Korean Journal of Cerebrovascular Surgery 2007;9(4):243-246.
Published online December 1, 2007.
Characteristics of Training Materials for Successful Microvascular Anastomosis and Preclinical Assessment of The Surgical Skills.
Chang, Chul Hoon , Choi, Byung Yun
Department of Neurosurgery, College of Medicine, Yeungnam University, Daegu, Korea. bychoi@med.yu.ac.kr
Abstract
The need for microvascular anastomosis is on the increase for the prevention or treatment of hemodynamic stroke or planned major vessel occlusion for the treatment of complex intracranial vascular lesions or tumors. The surgical skill of the microsurgeon is the most important factor for successful microvascular anastomosis. Thus, surgical experience in the laboratory is essential. With a review of the literature, we demonstrate characteristics of several training materials for the laboratory and preclinical assessments of surgical skills.
Key Words: Microvascular anastomosis, Laboratory, Training

서     론


  
Yasagil11)이 1969년 신경외과 영역에서의 미세혈관 문합술을 처음 소개한 이후, 경동맥이나 중대뇌동맥 협착이 동반된 허혈성 뇌혈관질환의 치료 및 이차적 허혈성 뇌혈관질환의 예방을 위한 미세혈관 문합술이 많이 시행되어졌다. 하지만 1985년 Extracranial-Intracranial Arterial Bypass Study Group10)에 의해 주도된 경동맥이나 중대뇌동맥의 협착 또는 폐색을 동반한 허혈성 뇌혈관질환이 있는 환자를 대상으로 한 International Randomized Trial 의 결과는 이상적 내과적 치료를 시행한 집단에 비해 천측두동맥-중대뇌동맥간 문합술(STA-MCA bypass)을 시행한 집단이 이차적 허혈성 뇌혈관질환의 위험성을 감소시킴을 증명하지 못함으로써 미세혈관 문합술의 사용 빈도가 감소하였다. 
   하지만 최근에는 혈관예비량(vascular reservoir capacity)이 감소되어 있는 혈역학 관련 허혈성 뇌혈관질환(hemodynamic ischemic stroke)이나, 중요 혈관의 결찰을 계획한 복잡한 구조의 뇌혈관질환이나 뇌종양의 수술에서 미세혈관 문합술의 필요성이 증가하고 있는 실정이다. 또한 미세혈관 문합술의 경우 일반 신경외과 영역의 수술과 달리 사용하는 수술 도구 및 수기에 있어서 몇 가지 특징을 가지고 있어 실제 임상 수술 전 실험실적 연습은 필수적이다.11) 
   저자들은 성공적 미세혈관 문합술을 위한 실험실적 연습용 기구, 자세, 특히 봉합 연습 대상들의 특징 및 임상 전 수술 수기의 평가 방법을 저자들의 경험과 문헌고찰을 통해 기술하고자 한다. 

수술 현미경 및 미세수술 도구 

   혈관 문합술을 위하여 연습 전 미세 현미경, 미세 수술 기구 등의 기능 및 사용법에 대한 숙지가 필요하다. 미세 수술용 현미경 기술의 발달로 그 선택의 폭이 넓으며, 안과용 또는 이비인후과용 현미경도 실험실용으로는 충분하다. 일반적 박리를 위해서는 10배, 미세 수술적 박리 및 봉합을 위해서는 16배 정도의 확대를 요한다. 일반적 신경외과 영역의 수술 기구와는 달리, 미세 수술용 needle holder, Jeweler's forceps, tying forceps, microscissors, microvascular clamp, irrigation needle, bipolar forceps, suture material(10-0 monofilament nylon) 등의 기구들이 기본적으로 필요하다. 

자  세 
  
미세혈관문합술은 자신이 가장 편안함을 느낄 수 있는 자세에서 시행되어야 한다. 의자의 높이는 양쪽 주관절이 직각을 이루도록 조절하는 것이 좋은 자세다. 최소 주관절과 수관절을 지지해줄 수 있는 팔 거치대를 필요로 하고 특히 이는 임상 수술에서는 필수적이다.12) 하지만 실험실에서 팔 거치대가 없는 경우는 주관절의 내측면을 체간에 밀착시켜 지지하는 것도 방법이 될 수 있다. 

손떨림 
  
손떨림은 피로, 과도한 신체 활동, 부적절한 수술 자세, 흡연, 과도한 카페인 섭취, 결과에 대한 지나친 집착, 개인적 문제 등 여러 내적 또는 외적 요인에 의하여 영향을 받는다.4) 하지만 미세수술의 경험이 늘어나고, 연습 전 손떨림을 유발시키는 인자를 피함으로써 개인적 차이는 있지만 손떨림 강도의 교정은 가능하다.9) 

봉합 대상의 종류와 특징 
1) 인조 구조물 
  
수술용 고무 장갑7)이나 거즈,3) silastic tube8) 등이 이에 해당한다. 저렴하고 관리가 용이하며, 접근성이 양호하고, 연습의 첫 단계에서 미세수술용 기구의 사용 및 봉합 기술을 익히는데 도움이 된다. 수술용 거즈3)를 이용하여 봉합 및 매듭을 익히고, 수술용 고무 장갑을 이용하여 Lahili 등7)이 고안한 "I"자 형태의 절개 후 봉합하는 the " I"model과 일정 간격을 둔 마주보는 두개의 삼각형 사이에 직선의 절개를 한 후 봉합을 시행하는 the "double triangle" model 등을 익힌다. silastic tube로는 end-to-end, end-to-side, side-toside 문합술의 반복된 연습이 가능하다.8) 

2) 혈행이 없는 혈관(vessels without blood flow) 
  
닭 날개나 태반의 혈관을 이용한 방법이다. 인조구조물의 장점 외에 실제 혈관을 이용하는 현실감이 장점이다. 닭 날개 상완 동맥의 경우 박리가 용이하며, 직경이 1㎜, 길이가 5
~6㎝ 정도의 혈관을 획득할 수 있다. 특히 직경 1㎜는 실제 임상에서 주로 사용되는 천측두동맥이나 중대뇌동맥(M4 portion)과 직경이 유사한 장점이 있다.5) 
   태반의 경우, 비용이 필요 없고, 직경이 1
~6㎜ 크기의 충분한 길이(80㎝내외)의 혈관을 확보할 수 있는 장점이 있다.2) 하지만 태반은 분만실에서 냉동 상태로 보관되기 때문에 해동에 시간이 걸리며, 박리가 닭 날개 상완혈관에 비해 용이하지 않은 점, 장시간 조작 시 손이 시린 점 등의 단점이 있다. 

3) 동물 모델 
  
주로 사용되는 것은 쥐(Sprague-Dawley rat) 모델이다. 쥐 모델의 경우 다른 동물 모델에 비해 저렴하고, 관리가 용이하며, 쉽게 구할 수 있고, 연습 후 봉합 시 상처의 치유가 빠르며, 감염에 강하다는 점 등이 그 장점이다.6) 따라서 특히 어느 정도 기간 후의 혈행의 개통 정도를 관찰하기 위해서는 가장 이상적이다. 또한 쥐의 경우 실제 수술서 접하는 직경 1mm 내외의 경동맥과 경정맥, 및 대퇴동맥과 대퇴정맥을 이용하여 end-to-end, end-to-side, side-to-side 문합술의 연습이 가능하다.12) 

4) 수술 중 손상된 천측두동맥 
  
본 교실에서 시행하고 있는 방법으로 실제 수술 중 연습법이다. 신경외과적 수술에서 가장 많이 시행되는 테리온 접근법 중 천측두동맥이 손상된 경우 양단을 잘 보존하였다가, 상처 봉합시 end-to-end 문합술을 연습하는 방법이다. 수술 시간이 길어진다는 단점이 있지만 미세혈관 초음파 검사를 이용하여 원위부 혈관의 개통 여부를 바로 판정할 수 있고, 특히 혈관 질환 수술 후 추적 혈관 조영술 시행 시 혈관의 개통 정도를 확인할 수 있는 장점이 있다. 

실험실적 수술 수기의 평가 

   실험실에서의 지속적인 성공적 문합술은 실제 수술에 임하는 수술자의 자신감 배양 및 수술의 안정성을 위해 필수적 요소이다. 우선 문합술 직후 그 개통 정도를 파악하는 것이 중요하다. 인조 구조물이나 혈행이 없는 혈관의 경우 미세 바늘을 삽입하여 생리 식염수를 주입함으로써, 봉합부위의 좁아진 부분이 있는지, 식염수가 새어 나오는 부위가 있는지, 식염수가 잘 통과하는지 등의 정도를 파악하게 된다. 
   동물 모델의 경우 주위 조직의 색깔 변화가 있는지, 봉합선 부위의 좁아지거나 혈액이 새는 것이 관찰되는지 등을 먼저 살핀다. 이때 혈관이 바깥쪽을 향하여 박동치는 모습(expansile pulsation)이 관찰되어야 하며, 혈관을 따라 박동치는 듯한 움직임(longitudinal pulsation)은 고도의 협착이나 폐색을 의미한다.12) 문합술을 시행한 원위부 혈관에서의 "milking test"도 쉽고 간단하게 혈행의 개통 정도를 관찰할 수 있는 방법이다. 가장 좋은 방법은 미세혈관 초음파 검사를 이용하여 원위부 혈관의 개통 여부를 판정하는 것이다. 문합술 이후 어느 시점에서의 혈행의 개통 정도가 오랜 개통 정도를 보장하느냐?는 물음에는 최근 발표된 두 논문에서도 논란의 여지가 있는 듯하다. Ilie 등6)은 봉합술 후 30분과 2일 후의 개통 정도를 비교함으로써, 2일 후의 개통 정도가 성공적 문합술을 예측하는데 가장 좋은 방법이라 기술하였다. Lascar 등8)은 지속적으로 learning curve를 만들어 개통 정도가 수준 이상으로 도달하게 된다면 봉합술 후 24시간 이후의 개통 정도가 성공적 문합술을 예측하는데 가장 좋은 방법이라 주장하였다. 또한 Atkins등1)은 연습 과정 중 경험이 많은 제3자에 의해 조직에 가해지는 손상의 정도, 미세 수술 도구의 조작 능력, 실제 봉합의 기술적 측면, 문합술 후 15분이 경과하였을 때의 개통 정도를 실제 점수로 계산하고 이를 세 가지 등급으로 분류하여 평가에 사용하고 있는 경우도 있다(Table 1). 
   만약 문합술한 혈관이 개통되지 않은 경우,봉합선을 포함한 주위의 혈관을 획득하고 이를 내부로부터 관찰하여, 어떤 기술적 요인이 혈관 폐색의 원인인지를 규명하는 노력이 필요하다. 

결     론 

   실험실적 봉합 연습을 위한 대상 물질의 선정은 각 교실의 실험실 사정에 의하여 결정되어진다. 하지만 연습의 마지막 단계는 동물 모델이 이상적이며, 이는 동물 모델이 실제 임상 상태와 가장 근접한 조건을 제공하기 때문이다. 임상 수술 전, 정확한 미세 수술 기구 사용법 및 수술 수기의 습득은 성공적 미세 혈관 문합술을 위한필수 요건이다. 


REFERENCES


  1. Atkins JL, Kalu PU, Lannon DA, Green CJ, Butler PE. Training in microsurgical skills: Does course-based learning deliver? Microsurgery 25: 481-485, 2005 

  2. Ayoubi S, Ward P, Naik S, Sankaran M. The use of placenta in a microvascular exercise. Neurosurgery 30: 252-254, 1992 

  3. Demirseren ME, Tosa Y, Hosaka Y. Microsurgical training with surgical gauze: the first step. J Reconstr Microsurg 19: 385-386, 2003 

  4. Furka I, Brath E, Nemeth N, Miko I. Learning microsurgical suturing and knotting techniques: comparative data. Microsurgery 26: 4-7, 2006 

  5. Hino A. Training in microvascular surgery using a chicken wing artery. Neurosurgery 52: 1495-1497; discussion 1497-1498, 2003 

  6. Ilie V, Ilie V, Ghetu N, Popescu S, Grosu O, Pieptu D. Assessment of the microsurgical skills: 30 minutes versus 2 weeks patency. Microsurgery 27: 451-454, 2007 

  7. Lahiri A, Lim AY, Qifen Z, Lim BH. Microsurgical skills training: a new concept for simulation of vessel-wall suturing. Microsurgery 25: 21-24, 2005 

  8. Lascar I, Totir D, Cinca A, Cortan S, Stefanescu A, Bratianu R, et al. Training program and learning curve in experimental microsurgery during the residency in plastic surgery. Microsurgery 27: 263-267, 2007 

  9. Murbe D, Huttenbrink KB, Zahnert T, Vogel U, Tassabehji M, Kuhlisch E, et al. Tremor in otosurgery: influence of physical strain on hand steadiness. Otol Neurotol 22: 672-677, 2001 

  10. The EC / IC Bypass Study Groups. Failure of extracranialintracranial arterial bypass to reduce the risk of ischemic stroke. Results of an international randomized trial. The EC/IC Bypass Study Group. N Engl J Med 313: 1191-1200, 1985 

  11. Yasagil MG. Reconstructive and constructive surgery of the cerebrovascular arteries in man, in Yasagil MG(ed): Microsurgery applied to Neurosurgery. Stuttgart, Georg Thieme, 1969, PP82-119 

  12. Yonekawa Y, Frick R, Roth P, Taub E, Imhof H-G. Laboratory training in microsurgical techniques and microvascular anastomosis. Oper Tech neurosurg 2: 149-158, 1999

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