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Nov 21, 2023

레이저 수술의 절개 부위 평가를 위한 채점 시스템 개발 및 평가

과학 보고서 12권,

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 14741(2022) 이 기사 인용

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레이저 수술의 개념은 레이저 자체만큼이나 오래되었습니다. 첫 번째 시도부터 최신 레이저 수술 시스템에 이르기까지 주변 구조에 해를 끼치지 않고 초점 부분의 조직을 선택적으로 절단하는 것이 목표였으며 현재도 그렇습니다. 이는 수술용 레이저에 대한 올바른 매개변수를 선택한 경우에만 가능합니다. 일반적으로 이는 매개변수 연구를 통해 수행됩니다. 그러나 구체적인 평가 계획은 그룹마다 다른 경우가 많으며 보다 정확한 접근 방식에는 염색 및 현미경 평가가 필요합니다. 이러한 문제를 극복하기 위해 거시적 채점 시스템이 제시되고 평가됩니다. 채점 시스템이 잘 작동하므로 레이저 절단을 몇 초 내에 평가할 수 있음을 확인할 수 있습니다. 동시에 전체 절단 전면이 고려됩니다. 제시된 채점 시스템은 ICC(Intra Class Correlation)에 의해 평가됩니다. 서로 다른 평가자 간의 최종 합의는 0.7 이상입니다. 따라서 채점 시스템은 절단 공정을 최적화하고 평가하는 데 사용할 수 있으며 서로 다른 그룹 간의 결과를 비교하는 데 적합해야 합니다. 확실히, 이는 매개변수 연구를 위한 심오한 통계 분석 등을 가능하게 하기 위해 그룹 내 채점에 적용될 수 있습니다.

레이저 수술은 병원에서 레이저 사용이 증가함에 따라 다양한 수술 분야1에서 일반적으로 수용되는 도구로 발전한 것으로 알려져 있습니다2. 레이저 수술의 경우 레이저는 최소 침습을 가능하게 하면서 기존 수술과 비슷한 결과를 제공합니다3,4. 큰 치유 가능성, 수술 후 염증 및 부기 감소5, 작은 혈관의 응고로 인해 수술 부위가 건조해지고 가시성이 향상되는 등 많은 장점이 있습니다6. 고전적인 레이저 수술 외에도 단극 응고 또는 플라즈마 빔 응고와 같은 조직의 국소 가열에 의존하는 새로운 기술이 등장합니다7.

레이저 수술 및 기타 방식이 많은 장점을 제공한다는 사실에도 불구하고 수술 도구를 사용한 기존 작업에 비해 촉각 피드백이 제공되지 않습니다. 따라서 중요한 구조에 대한 조직 손상 위험은 모든 비접촉 장치에 있습니다. 따라서 수술용 레이저 적용 시 조직 손상(예: 손상 깊이, 다양한 손상 영역, 가역적 손상 대 비가역적 손상)을 아는 것이 가장 중요합니다. 특히 보존해야 하는 민감한 해부학적 구조(신경, 주요 혈관, 타액관, 요관 등) 바로 근처에서 수술을 하는 경우 조직에 대한 레이저 손상의 정확한 매개변수는 조직에 최소한의 손상을 제공하기 위해 절대적으로 필요합니다. 환자.

열 손상을 더 잘 이해하려면 열 분포를 고려해야 합니다. 일반적으로 레이저 수술의 경우 레이저의 에너지가 흡수되어 조직의 온도가 상승합니다. 온도가 증가하면 재료가 원하는 대로 제거됩니다. 그러나 열 전달은 주변 환경을 손상시키는 원치 않는 부작용을 유발합니다. 이를 위해 Lévesque et al.8은 20~320°C 사이의 뼈에 대한 다양한 열 전달 모델을 조사했습니다. 열 전도, 열 대류 및 열 복사가 모두 발생합니다. 이미 125°C부터 시작하여 \(T^4\)에 따라 열 복사가 지배적입니다8. 따라서 온도가 조금만 상승하면 전달되는 열량이 크게 증가합니다. 20~50°C 범위의 저온에서는 열 전도가 지배적입니다8,9. 주변 온도에 도달하면 변성, 탄화 및 열 기계적 제거가 지배적일 수 있습니다. 이 효과는 이미 McKenzie10에 의해 나타났습니다.

그럼에도 불구하고, 손상의 원인에 대한 이해가 필수적일 뿐만 아니라, 손상에 대한 평가도 실제 적용에 있어 매우 중요합니다. 원래 헤마톡실린-에오신(HE) 염색은 열 손상을 평가하는 데 사용됩니다11. 나중에 Goertz12는 변성에 대해 다양한 조직학적 염색을 평가했습니다. Hinshaw-Pearse-염색을 통해 열 영향을 시각화할 수 있음을 알 수 있습니다. 나중에 Vescovi 등13은 조직학적 샘플에 대해 포인트 척도를 사용했습니다. 채점은 절개의 형태뿐만 아니라 혈관 및 세포 구조의 변경을 기반으로 합니다. 염색에는 표준 HE 염색이 사용됩니다. Magdy 등14은 해부결찰술, 단극 전기소작술, 레이저 편도선 절제술의 효과와 손상을 비교했습니다. 손상 평가를 위해 열 손상 부위가 어두운 색을 나타내는 경우 HE 염색이 사용됩니다. Cercadillo-Ibarguren et al.15은 HE 염색에 의한 위양성 차폐를 위해 Masson-Trichromat 염색을 추가하여 가장 우아한 솔루션을 가지고 있었습니다. Cercadillo-Ibarguren et al.15은 또한 열적으로 손상된 조직의 두께를 측정하고 이를 다른 방법의 비교를 위한 정량화로 사용했습니다.