 20cc/min로, 음압은 400mmHg 로 맞추어 놓았다면 흡인구가 막혔을 때, 지정한 음압까지 이르는 시간은 최고 유속인 경우에 비해 2배로 길어진다. 진동폭을 늘리면 핵에 가해지는 물리적 충격도 커지지만 열발생도 함께 증가한다.

 

6. 초음파 유화술 작동방식은 연속적인 방식과 단속적인 방식이 있다. 

1) 연속적인 방식

   i. Fixed continuous mode

   - 발판이 position3 내의 어느 위치에 있든지 기계의 패널에서 미리 설정해놓은 세기로

     초음파가 발생하여 position3는 단지 초음파발생을 켜고 끄는 역할만

  ii. Linear continuous mode

     position3 에서 발판을 깊이 밟을수록 초음파출력이 높아짐

Linear continuous mode

2) 단속적인 방식

   i. Pulse mode

   - 50%의 duty cycle, 초음파를 발생시키도록 한 시간 중에 50%의 시간동안만 초음파발생

   - Pulse mode 에서 술자는 패널에서 PPS (pulses per second) 를 설정할 수 있는데

    보통 1부터 15까지 설정할 수 있다. 수술 중에 설정한 PPS 는 유지되고, 초음파 출력은

    계속 선형으로 제어된다. (dyty cycle은 일정하고 파워가 바뀜)

Pulse mode

  ii. Burst mode

   - 초음파 출력은 고정되어 있고, 초당 burst 수가 선형으로 제어된다.

   - 즉 발판의 위치에 따라 burst 간격을 조절할 수 있다.

   - 술자는 한 개의 burst가 지속되는 시간인 burst duration을 조절할 수 있다.

   - duty cycle을 50% 이하로 하는 것이 가능하며, 늘어난 off period 는 열완화시간(thermal relaxation time)으로

    작용하여 절개부의 화상을 방지 할 수 있다.

   - 깊이 밟으면 duty cycle 올라감

Burst mode

* 단속적인 방식에는 초음파가 발생되는 on period 와 off period 가 있다. 한 개의 on period 와 인접한 한 개의 off period 를 합쳐서 cycle time 이라 하고, duty cycle 은 cycle time 에 대한 on period 의 비율을 퍼센트로 표시한 것이다.

 

7. Burst mode에서 foot pedal을 밟을수록 phaco off time이 감소한다. 발판의 위치에 따라 burst 간격을 조절할 수 있다. (burst 간격 → phaco off time) 단속적인 방식 자체가 초음파 발생 시간 중간에 초음파 발생이 중단되는 시간이 포함된다는 말이므로 Phaco off time이 있다. 초음파 출력은 고정되어 있고, 초당 burst 수가 선형으로 제어된다. Phaco on time과 off time이 일정하게 반복되는 것은 pulse mode이다. Phaco on time과 off time이 매우 짧게 반복되는 것은 pulse mode에서 PPS를 올릴 때이다. Pulse mode 에서 술자는 패널에서 PPS (pulses per second) 를 설정할 수 있는데 보통 1부터 15까지 설정할 수 있다. 수술 중에 설정한 PPS 는 유지되고, 초음파 출력은 계속 선형으로 제어된다. 

 

8. 연동형(Peristaltic) 기기를 이용한 초음파 수정체 유화술에서 작은 수정체 조각이 첨단부 끝에서 흡입이 안되고 떨림이 있을 때는 관류액의 유속을 높여서 사용하는 것이 좋다. 초음파 파워를 올리거나 진공(vaccume)을 높이거나 관류액의 높이를 낮추어서는 안된다. 발판을 떼거나 가속시간을 올려서도 안된다.

 

* 유속 (flow rate) = 흡인률
- 단위 시간에 흡입되는 관류액의 양 (cc/min)
- 수정체가 초음파나 관류흡인기에 이끌려 오는 힘 (followability)을 의미
- 관류액병의 높이와는 상관없으나 초음파 기계나 관류흡입기의 첨단부의 막힘과는 연관

- 낮출때 : 유리체 압력이 높은 경우, 얕은 전방, 절개창으로 유출이 심할 때, 후낭파열(구판)
- 높일때 : 수정체 자르기, 피질제거 (구판)
- 수정체가 단단하거나 섬모체소대가 약한 경우에는 초음파의 힘을 올리고 (구판)
- 수정체의 떨림 chattering 을 방지하기 위하여 관류액의 유속을 높이는 것이 좋음(구판)

 

* 진공
- 흡인 회로가 막힌 후 수정체가 첨단부에 계속 잡혀 있는 음압의 힘(Holdability)

- 흡인펌프가 작동하면서 발생되는 음압 (mmHg)

 

* Flow를 줄여야 할 때 (<15ml/min)
- shallow anterior chamber (bottle height는 높인다.)
- positive vitreous pressure
- leaky wound (bottle height는 높인다.)
- posterior capsule rupture (bottle height는 낮춘다.)
- sculpting
- small pupil (iris incarceration)
- near the posterior capsule

 

flow를 높여야 할 때 ( > 25ml/min)
- nucleus를 tip 쪽으로 끌어당겨 holding 하려고 할 때
- very hard nucleus
- small CCC에서 I&A

- 끈끈한 OVD 제거 할 때

 

9. 고도근시에서 관류액병의 높이를 낮춘다. 모양체소대해리에서 출력을 높인다. Sculpting시에는 pulse mode가 좋은 것은 아니다. 후낭파열이 있는 경우 관류액병, 유속과 음압을 낮춘다. 첨단부 끝에서 조각떨림이 있을 경우 유속을 높인다.

 

10. Surge 때는 bottle height 높임. 고도근시 환자는 일반 환자보다 전방이 더 깊고 유리체의 양이 적기 때문에 백내장수술 시에 초음파 첨단부 tip를 삽입하여 관류하면 과도하게 전방이 깊어지는 경우가 생길 수 있다. 이때에는 관류액 병의 높이를 낮추어야 한다. 갈색 핵백내장에서는 continuous mode 가 효과적이다. 후낭 파열이 있을 때는 flow 를 낮춘다. 진공을 매우 낮추거나0으로 설정하면 단단한 핵을sculpting하는 데 도움이 된다.

 

11. 낮은 전방의 경우 유속을 낮춘다. 고도근시의 경우 수액병을 낮춘다. 수정체소대가 약한 경우 수액병을 낮춘다. 후낭파열의 경우 수액병을 낮춘다. Sculpting시 진공압을 낮춘다.

	Phaco power	Bottle height	Flow rate	Vacuum
고도근시	↑	↓	↑
낮은 전방	↓	↑	↓	↓
약한 수정체소대	↑	↓	↓	↓
후낭파열	↓	↓	↓	↓
sculping	↑		↓	↓

* 관류액병의 높이

고도근시를 동반한 백내장을 수술할 때에는 전방의 깊이가 정시안에 비해 상대적으로 깊은 경우를 흔히 볼 수 있는데 이때에는 관류액병 높이를 평소보다 조금 낮추면 합병증을 피하고 수술을 용이하게 할 수 있다.

* 유속

유리체 압력이 높거나 얕은 전방, 절개창으로의 유출이 심할 때, 후낭파열시에는 유속을 낮추는 것이 좋으며, 수정체 자르기, 피질제거 시에는 유속을 높이는 것이 좋다.

* 후낭파열 : 낮은 에너지, 낮은 흡입력, 감소된 관류를 이용하는 것이 바람직

* Sculpting technique

- 백내장을 깎아 고랑을 만드는 과정에서는 수정체유화기의 첨단부가 절반 이상 막히지 않아 진공을 높게 설정해놓았다 하더라도 실제 진공은 높지 않다. 또한 유화기로 잡고 진공을 걸어 흡인해야 할 큰 조각이 없고 수정체가 안정적으로 구조를 유지하고 있어 유화기의 밀어내는 힘을 상쇄시키지 않아도 되므로 높은 진공이 필요 없다. (신판 p182)

- 딱딱한 백내장을 깍아내려 할 때에는 초음파기의 진행을 천천히 하거나 초음파 힘을 높여주어 해결한다. 이 경우 유속을 적절히 해주어야 하며, 음압은 그리 높지 않아도 되며 경우에 따라서는 0 음압을 선호하는 술자도 있다. (구판 p130)

- 진공을 매우 낮추거나 0으로 설정하면 단단한 핵을 sculpting 하는 데 도움이 된다. 이렇게 하면 단단한 핵을 유화하기 위하여 초음파 출력을 높이더라도 홍채나 전낭을 흡입하여 손상하는 것을 방지할 수 있다.(구판 128p)

 

12.  수정체아탈구환자에서 백내장수술시 관류액병을 낮추어 유리체탈출을 방지하며 절개는 섬모체소대 이완 부위와 먼 곳에서 실시한다. 섬모체소대의 긴장을 줄이기 위해 수력분리술은 되도록 조심스럽게 시행한다. 인공수정체 지지부는 섬모체소대 이완 부위에서 가까운 위치시킨다.(haptic 방향은 섬모체소대가 떨어진 부위의 경선meridian 이 되어야 한다) 4시간 이하의 섬모체소대 이완은 tension ring이 사용가능하다.

 

13.  수정체 이탈 환자의 백내장 수술 시 관류액 병을 낮게 하며 섬모체 소대의 긴장을 줄이기 위해 수력분리술을 되도록 조심스럽게 실시한다. (조심스럽지만 완전하게 시행해야 함) 섬모체 소대 손상이 있거나 예상되는 경우 액체의 압력에 의해 섬모체소대 손상이 커지거나 전낭절개의 작은 방사상 파열이 커져 수정체 후낭이 파열되거나 유리체가 탈출할 수 있으므로 수력 분리술을 매우 조심해서 시행하거나 아예 하지 않는다. CCC크기는 되도록 크게 하는 것이 수정체 낭이 수축하는 것을 줄일 수 있다. 핵에 고랑을 만들 때 초음파 에너지를 높게 한다. 높은 초음파 출력이 많은 움직임 없이 핵을 유화한다. 초음파 유화술을 시행할 때 flow rate 와 vacuum 을 낮춘다.

* 수정체이탈 환자의 수술적 원칙

(1) 절개 : 섬모체소대 손상이 있는 곳에서 멀리 떨어진 곳에 절개창을 만든다.

(2) 수정체낭원형절개술

- 섬모체소대가 손상된 곳에서부터 수정체낭원형절개술을 시행, 남아있는 수정체소개 부위에서 반작용을 이용.

- CCC 크기는 되도록 크게 하는 것이 수정체낭이 수축하는 것을 줄일 수 있음

(3)수력분리술 : 섬모체소대 긴장을 줄이기 위해서 수력분리술을 되도록 조심스럽게 시행

(4)수정체유화술 : 낮은 진공상태, 낮은 유속, 낮은 평형염액높이에서 시행

(5)인공수정체삽입

- haptic 방향은 섬모체소대가 떨어진 부위의 경선meridian 이 되어야 한다.

- 인공수정체나 수정체낭팽창고리를 삽입할 때 부가적인 섬모체소대손상이 일어나지 않게 조심

- 인공수정체 재질 또는 지지부의 재질이 수정체낭 수축을 막을수 있어야 하며(PMMA등) 길이가 충분해야 함

 

14. 섬모체 소대와 후낭의 이상이 없는 상태이다. 백내장 수술 중 유리체 압력이 올라가서 전방이 얕아지고, 홍채가 탈출될 때 우선 Flow rate를 내린고 Vacuum power를 내린다. 개검기를 오므린다.

 

15. 백내장 수술 중 섬모체 소대가 손상이 발견되었을 때 Flow rate를 내리고 Vacuum power를 내린다. Bottle height 을 내린다.

 

16. 다음 중 sculpting(A)과 Occlusion(B) 에 유리한 phaco tip 의 형태는? A : 45도, B : 0도

 

17. 수정체유화술에서 phaco tip의 각도가 45도처럼 클수록 sculpting에 표과적이고, 0도처럼 각도가 작을수록 폐쇄가 잘 일어나서 핵을 고정하기가 용이하다. Phaco tip의 각도가 클수록 cavitation 효과가 커진다. 핵이 단단할수록 sculpting시에 tip을 천천히 움직인다. 딱딱한 백내장을 깎아내려 할 때에는 초음파기의 진행을 천천히 하거나 초음파 힘을 높여주어 해결한다. 일반적으로 유속을 낮추면 수술 과정에서 일어나는 일도 천천히 발생하며, 진공을 매우 낮추거나 0으로 설정하면 단단한 핵을 sculpting 하는데 도움이 된다. 좌우로 움직이는 oscillatory tip은 핵의 튕김 (repulsion)이 적다. Torsional phacoemulsification의 장점은 ① 수정체 핵의 반발(repulsion)이나 떨림(chatter)없이 효과적으로 유화술을 시행할 수 있고, ② 열 손상을 줄일 수 있다.

 

18. Nucleofractis 후 engage 하기 쉬운 phaco tip의 각도는 0도이다. 첨단부 끝이 이루는 각도가 45도 처럼 클수록 sculpting 에 효과적이고 0도 처럼 각도가 작을수록 폐쇄가 잘 일어나서 핵을 고정하기가 용이하다. 하지만 실제적으로 폐쇄와 관련해서는 첨단부 빗면 자체의 각도보다는 빗면 각도와 맞물려 들어가는 수정체면과의 각도가 결정적이다. 폐쇄 상태에서는 초음파 첨단부가 직접 움직이지 않고 진공에 의해 수정체 핵이 첨단부로 공급되므로 더욱 효과적으로 핵을 제거할 수 있다.