비절개 모발이식을 하는 의사들이 하는 고민

비절개 수술 시 사용하는 도구는 속이 비어있는 원통형의 칼날로서 이를 빠르게 회전시켜 모낭과 그 주위의 조직을 분리하게 됩니다. 간단하지만 변수가 많아서 결과에 큰 차이를 보입니다. 

채취를 할 때 피부에 가해지는 힘을 2가지로 나누어볼 수 있습니다. 하나는 의사가 펀치머신을 피부에 밀어 넣는 축 방향의 힘이고 다른 하나는 펀치의 모터가 만들어내는 회전력입니다.

비절개 채취를 할 때 최대한 부드럽고 일정한 속도로 펀치를 밀어 넣어야 합니다. 피부는 고정되어 있지 않아 축 방향으로 과도하게 힘을 가하면 피부가 밀리며 모낭의 각도가 꺾이기 때문입니다.  이러면 모낭이 손상되기 쉽기 때문에 완충 용액을 사용하거나 피부를 적절한 힘으로 당겨 피부를 고정시킨 상태에서 모낭을 채취합니다.

회전하는 펀치 날이 피부에 접촉하면 펀치 방향의 수직으로 토크가 전달됩니다. 토크는 물체를 회전시키는 힘으로 직선운동을 하는 물체에 가해서 가속도를 발생시키는 ‘힘’에 대응되는 개념입니다. 토크는 피부에 전단 응력(shear stress)를 발생시키고 이것이 피부가 견딜 수 있는 한계를 넘어서면 피부가 찢어지며 모낭이 분리되게 됩니다. 전단 응력은 펀치의 토크에 비례하고 날의 단면적에 반비례하는데 그래서 날카로운(=얇은) 펀치 날을 사용하면 적은 힘으로도 피부를 절개할 수 있습니다. 반면 무딘 펀치 날을 사용하면 모터가 더 큰 토크를 발휘해야 합니다

날카로운 펀치날은 낮은 토크로도 채취가 가능하기 때문에 피부 조직이 회전에 말려들어가거나 변형되는 정도가 적지만 워낙 날이 날카롭기 때문에 모낭에 상처를 입히기 쉽습니다. 무딘 펀치는 그 반대의 특성을 가집니다. 거기에 더해 모터가 높은 힘을 발휘하면서 생기는 진동, 열 등이 모낭에 나쁜 영향을 끼칠 수 있습니다. 개인적으로는 날카로운 날을 썼을 때 생기는 단점은 의사가 진입 각도를 잘 조절하여 피할 수 있지만 무딘 날이 발생시키는 문제는 기계적인 것이라 피하 기 어렵기 때문에 날카로운 날을 선호합니다.

모터가 가진 기계적인 특성도 저희를 고민하게 만드는 부분입니다. 모터는 토크와 회전속도(RPM)가 반비례하는 경향이 있습니다. 앞서 말씀드렸듯 과도한 토크는 조직을 필요 이상으로 변형시킬 우려가 있기 때문에 가능한 낮은 토크를 유지하는 것이 좋습니다. 하지만 피부가 질긴 분들의 경우 토크가 너무 낮으면 조직이 잘리지 않기 때문에 회전 속도를 떨어뜨려하고 결과적으로 수술 시간이 오래 걸리게 됩니다. 피부가 부드러운 분들도 토크를 낮추기 위해 회전속도를 올리다 보면 모터의 진동이나 발열 등이 모낭에 나쁜 영향을 줄 수 있기 때문에 중간 지점을 찾아내려는 노력을 해야 합니다.

이외에도 펀치를 얼마나 깊게 할 것인지, 펀치날의 모양과 크기는 어떤 것으로 할 것인지 등 여러 가지를 고민하며 채취합니다.

 

참고자료: https://www.researchgate.net/publication/256479811_An_Analysis_of_Follicular_Punches_Mechanics_and_Dynamics_in_Follicular_Unit_Extraction

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http://lancet.mit.edu/motors/motors3.html

D.C. Motor Torque/Speed Curve Tutorial:::Understanding Motor Characteristics

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