1. 서론

요관내시경 수술(Retrograde intrarenal surgery, RIRS)은 최소침습적 요로결석 치료의 표준 술기로 자리잡고 있으며, 연성 내시경의 해상도 향상, 고출력 레이저의 보급, 일회용 기기의 도입 등 기술 발전에 따라 그 적용 범위가 계속 확대되고 있다. 그럼에도 불구하고 수술 중 상승하는 신내압(intrarenal pressure, IRP), 시야 저하, 잔석의 잔존, 수술 후 감염 등의 문제는 여전히 중요한 임상적 과제로 남아 있다 [1].

이러한 한계를 극복하기 위한 기술적 접근 중 하나로, 최근 주목받고 있는 것이 흡입 기능이 탑재된 요관 접근용 sheath인 suction ureteral access sheath (sUAS)이다. 이 중에서도 유연한 팁 조작을 통해 다양한 신우부에 접근이 가능한 flexible and navigable suction sheath (FANS)는 기존 내시경 수술의 패러다임을 바꾸는 기술로 주목받고 있다 [2].

sUAS는 단순히 stone fragments 제거를 보조하는 기능을 넘어, IRP를 일정 수준 이하로 유지시켜 수술 중 시야를 확보하고 감염 합병증을 예방하는 데 중요한 역할을 한다 [3]. 이러한 기능적 이점은 최근 여러 전향적 및 다기관 연구를 통해 입증되고 있으며, suction 기술의 도입이 단순한 기기 업그레이드가 아닌 수술 성과 개선의 핵심 요소임을 시사한다 [4].

이 글에서는 suction sheath의 기술적 개념과 종류, 최근 임상 근거, 술기 전략 및 실제 수술 적용 시 고려사항을 중심으로 요관내시경 수술의 최신 동향을 고찰하고자 한다.

2. 흡입기술 도입의 배경 및 필요성

RIRS 중 가장 흔히 마주하는 기술적 한계는 높은 관류압과 제한된 배출 통로로 인해 발생하는 신내압 상승이다. 수술 중 지속적인 irrigation은 시야 확보에는 도움이 되지만, 과도한 관류는 신우내 압력 상승을 초래하고 이는 pyelovenous backflow, 세균 전이, forniceal rupture 등으로 이어질 수 있다. 결과적으로 발열, 요로감염, 심한 경우 패혈증 발생 가능성도 높아진다 [5]. 기존의 요관 접근용 sheath는 수동적 배출(passive outflow)에만 의존하기 때문에 IRP 조절과 stone fragments 제거 모두에 한계를 가진다 [6].

이러한 문제를 해결하기 위해 개발된 것이 suction sheath이다. 음압을 이용해 관류액과 함께 stone dust 및 잔석을 실시간으로 배출함으로써 시야를 확보하고 IRP 상승을 억제한다. Suction sheath의 작동 원리는 비교적 단순하지만, 이로 인한 임상적 효과는 다면적이다. stone fragments을 외부로 즉시 배출함으로써 레이저 조작 시간을 줄이고, 수술자의 피로도를 낮추며, 시야 개선을 통해 안전성도 높인다. 이러한 술기적 이점은 Chen et al.이 발표한 메타분석에서도 입증되었으며, suction sheath 사용군에서 stone-free rate (SFR)이 유의하게 높고 수술 시간도 단축되는 경향을 보였다 [4].

최근에는 이러한 음압 시스템에 유연한 팁 조작 기능이 결합된 flexible and navigable suction sheath (FANS)가 등장하면서 lower pole 결석, 소아, 복잡 해부학 구조를 가진 환자에서도 높은 적용 가능성을 보이고 있다 [7]. 일부 제품은 내시경과 sheath 간의 압력 차이를 실시간으로 측정하고 suction 세기를 조절할 수 있는 기능까지 갖추고 있어, 정밀한 IRP 관리가 가능하다는 점에서 추가적인 기대를 모으고 있다 [8].

3. 요관내시경 수술에서 적용되는 다양한 흡입 방식의 분류와 비교

Suction 기술은 작동 방식에 따라 구조적·기능적으로 세 가지 유형으로 구분할 수 있다 [표 1].

첫째는 외부 음압 시스템을 sheath에 연결하는 방식이다. 가장 널리 사용되는 형태로, sheath의 흡입 포트를 통해 관류액과 stone fragments을 실시간으로 배출한다. 이 방식은 구조가 비교적 단순하고 다양한 sheath 크기에서 적용 가능하다는 장점이 있지만, suction 세기를 수동으로 조절해야 하고 실시간 압력 제어나 자동화된 피드백 기능은 부족하다 [2].

두 번째는 Direct In-Scope Suction (DISS) 방식으로, 내시경의 working channel을 통해 음압을 직접 구현한다. 이 시스템은 추가적인 sheath 없이도 suction이 가능하다는 점에서 단순한 구조를 가지며, 내시경만으로 시술이 가능한 상황에서 유리하다. 그러나 작업 채널이 레이저, irrigation, suction을 동시에 수행해야 하므로 suction 효율이 떨어지고, stone fragments 배출 성능이 제한될 수 있다 [9].

세 번째는 지능형 피드백 기반 시스템으로, IRP 센서를 내장한 sheath 또는 내시경을 통해 실시간 압력을 측정하고, 이에 따라 irrigation과 suction을 자동으로 조절하는 형태이다. 이러한 시스템은 IRP를 안정적으로 유지할 수 있어 고위험 환자나 장시간 수술에서 감염 합병증을 예방하는 데 유리하다. 최근에는 압력 곡선 데이터를 실시간으로 시각화하여 수술자가 수술 중 IRP 상태를 직관적으로 파악할 수 있도록 설계된 모델도 개발되고 있다 [10].

이러한 기술적 구분은 단순한 구조 차원을 넘어, 수술 전략과 기기 선택에 직접적인 영향을 미친다. 실제 임상에서는 결석 위치, 내시경과 sheath의 직경비(Ratio of Endoscope to Sheath Diameter, RESD), 시야 확보 필요성 등을 고려하여 각 suction 방식을 선택하는 것이 중요하다.

4. 주요 임상 근거 및 수술 성과 분석

Suction sheath의 효과는 여러 임상 연구를 통해 검증되고 있으며, 최근 발표된 주요 연구들의 대상, 지표, 성과를 정리하였다 [표 2].

4.1. 결석 제거 성과

sUAS는 결석 수술에서 잔석률(residual fragment, RF)을 낮추고, 단일 세션에서의 완전 결석 제거율(zero fragment rate, ZFR)을 향상시키는 데 기여한다. 최근 Chen et al.이 발표한 메타분석에 따르면, suction sheath를 사용한 군은 기존 sheath를 사용한 군에 비해 SFR이 유의하게 높았고, ZFR 도달 가능성도 약 3.6배 높은 것으로 나타났다(OR 3.57, 95% CI 2.1–5.9) [4].

Gauhar et al.이 보고한 다기관 연구에서는, FANS를 적용한 양측 요관내시경 수술에서 30일 기준 unilateral ZFR은 75.7%, bilateral ZFR은 42.6%였으며, 4 mm 이상 잔석이 남은 환자는 전체의 1.7%에 불과했다. 수술 후 재시술이 필요한 경우도 2.6%에 그쳤다 [11].

이러한 결과는 suction sheath의 사용이 단순한 보조 기기의 역할을 넘어, 결석 제거 성과에 실질적인 영향을 주는 핵심 요소로 기능하고 있음을 보여준다.

4.2. IRP 제어와 감염 합병증 예방

RIRS 중 수술 안전성 확보를 위해 가장 중요한 요소 중 하나는 IRP의 안정적인 제어이다. IRP가 상승할 경우 세균 전이와 염증 반응이 유발되어, 발열이나 패혈증 등 감염성 합병증의 위험이 높아질 수 있다. Chen et al.은 전향적 IRP 모니터링 연구를 통해, suction sheath를 적용한 환자군에서 전체 수술 시간의 75% 이상 동안 IRP가 40 mmHg 이하로 유지되었음을 보고하였다. 반면, 일반 sheath를 사용한 경우에는 IRP가 60 mmHg를 초과하는 구간이 전체의 30% 이상을 차지하였다 [1].

Bai et al.은 pressure-sensing ureteroscope를 사용해 suction 유무에 따른 IRP 곡선을 실시간으로 비교한 연구에서, suction sheath 적용군이 25–35 mmHg 범위에서 압력이 안정적으로 유지되었고, 관류량 증가 시에도 압력 급등 없이 흐름–배출 균형이 유지되었다고 보고하였다 [12].

IRP 제어의 효과는 임상 결과에서도 확인된다. Gauhar et al.이 수행한 다기관 연구에서 suction sheath를 적용한 환자군의 수술 후 발열률은 16.5%에 불과했고, 24시간 이상 지속된 발열은 드물었으며, 패혈증은 단 한 건도 발생하지 않았다 [11]. 또한 Shrestha et al.은 하부 신배 결석 환자를 대상으로 한 연구에서 FANS 사용 시 발열률은 5.7%, 패혈증은 0%였다고 보고하였다 [13].

이러한 결과는 suction sheath가 IRP 관리와 감염 예방을 동시에 수행할 수 있는 수술 장비로서의 의의를 가지며, 단순한 부속 장비를 넘어 수술 성패를 좌우하는 요소임을 시사한다.

4.3. 특수 상황에서의 FANS 적용

FANS는 복잡한 해부학적 구조나 고난이도 수술 상황에 대응할 수 있도록 설계된 suction sheath이다. 특히 소아 환자, 양측 동시 수술, 하부 신배 결석, 비정형 요관 해부학을 가진 환자에서 안정성과 유효성을 입증하고 있다.

Gauhar et al.은 소아 환자에서 FANS를 이용한 요관내시경 수술 결과를 분석한 다기관 연구에서, 평균 수술 시간 46분, 30일 ZFR 100%, 발열률 6.8%, 패혈증 0%라는 우수한 성과를 보고하였다. 대부분의 증례에서 pre-stenting 없이 sheath 삽입이 가능하였으며, 조작성 및 시야 확보 측면에서도 수술자의 만족도가 높았다 [7].

최근에는 말굽신(horseshoe kidney)과 같은 해부학적 변형을 가진 환자에서도 유연한 흡입 sheath의 적용 가능성이 확인되었다. Zhou et al.은 13명의 말굽신 환자를 대상으로 일회용 연성 요관내시경과 굴곡형 음압 sheath를 병합한 수술을 시행한 결과, 수술 시간 평균 44.5분, 수술 중 심각한 합병증 없이 92.3%의 SFR을 보고하였으며, 2차 수술 포함 시 최종 SFR은 100%였다. 이는 suction sheath 또는 유사 시스템이 해부학적으로 어려운 신장에서도 안전하고 효과적으로 적용될 수 있음을 시사한다 [14].

그러나, 현재까지 이에 대한 다기관 연구는 주로 정상 해부학을 가진 성인 환자를 대상으로 이루어졌으며, 이식신이나 말굽신 등 해부학적 변형을 가진 환자에 대한 직접적 근거는 여전히 제한적이다. 다만, 소아나 복잡한 해부학을 동반한 환자군에서도 높은 접근성과 안정성이 지속적으로 보고되고 있어, 향후 이러한 특수 해부학적 상황에서도 suction sheath의 적용 가능성에 대한 보다 체계적이고 정량적인 연구가 기대된다.

4.4. 수술 시간, 통증, 회복 등의 부가 성과

Suction sheath의 도입은 결석 제거율 향상뿐만 아니라 수술 전반의 효율성과 환자의 회복 과정에서도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. Gauhar et al.의 다기관 연구에 따르면, FANS를 이용한 양측 요관내시경 수술에서 평균 수술 시간은 70분(양측 기준)으로, 대부분의 증례에서 바스켓 없이 suction만으로 stone fragments 제거가 가능하였다. 이는 장비 교체나 내시경 이동을 최소화함으로써 수술 효율을 높이는 데 기여한다 [11].

Suction 기능은 혼탁한 시야를 빠르게 정리하고, 과도한 irrigation 없이도 안정된 수술 환경을 유지할 수 있어 laser lithotripsy의 정밀도를 높이는 데에도 유리하다. 이로 인해 수술자 피로도 감소, 수술 시간 단축, 불완전 stone fragments 제거에 따른 재시술률 감소 등의 간접적 효과도 기대할 수 있다.

통증 관리 측면에서도 긍정적인 결과가 보고되고 있다. 수술 후 24시간 이내 통증 점수(VAS)는 평균 1–2점 수준에 머물렀으며, 대부분의 환자에서 NSAID 단독으로 충분한 조절이 가능했다 [15]. 이는 IRP의 안정적인 유지와 sheath 삽입·제거 조작의 최소화가 통증 감소에 기여했을 가능성을 시사한다.

회복 속도 또한 향상되는 경향을 보인다. 일부 연구에서는 수술 후 double-J stent 대신 단기 요관 카테터만을 사용하거나, 무배액 퇴원(no stent, no catheter) 전략을 적용한 사례도 보고되고 있다 [8]. 이러한 전략은 환자의 삶의 질을 높이는 한편, 의료 자원 절감과 외래 추적 관리의 효율성 증대에도 긍정적인 영향을 준다.

5. 수술 전략 및 술기적 고려사항

Suction sheath의 효과적인 활용을 위해서는 환자 해부학, 결석 위치, 수술자의 조작 선호도 등을 고려한 기기 선택과 술기 전략이 필요하다. 특히 sheath의 크기와 내시경과의 호환성, deflection 성능, irrigation/suction 조절 방식은 수술 성과에 직접적인 영향을 미친다.

Kwok et al.은 sheath 크기에 따른 수술 결과를 비교하면서, 10/12Fr sheath가 ZFR 측면에서 더 우수했으나 수술 시간은 다소 길어졌다고 보고하였다 [16]. 이는 stone fragments 회수 효율성보다는 내시경 기동성과 접근성의 영향으로 해석되며, sheath 크기 선택 시 단순히 직경이 아닌 전체 조작성을 고려할 필요가 있음을 시사한다.

RESD는 적절한 관류 및 음압 유지에 중요한 지표로, 일반적으로 0.75 이하일 때 이상적인 흐름-배출 균형이 가능하다고 알려져 있다. Lua et al.은 다양한 조합을 비교한 연구에서, 11/13Fr sheath와 8.6Fr ureteroscope의 조합이 가장 이상적인 deflection 각도와 유체 흐름을 보였다고 보고하였다 [8].

Sheath 삽입 전략도 중요하다. 일부 연구에서는 pre-stenting 없이도 sheath 삽입이 가능한 사례가 다수 보고되었으며, 특히 팁이 유연하고 직경이 작은 sheath일수록 삽입 성공률이 높았다 [17]. 따라서 pre-stenting 여부는 환자의 해부학적 조건과 sheath 특성에 따라 맞춤형으로 결정하는 것이 바람직하다.

시야 확보를 위한 laser–suction 연동 전략 또한 중요한 고려사항이다. Laser lithotripsy 중 생성되는 stone dust를 suction으로 실시간 제거하기 위해서는, laser 작동과 흡입 타이밍을 효율적으로 동기화해야 한다. 특히 laser 에너지와 pulse duration을 적절히 조절하고, sheath 위치를 dynamic하게 조정하는 것이 수술 효율성을 높이는 핵심 요소로 작용한다 [8].

효과적인 stone fragments 제거를 위해서는 단순히 suction 기능의 유무를 넘어, 수술 중 outflow를 최대한 확보하기 위한 조작 전략이 필요하다. 최근 실험 연구에서는 suction 작동 시 irrigation을 일시적으로 중단하고(FANS irrigation- off/suction-on strategy), sheath의 팁을 신우의 중력 우선 영역(dependent area)에 위치시킨 상태에서 내시경은 상방에 유지함으로써 stone fragments의 자연스러운 중력 및 음압 기반 이동을 유도하는 방식을 제시하였다 [18].

또한 내시경과 sheath 사이의 간격을 충분히 확보하여 유체 흐름 경로를 열어주고, sheath만을 약간 후퇴시키거나 위치를 조절하는 방식으로 pelvocalyceal system의 과도한 collapse를 방지하면서 stone fragments 유입을 유도하는 전략은 flow–aspiration balance를 유지하면서도 stone fragments을 효과적으로 제거할 수 있는 술기적 고려사항으로, 실제 임상 적용 시에도 유사한 원칙에 기반한 sheath 조작이 권장된다 [18].

6. 결론 및 미래 전망

Suction 기능을 탑재한 요관 접근용 sheath, 특히 FANS의 도입은 단순한 기기 업그레이드를 넘어 요관내시경 수술의 패러다임을 변화시키고 있다. IRP의 안정적인 제어, 높은 결석 제거율, 우수한 시야 확보, 감염 예방, 술기 유연성, 수술 시간 단축 등 다방면에서 suction sheath는 수술 성과에 긍정적인 영향을 주고 있으며, 기존 UAS를 능가하는 효과를 입증하고 있다.

다양한 다기관 및 전향적 연구는 suction sheath가 정상 해부학을 가진 환자뿐만 아니라 소아, 양측 수술, 하부 신배 결석과 같은 복잡 증례에서도 안전성과 효율성을 유지한다는 근거를 제시하고 있다. 특히 최근에는 말굽신과 같은 해부학적 변형 환자에서도 유연한 음압 시스템이 유의미한 효과를 보인 바 있으며, 향후 이식신 등 특수 환자군으로의 확대 적용 가능성도 제기되고 있다.

향후 기술 발전은 단순한 흡입력 향상을 넘어, 실시간 압력 피드백 시스템, 자동 흡입 제어, 내시경–sheath 일체형 스마트 플랫폼, AI 기반 압력 예측 알고리즘과 같은 형태로 진화할 가능성이 높다. 또한, 환자 해부학과 수술자의 술기 스타일에 맞춘 맞춤형 sheath 선택 알고리즘, RESD 기반 조합 최적화 연구도 병행되어야 할 것이다.

결론적으로, suction sheath는 이제 선택적 기기가 아닌, RIRS의 표준 술기 구성요소로 자리매김하고 있다. 향후 보다 다양한 환자군에서의 안전성 및 효과성 평가를 통해 그 활용 범위는 더욱 확대될 것이며, 이를 위한 지속적인 임상 연구와 교육적 확산이 병행되어야 한다.