발목 관절경: 해부학, 삽입구 및 기구

Received: January 15, 2012 Revised: January 30, 2012 Accepted: February 14, 2012

∙Ki-Sun Sung, M.D., Ph.D.

Department of Orthopedic Surgery, Samsung Medical Center, 81 Irwon-ro, Gangnam-gu, Seoul 135-710, Korea

Tel: +82-2-3410-3509 Fax: +82-2-3410-0061 E-mail: kissung@gmail.com

J Korean Foot Ankle Soc. Vol. 16. No. 1. pp.1-8, 2012

발목 관절경: 해부학, 삽입구 및 기구

성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 정형외과 성 기 선

Ankle Arthroscopy: Anatomy, Portals and Instrument

Ki-Sun Sung, M.D., Ph.D.

Department of Orthopedic Surgery, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine, Seoul, Korea

=Abstract=

Major technologic advances in fiberoptic light transmission, video cameras, and instrumentation have allowed great advances in small-joint arthroscopy. Arthroscopy in particular is now well established procedure for accurate diagnosis and operative management of certain ankle disorders. The small size of the ankle and significant periarticular soft tissue structures make placement and advancement of the arthroscope and instrumentation more difficult than in larger joints. Successful arthroscopy of the ankle requires knowledge of the regional anatomy and a familiarity with the available arthroscopic portals. This review article is going to describe the gross and arthroscopic anatomy of the ankle as it relates to current arthroscopic techniques. Particular emphasis is placed on the anatomic relations of the important osseous and soft tissue structures for a safe, reproducible approach to arthroscopic treatment of ankle pathology. Also, current arthroscopic equipment and instruments are included.

Key Words: Ankle, Arthroscopy, Anatomy, Portal, Instrument

발목 관절의 관절경과 해부학

발목 관절은 원위 경골, 비골과 거골로 이루어져 있는데, 복잡하고 굽어진 관절면을 가진 고도의 정합성 관절이 인 대 조직에 의해 강하게 결합되어 있어 관절 내부 전체를 하 나의 삽입구(portal)를 이용하여 관찰하는 것은 불가능하다.

따라서 성공적인 발목 관절경의 시술을 위해서는 몇 개의

삽입구를 이용하여야 하는데, 이를 위해서는 발목 관절 주 위의 해부학에 대한 지식이 필수적이다. 특히 발목 관절의 관절경에서는 표면 해부학(surface anatomy)의 중요성이 매 우 높다.

발목 관절의 관절경은 접근의 방향에 따라 크게 전방과 후방으로 나눌 수 있다. 전방 관절경은 환자의 위치를 앙와 위(supine) 또는 측와위(lateral decubitus)로 하여 전방에서 관절로 접근하는 방법이며, 후방 관절경은 환자를 복와위 (prone)로 하여 뒤에서부터 관절로 접근하는 것이다. 이 글 에서는 발목 관절의 관절경과 관련한 해부학을 체계적으로 설명하기 위하여 관절경의 접근 방법에 따라 전방과 후방 으로 나누어 해부학과 삽입구를 살펴보도록 하겠다.^1-3)

Figure 1. The anteromedial portal is located immediately adjacent to the medial border of the tibialis anterior tendon at the level of the joint line. The anterolateral portal is located lateral to the lateral border or the peroneus tertius tendon. Accessory medial or lateral portals may be placed to approach the particular pathology found at surgery, and the location is guided using an 18‐gauge needle intraoperatively.

1. 발목 관절의 전방 관절경의 해부학과 삽입구(anterior ankle arthroscopy: anatomy and portals)

발목 관절의 전내측 부위는 원위 경골의 가장 표면과 내 측 과(medial malleolus, MM)로 이루어지는데, 내측 과의 가장 원위부는 관절면의 1.5 cm 가량 원위부에 위치한다.

내측 과 앞부분에 대 복재 정맥(greater saphenous vein)이 주행하고 이에 인접하여 복재 신경(saphenous nerve)이 위 치하는데, 이는 전내측 삽입구를 만들 때 손상 받을 가능성 이 있어 주의가 요구된다(Fig. 1). 내측 과의 전상방과 전경 골 건의 내측 경계부위에 ‘soft spot’이 존재하는데, 이곳이 전내측 삽입구가 만들어지는 부위이다. 즉 soft spot은 외측 으로 전경골 건, 내측으로 내과의 외측면과 아래와 위로 각 각 거골과 경골의 관절면이 이루는 지점이다. 그리고 원위 경골의 내측에는 해부학적으로 함몰된 형태를 띠는데, 이를

‘Harty’s notch’라고 한다. 이 함몰 부위로 관절경의 진입이 용이하다. 따라서 발목 관절의 전방 관절경 시 전내측 삽입 구는 찾기가 쉽고, 관절경의 진입이 용이한 이점이 있어 가 장 먼저 형성된다. 전내측 삽입구는 복재 신경(saphenouns nerve)의 손상을 피하기 위하여 최대한 전경골 건에 붙여서 만드는 것이 좋은데, 이렇게 하면 관절경의 조작 시 내측 과와의 충돌을 피할 수 있는 이점도 있다.

외측 과는 가장 외측의 구조물로 내측 과보다 약간 후방 에 위치하며 그 말단은 관절면의 2 cm 하방, 내측 과의 1 cm 후방에 위치한다. 발목 관절의 전내측 부위에는 제삼 비골근(peroneus tertius) 또는 족지 신전 건이 주행하고, 이 에 인접하여 표재 비골 신경(superficial peroneal nerve)의 분지들이 위치한다(Fig. 1). 이 분지들은 발목 관절을 최대 족저 굴곡 및 내번시키면 보이거나 만져지는 경우가 많다. 따라서 전외측 삽입구를 만들 때는 이 신경의 손상에 매우 주의하여야 한다. 왜냐하면 이 신경의 손상이 발목 관절경 시술 시 가장 흔히 발생하는 합병증이기 때문이다. 이런 합 병증을 줄이기 위해서는 ‘nick and spread’ 술기를 이용하 여야 하는데, 우선 11번 칼날(blade)을 이용하여 피부만 종 방향으로 절개하고, 모기 겸자 등을 이용하여 피하 조직을 벌려 가면서 통로를 확보한 후 끝이 뭉툭한 투관침(blunt trocar)을 이용하여 삽입구를 완성하여야 한다. 전중앙 삽입 구(anterocentral portal)는 과거에 관절 전체를 관찰하기 위 하여 시도되었으나, 최근에는 견인 기구(distractor)와 관절 경 기기의 발달로 신경혈관 손상의 위험이 높은 삽입구를 굳 이 이용할 필요가 없어져 현재는 많이 사용되지 않고 있다. 전방 관절경 시술 시 후방에서의 접근이 필요한 경우가 있는데, 이를 위해서는 후외측 삽입구가 이용된다. 후외측

삽입구의 위치는 아킬레스건의 바로 외측에 후방 관절면의 높이에서 만들어지는데, 후방 관절면은 전방 관절면보다 약 4-6 mm 아래에 위치한다. 이는 대부분의 환자에서 원위 비 골 말단과 높이가 동일하다. 따라서 후외측 삽입구를 만들 경우에는 후방 관절면의 위치를 고려하여 전방 삽입구의 높이보다 아래에 미리 표시를 해두는 것이 실제 삽입구를 만들 때 편리하다. 후외측 삽입구를 만들 때 조심해야 하는 구조물은 비복 신경(sural nerve)인데, 이를 피하기 위해서 는 아킬레스건의 외측에 바로 인접하여 ‘nick and spread’

기법으로 삽입구를 만들어야 한다. 이외에도 아킬레스건을 통과하는 삽입구와 후내측 삽입구가 소개되기도 하였으나, 건의 손상 및 후내측에 존재하는 신경혈관 구조의 손상의 위험이 높아 이들은 전방 관절경 시술 시에는 거의 사용되 지 않고 있다.

발목 관절은 정합성이 높고 관절 간격이 좁으며 또한 잘 벌어지지 않기 때문에 관절경을 시행할 때 삽입구의 높이 는 관절면에 비해 너무 높지도 낮지도 않아야 한다. 만약 삽입구의 높이가 너무 높으면 관절 내부를 적절히 살펴보 기 어렵고, 너무 낮으면 전방 구조물의 관찰은 가능할 수 있어도 후방으로의 접근이 매우 어렵다. 따라서 적절한 삽 입구의 높이는 성공적인 전방 발목 관절경을 위해서 매우 중요하다 할 것이다. 이를 위하여 발목 관절 간격의 상부에 전내측 삽입구를 만들고 이를 통하여 관절경을 삽입한 다 음, 미리 표시해둔 전외측 삽입구를 통하여 바늘을 먼저 관 절강 내로 진입시켜 적절한 높이를 확인하는 것이 도움이 된다.

이러한 표준적인 삽입구 외에도 관류액의 배출과 관절내

Figure 2. Posterolateral and posteromedial portal positions are shown in relation to significant anatomic structures.

Figure 3. Principles and sequences of making posterior portals for posterior ankle arthroscope. (A) Insertion of trochar through posteolateral portals parallel to the longitudinal axis of the foot directing to 2^nd toe. (B) Insertion of instrument through posteromedial portal anterior to Achilles tendon to the cannula. (C) Viewing the tip of the instrument. 1, lateral malleolus; 2, medial malleolus; 3, calcaneal tendon; 4, sural nerve and small saphenous vein; 5, flexor hallucis tendon (musculotendinous); 6, tibial nerve and posterior tibial artery and veins. PL, posterolateral portal; PM, posteromedial portal.

A

B

C

유리체 제거를 용이하게 하기 위하여 추가적인 삽입구가 술자에 따라 선택적으로 만들어질 수 있으나, 이때에도 해 부학적으로 안전한 위치에 정확한 술기를 사용하여 삽입구 를 만들어야 할 것이다.

2. 발목 관절의 후방 관절경의 해부학과 삽입구(posterior ankle arthroscopy: anatomy and portals)

발목 관절의 후방 관절경은 통상 환자를 복와위로 위치 시키고 시행한다. 이때 중요한 해부학적 구조물은 아킬레스 건과 외측 과(lateral malleoulus) 및 비골건이다. 아킬레스 건은 종골 조면 직상방에서는 그 폭이 1-1.5cm 정도 되며, 그 내측으로는 굴곡 건과 신경혈관이 위치하므로 관절경 시술 시 이러한 중요한 구조물들이 손상받지 않도록 주의 해야 한다.

표준적인 후방 관절경의 삽입구는 후외측과 후내측인데, 후외측 삽입구는 후방 관절면의 높이에서 아킬레스건의 인 접 외측에 위치한다. 이때 주의하여야 하는 구조물은 비복 신경(sural nerve)으로 이는 아킬레스건과 비골건의 사이로 주행하는데, 외측 과 말단에서 1.5 cm 하방, 2 cm 후방으로 주행한다. 이는 개인 간 차이가 있을 수 있지만 거의 항상 소 복재 정맥(lesser saphenous vein)과 가까이 위치하여, 이들은 후외측 삽입구의 형성 시 손상 받을 수 있어 주의를 요구한다. 후내측 삽입구는 후방 관절면의 높이에서 아킬레 스건의 인접 내측에서 형성되는데, 경골 신경 또는 그 분지 와 후방 경골 동맥이 존재하여 이들의 손상을 피할 수 있게 조심해서 삽입구를 만들어야 한다(Fig. 2). 앞에서도 언급 하였듯이 후방 삽입구를 만들 때는 관절면의 전후방 높이 차이가 4-6 mm나는 점을 고려해서 만들어야 하는데, 대부 분 외측 과 말단이나 종골 조면의 최상부와 일치한다.²⁾

후방 관절경의 삽입구는 술자의 선호에 따라 후외측 또 는 후내측을 먼저 만들 수 있는데 어떤 삽입구를 먼저 만들 더라도 후내측에 위치한 주요 신경혈관 손상의 예방을 염 두에 두고 시술을 진행하여야 한다. 발목 관절의 후방은 전 방과 달리 지방 조직과 인대 등 연부조직으로 채워져 있어 관절경을 처음 삽입하였을 때 시야 확보가 잘 되지 않아 관 절과 주요 신경혈관 구조물의 위치를 확인하기가 쉽지 않 다. 따라서, 안전한 후방 관절경의 시술을 위해서는 아래와 같은 요령을 잘 숙지하여야 한다.⁴⁾

우선 후외측 삽입구로 투관침을 삽입할 경우에는 아킬레 스건의 바로 외측에서 투관침의 진행 방향이족부의 장축과 평형해야, 즉 2번째 발가락을 향해야 한다. 투관침을 후외

측에서 삽입할 경우에는 아킬레스건의 영향과 비복 신경 손상을 우려하여 방향이 내측으로 향하기가 쉬운데, 이럴 경우 관절의 후내측에 존재하는 신경혈관 다발의 손상이 발생할 수 있다. 후외측 삽입구로 투관침을 삽입한 다음 후 내측 삽입구로 기구를 넣을 때는 아킬레스건의 전방으로 후외측 투관침과 직각 방향을 유지하여 전진시킨다. 이때 투관침과 기구가 서로 닿는 것을 느낀 다음 투관침으로 관 절경을 삽입하고, 관절경을 조심스럽게 후퇴시켜 기구의 끝 부분을 직접 확인한 후 시술을 진행하여야 한다.

후내측 삽입구를 먼저 형성할 때는, 아킬레스건의 바로 내측에서 투관침을 족관절의 후면을 가로 질러 전진시켜 외측 과에 닿도록 한다. 투관침의 끝이 외측 과에 닿는 것 을 느낀 후 후외측 삽입구를 통해서 기구를 진입시켜 투관 침과 만나도록 하고, 이들이 서로 접촉되는 것을 확인한 후 투관침으로 관절경을 삽입한다. 관절경과 기구를 조심스럽 게 후퇴시켜 역시 관절경으로 기구의 끝 부분을 직접 확인 하도록 한다(Fig. 3).

관절경으로 기구의 끝이 확인되면 조심스럽게 관절 후방 의 연부조직을 조금씩 절제하면서 시야를 확보하는데, 장 족 무지 굴곡건(flexor hallucis longus, FHL)의 위치가 확인될 때까지는 연부조직의 절제를 서두르지 않도록 한다. 일단 이 건이 확인되면, 관절경 시행 중에는 항상 이 건의 외측에서 모든 작업을 수행하여야 신경혈관의 손상을 예방할 수 있다.

그리고 후방 관절경 시에는 거골하 관절을 발목관절로 오인하는 경우가 많으므로 이에 대한 주의가 필요하다. 후 하방 경비골 인대(posteroinferior tibiofibular ligament)가 발목 관절면의 직상방에 위치하므로 이 구조물이 발목 관 절의 위치를 확인하는 데 도움이 될 수 있다.

관절경에 필요한 기구(instrument)

관절경 시술에 필요한 기구들은 아래와 같이 분류하여 기술하겠다.

1. 관절경과 광섬유, 광원(arthroscope and fiberoptic light source)

2. 텔레비전 카메라와 비디오 시스템(television camera and video system)

3. 부가적인 기구(accessory instruments, motorized shaving and radiofrequency system)

4. 관류 시스템과 소독(irrigation system and sterilization of instrument)

5. 견인기(distractor)

1. 관절경과 광섬유, 광원(arthroscope and fiberoptic light source)

1) 관절경(arthroscope)

관절경의 몸체(arthroscopic barrel)는 렌즈(lenses), 광섬 유(fiberoptics)와 금속 케이스(metal casing)로 구성되어 있 으며, 시야각(viewing angle), 몸통 길이(barrel length), 관 절경과 카메라의 결합 방식(coupling mechanism), 직경, 화 질 및 소독 방법에 따라 그 특징이 나누어 질 수 있다. 시야 각은 0도, 30도 및 70도가 있는데, 0도 관절경은 회전에 따 른 화각의 변화가 없으므로 다양한 부위의 관찰을 위해서 는 내시경 자체가 굽어질 수 있어야 하며 주로 복강경 시술 에 이용된다. 정형외과 영역에서 사용되는 관절경의 시야각 은 대부분 30도와 70도이며, 이들은 한 바퀴 회전하면 90 도의 시야(visual angle)를 확보할 수 있는데, 이 중 70도 관 절경은 후면 등 구석진 부위의 병변을 관찰하는 데 유용하 게 쓰일 수 있으나 적응하기 쉽지 않아 조작이 어려울 수 있다. 몸통의 길이(barrel length)는 관절경 제조 회사마다 다를 수 있는데, 무릎에 사용되는 관절경의 표준적인 길이 는 18 cm로 발목 관절에도 사용할 수 있으며 거골하 관절 경이나 더 작은 관절에 사용되는 작은 구경의 관절경의 길 이는 이보다 더 짧은데, 관절 내부를 모두 확인할 수 있는 충분한 길이의 몸통 l을 사용하는 것이 좋다. 관절경의 구경 (diameter)은 렌즈와 광섬유 및 금속 몸통(metal barrel)에 의해 결정되며, 관절의 크기에 따라 1.4에서 4 mm까지 이 용될 수 있고, 발목 관절경은 2.7, 2.9 또는 4.0 mm 관절경 이 이용될 수 있다. 작은 구경의 관절경은 관절강내로의 진 입이 용이할 수 있지만, 시야가 좁고 관류액의 inflow가 충 분하지 못할 수 있어 관절막의 팽창이 부족할 수 있고 시술 이 번거롭고 불편할 수 있다. 보통의 성인 남성에서는 2.9 mm 이상의 관절경이 사용되는 경우가 많다. 거골하 관절 및 소관절에서는 환자의 체구에 따라 2.4 또는 2.5 mm 구 경의 관절경이 사용될 수 있다. 화질은 제품마다 특성이 조 금 다를 수 있는데, 이의 판단 기준은 볼록한 표면(convex surface)을 비추어 보았을 때 중심부와 주변부를 골고루 밝 게 보여주는 균형(light balance)을 가진 관절경이 좋은 것 이라 할 수 있다.

관절경은 sheath라고 불리는 캐뉼라(cannula)에 넣어서 사용하는데, 이 캐뉼라와 투관침(trochar)은 끝이 날카롭지 않고 무딘 제품을 사용하여야 하며 연부조직이 말려드는 것을 막기 위하여 캐뉼라 원위부에 개방창(window)이 없 는 것이 좋다. 이러한 sheath에는 관류액이 주입되는 연결 부(inflow)가 있어, 한 개의 삽입구를 통해 관절경 시야와

관류액 주입(arthroscopic viewing과 inflow)을 확보할 수 있다.

관절경의 소독은 소독액(disinfection solution)으로 완전 한 소독을 하기 어려울 수 있어, 섭씨 134도에서 고압 멸균 소독(steam autoclave)을 하는 것이 가장 적절하다. 하지만 관절경은 자주 사용하고 소독할수록 더 빨리 노화될 수 있 고, 노화가 되면 화면이 뿌옇게 보일 수 있다. 관절경의 렌 즈를 잘 닦아서 카메라와 광원(light source)에 연결하고 손 바닥을 비추어 보았을 때 화면이 선명하지 못하면 전문적 인 수리를 받아야 한다. 정상적인 사용에 의한 손상 이외에 도 관절경 시술 중 다른 기구(mechanical or motorized in- struments)에 의해서도 관절경 끝에 직접적인 파손이 올 수 있고, 레이저 등에 의해서도 렌즈 및 관절경 첨부의 손상이 초래될 수 있다.

2) 광섬유, 광원(fiberoptic light source)

수술실에서 무영등을 사용하듯이 관절경 시술에도 무영 등의 역할을 할 수 있는 빛이 필요하다. 관절경의 빛은 빛 을 발생시키는 광원(light source)과 이를 전달하는 광섬유 로 이루어진 케이블(light cable)에 의해 전달된다. 광 케이 블은 광섬유(fiberoptic)형과 fluid형으로 나눌 수 있는데, fluid형은 광원의 소실이 적고 보다 선명한 화면을 보여줄 수 있는 장점이 있지만, 굴곡성이 적어 조작이 어렵고 비싸 며 고압 멸균기를 사용하면 안 되기 때문에 특별한 경우가 아니면 잘 사용하지 않는다. 광섬유 케이블은 광섬유 다발 로 이루어져 있고 유연하여 조작이 편하며, 구하기 쉽고 소 독이 간편해서 많이 사용되고 있지만 정상적인 사용 환경 에서도 지속적인 광섬유의 파손이 발생하기 때문에 정기적 인 테스트가 필요한데, 광섬유의 50% 이상이 손상되기 전 까지는 빛의 전달 소실이 문제되지는 않는다고 한다.

2. 텔레비전 카메라와 비디오 시스템(television camera and video system)

관절경에서 빛과 렌즈를 통해서 얻은 영상을 시술자가 직접 눈으로 들여다 보지 않고, 정보 처리하여 수술장에 있 는 의료 인력이 모두 편하게 모니터를 이용하여 볼 수 있을 뿐 아니라, 사진 촬영 및 녹화를 통하여 기록 보존할 수 있 게 하는 것이 이 시스템이다.

카메라는 결합부(coupler)와 머리(head)로 이루어지는데, 결합부는 카메라와 관절경을 결합하여 연결시키는 부위로 관절경을 고정시켜, 카메라 머리에 있는 촬상소자(charge coupled device, CCD)로 상을 집중시키는 역할을 한다. 카

메라 머리는 일반적으로 관절경 시술 시 술자가 손에 쥐는 부위인데, 여기에 촬상소자(CCD)가 위치한다. 카메라는 이 촬상소자의 개수와 더불어 발전하였고 명칭이 바뀌어왔다. 디지털 카메라의 원리와 마찬가지로 이 촬상소자는 렌즈를 통해 투과된 빛을 픽셀을 통해서 전기적 신호로 바꿔 주는 역할을 하는데, 1 촬상소자(1 CCD)라고 하는 것은 하나의 촬상소자에서 모든 영상을 처리하는 카메라로 화질이나 해 상도가 좋지 않지만, 작고 가벼우며 가격이 저렴한 장점이 있다. 최근에는 3 CCD로 발전되어 색의 삼원소인 적색, 녹 색, 청색(red, green, blue, RGB) 색상을 각각의 CCD에서 처리함으로써 색과 영상의 표현력이 뛰어난 장점을 가지게 되었다. 이와 더불어 고해상도급(high definition, HD) 해상 도를 가지면서 3개의 CCD를 가진 카메라가 개발되어 점점 더 널리 사용되고 있다.

이외에도 촬상소자로부터 받은 영상 정보를 처리하는 장 치가 카메라 조절 단위(camera control unit)라고 하며 이렇 게 처리된 영상을 외부에 보여주는 장치인 모니터가 있다. 모니터의 선택에는 해상도와 밝기, 명암 비, 응답속도, 시야 각 등의 요소가 고려되어야 한다. 최근 대부분의 모니터들 은 1920×1200의 해상도를 가지고 있어서 고선명(HD) 영 상을 구현할 수 있다.

3. 부가 기구들(accessory instruments, motorized shaving and radiofrequency system)

관절경 수술은 관절경과 관절경 수술을 위하여 고안된 여러 수술 기구들을 작은 삽입구로 삽입하여 시행된다. 관 절경 수술 기구는 기계적 기구(mechanical instrument), 동력 기구(motorized instrument), 전기외과 기구(electrosurgical instrument), 고주파 에너지 기구(radiofrequency energy instrument)로 분류할 수 있다.

1) 기계적 기구

기계적 기구는 바스켓 겸자(basket forcep), 포획 겸자 (grasping forcep)와 같은 관절경용 겸자 기구가 대표적이 다. 겸자는 기능 부위(jaw), 샤프트(shaft) 및 손잡이 (handle)로 이루어져 있다. 비교적 그 모양이 표준화되었으 며, 샤프트의 형태에 따라 직선형과 굴곡형(curved)형으로 나누어지고, 기능 부위(jaw)도 마찬가지로 구분할 수 있다.

직선형의 기구는 병변 부위로 직접 도달이 용이하고 절단 이나 포획이 쉽다. 굽은 형의 기구는 관절 내에서 대상이 도달하기 위하여 회전이 필요하고 이를 위하여 비교적 큰 공간을 필요로 하며, 관절 연골의 손상을 초래할 수 있으나

하나의 삽입구를 이용하여 할 수 있는 수술 범위를 넓힐 수 있는 장점이 있다.

바스켓 겸자는 탐침(probe)과 함께 널리 쓰이는 기본 수 술 기구이고 특히 무릎 관절의 연골판 절제술에 많이 이용 되고 있으나 발목 관절 시술 시에는 그 쓰임새가 제한적이 다. 많은 종류가 있으나, 모두 구비하기는 현실적으로 어렵 기 때문에 기본적인 종류로 수술을 하는 경우가 많아서 수 술 술기의 습득과 경험이 중요하고 너무 딱딱한 조직의 절 제에 무리하게 사용하여 기구를 망가뜨리지 않도록 주의 하여야 한다. 포획 겸자는 관절 내의 유리체, 연골 피판과 소파된 연골 및 골 파편을 끄집어 낼 때 주로 사용되며 역 시 jaw의 형태가 직선 형과 굽은 형으로 나뉜다. 크고 비교 적 딱딱한 조직을 다룰 때는 pituitary 겸자 또는 론저 (rongeur)를 사용하는 것이 좋다. 관절경용 가위(scissors) 는 연골 피판이나 비후된 연부 조직을 자르는데 사용될 수 있으나, 가위 날에 의한 관절 연골의 손상 위험성이 있어 주의를 기울여야 한다. 이외에도 절골도(chisel or osteo- tome)가 골극 절제 등에 이용될 수 있고, 각종 큐렛(curette) 이 골연골 병변의 소파에 이용될 수 있다.

2) 동력 기구

기본적인 수술 기구이며, 조절기(control unit), 연결 케이 블(connecting cable), 핸드피스(hand-piece), 칼날(blade), 흡입기(suction)로 이루어져 있다.

핸드피스는 시술자가 직접 손에 잡는 부위이므로 그 기 능과 관련된 인간공학적 디자인이 중요하며, 가볍고 작은 디자인이 피로감을 덜어주고 정확한 시술을 가능하게 할 수 있다. 흡입기는 관류액과 동력 기구 작동 시 생성되는 파편들을 흡입 배출하는 기능을 하며, 핸드피스에 달린 스 위치로 흡입 기능을 작동 또는 중지할 수 있다. 특히 발목 관절의 전방에서 동력 기구를 작동할 때 흡입 기능을 켜 놓 으면 전방 관절막과 함께 신경혈관 조직이 손상될 위험이 있어 주의가 요구된다. 적절한 흡입 기능의 사용으로 관류 액을 줄일 수 있고, 동력 기구 작동의 시야 확보를 할 수 있 으므로 흡입 기능을 항상 켜 놓지 않도록 한다.

절삭 칼날(shaving blade)은 절삭 또는 조직의 변연절제 (shaving or debridement) 등의 작업을 수행하는 부위로, 그 기능은 분당 회전 속도(revolutions per minute, RPM), 절단 창(cutting window)의 크기와 모양, 회전칼날(rotating blade)의 모양 등에 의해 결정된다. 단단한 조직은 빠른 속 도로, 연부 조직은 느린 속도로 절삭하는데, 반드시 빠른 RPM이 조직과의 접촉면의 효율성을 향상시키지는 않는다.

대략 2000 RPM이 3-4000 RPM보다 더욱 효율적이며,

8000 RPM 이상으로 속도를 올리지 않는다. 절삭 창 (shaver window)이 크면 연부 조직을 효율적으로 흡입할 수 있으나, 흡입되는 연부 조직의 양이 많아지면 시야를 가 릴 수 있어 적절한 크기의 창을 선택하여야 한다. 창의 모 양은 절제하는 조직에 따라 결정되는데, 발목 관절에는 연 부 조직 변연절제술 시 난형 창(oval window)이 많이 사용 되며, 골극 절제 시에는 회전 연마기(rotating burr)를 다른 조직으로부터 보호하기 위하여 창의 형태가 아닌 금속 튜 브(outer tube)를 이용한다. 칼날의 형태 역시 제거하는 조 직의 딱딱함에 따라 모양이 다른데, 일자형(smooth)과 톱니 형(serrated)으로 나누며 톱니형 날이 더 공격적인 제거를 할 수 있게 하지만, 과도한 손상을 유발할 수 있어 발목 관 절의 연부 조직 절제에는 주로 smooth blade가 많이 이용 된다.

큰 조직 파편이 끼어 들어가 절삭 기능을 방해하는 것을 클로깅(clogging) 현상이라고 하는데, 수술 중에 이런 현상 이 일어나 수술이 지연되는지 주의 깊게 관찰해야 한다. 이 의 예방을 위하여 관류액 유입 압력을 높이고, 칼날의 회전 방향을 교대로 하여(alternating oscillating mode)로 절삭을 하도록 한다.

3) 전기외과 기구

전기외과 기구는 지혈 등을 위하여 외과적 수술에 널리 사용되었으며, 1980년부터 관절경 수술에 도입되었다. 조 직을 통하여 전기가 흐르면 열이 발생되는데, 이를 절제 (cutting mode)와 응고(coagulating mode)에 이용할 수 있 다. 절제는 고주파를 이용하여 빠른 시간에 100도 이상으로 열을 발생하여 조직을 절제하는 방식으로 증기가 발생할 시간이 없는 장점이 있다. 이와는 달리 응고는 70도의 온도 로 조직에 열을 천천히 발생시켜, 절제하지 않고 선택된 조 직을 변성과 지혈을 시킬 수 있는 작용이다. 이들 전기외과 기구는 무릎 관절에 이용되고 있으나 발목 관절에는 그 쓰 임새가 많지 않다.

4) 고주파 에너지 기구(radiofrequency energy system) 이는 크게 단극성(monopolar)와 양극성(bipolar)으로 나 눌 수 있다. 이들 고주파 에너지가 연골세포에 미치는 영향 에 대한 상반된 보고들이 있어, 이의 관절경적 이용은 아직 논란의 대상이 되고 있다. 전기외과 기구와 마찬가지로 단 극성 고주파는 단극성 탐침(probe)과 접지판(grounding plate) 사이로 교류 에너지가 전달되며, 즉 환자를 통해서 에너지가 전달이 되는 것이고, 양극성은 탐침(probe)과 이 들 사이의 전도성 관류액(conductive irrigating solution)

사이로 에너지가 전달되는 것으로 그 작용 방식이 다르다. 고주파 에너지는 여러 가지 탐침(probe wand)를 이용하여 관절경 수술에 이용되는데, 몇몇 회사에서 개발된 다양한 제품들이 나와 있어 관절연골 성형술 등에 이용되고 있으 나 그 유용성에 대해서는 더 지켜봐야 할 것이다.

4. 관류와 소독 시스템(irrigation system and sterilization of instruments)

1) 관류 시스템(irrigation system)

적절한 관절강의 팽창은 활막과 기타 주위 연부조직을 밀어내어 공간을 확보하여 관절경 시술을 더 용이하게 하 는 중요한 역할을 한다. 이를 위하여 생리식염수 또는 링거 액(lactated Ringer solution)을 적절한 압력을 이용하여 관 절강 내로 밀어 넣어야 한다. 관류액의 유입은 관절경 캐뉼 라(arthroscopic sheath)를 통해서 하거나 별도의 삽입구를 이용할 수 있는데, 발목 관절에서는 주로 관절경 캐뉼라를 이용한다. 관류액으로는 연골세포 통합성(meniscal cell in- tegrity) 보존의 측면에서는 링거액(lactated Ringer sol- ution)이 더 우월하다고 하나 발목 관절에서는 생리식염수 를 사용하는 경우가 많은 것 같다.

관류액의 유입에 필요한 압력은 펌프(inflow pump)를 이 용하거나, 관류액을 높이 매달아 중력을 이용하는 중력관류 시스템(gravity-flow system)으로 얻을 수 있다. 관류 펌프 의 선택은 술자의 선호에 따라 선택할 수 있으나 발목 관절 에서는 중력관류(gravity-flow system)가 더 많이 쓰이는 것 같다.¹⁾ 이의 장점은 펌프보다 더 일정한 압력을 손쉽게 유지할 수 있고, 와류 현상이 적으며 간편하고 비용이 덜 든다는 점이다. 따라서 3 L 식염수 백을 2 m 정도 높이에 서 매달아 사용하는 방법이 널리 쓰이고 있다. 이론적으로 5 L 식염수 백을 1 foot 높이만큼 올릴 때마다 약 22 mmHg의 압력이 발생하므로 이를 감안하여 높이를 조절하는 것이 좋다. 발목 관절경 시술 시에는 4-60 mmHg의 압력이 권장 되는데, 과도한 압력에 의해 관류액의 누출되어 주위 연부 조직의 부종이 심해질 수 있어 주의하여야 한다.

2) 기구의 소독(sterilization of instruments)

일반적으로 광섬유 관절경(fiberoptic arthroscope)과 광 케이블은 고압멸균(autoclave)에 내구성이 작으므로 소독의 방법이 문제가 될 수 있다. 따라서 이들은 산화 에틸렌 (ethylene oxide, EO) 가스를 이용하거나 저온 멸균 시스템 (Steris)으로 소독할 수 있는데, 이 방법들은 모두 sporicidal 과 bactericidal한 것으로 알려져 있다. 그러나 EO 가스 소

독은 수 시간이 소요되고, 소독 후 독성 제거를 위하여 환 기가 필요한 단점이 있어 수술 전날 이용될 수 있다. 반면 Steris system은 대개 한 주기(cycle)에 30분 정도의 시간이 소요되어 수술 중간에 이용할 수 있다. 이외에도 activated glutaraldehyde (Cydex)를 이용할 수 있으나, 이는 non- sporicidal한 것으로 알려져 있으며 독성이 있다고 알려져 있다. 더 효과적인 소독과 비부식성의 특징을 지닌 per- acetic acid가 고열에 민감한 기구의 소독에 유용하다.

즉 정리하면, 기계적 기구들은 고압멸균을 이용하고 광 케이블, 동력 기구, 광섬유 관절경 및 카메라는저온 멸균 (10분간 Cydex soaking 또는 30분간 Steris process)하는 것이 좋다. 하지만, 제품별로 소독 방법을 사전에 숙지하여 야 값비싼 장비를 오랫동안 사용할 수 있을 것이다.

5. 견인기(distractor)

발목 관절은 해부학적 특성 상 거골과 원위 경골이 굴곡 져 있으며 정합성이 높고, 강한 인대 조직으로 결합되어 있 어, 관절경이 진입할 수 있는 공간이 제한적이다. 이러한 문 제점을 극복하고자 견인이 도입되었는데, 견인의 방법은 외 고정 장치처럼 경골과 종골에 핀을 삽입하고 견인 바를 장 착하는 기계적 견인과 발목 관절의 모양에 적합하게 고안 된 스트랩(strap)을 이용하는 비침습적 견인으로 크게 나눌 수 있다. 기계적 견인은 핀을 삽입하여야 하므로 침습적인 데, 이와 관련한 합병증에 대한 우려로 최근에는 많이 사용 되지 않고 있다. 비침습적 견인에 이용되는 스트랩을 당기 는 방법으로는 기계 장치를 이용하거나, 추의 무게를 이용 하거나 또는 시술자 또는 조수가 견인의 정도를 조절할 수 있는 방법 등이 이용되고 있는데, 일정한 견인을 유지하기 어렵고 견인의 정도에 한계가 있다. 견인 기구에 따라 수술 자가 너무 바쁠 수 있고, 무균 조작에 어려움을 줄 수 있다.

견인의 정도는 관절 간격이 7-8 mm 정도 벌어지게 하는 데, 대개 30-50 파운드의 힘이 연속해서 60분을 넘게 가해 지지 않게 한다. 좀더 작은 직경의 관절경을 이용하면 견인 을 할 필요가 없는 경우가 많고, 견인을 하게 되면 특히 관 절의 앞쪽 공간이 거의 없어지게 되어 전방 시술에 어려움 을 초래할 수 있어 견인의 채택과 그 방법의 선택에 주의를 기울여야 한다.

REFERENCES

1. Amendola A, Stone JW. AANA advanced arthrocopy. The foot and ankle. 1st ed. Philadelphia: Saunders; 2010. 2-25.

2. de Leeuw PA, van Sterkenburg MN, van Dijk CN. Arthroscopy and endoscopy of the ankle and hindfoot. Sports Med Arthrosc.

2009;17:175-84.

3. Golanó P, Vega J, Pérez-Carro L, Götzens V. Ankle anatomy for

the arthroscopist. Part I: The portals. Foot Ankle Clin.

2006;11:253-73.

4. van Dijk CN, van Bergen CJ. Advancements in ankle arthroscopy.

J Am Acad Orthop Surg. 2008;16:635-46.