초음파 젤 용기 세척법이 오염균의 제균에 미치는 영향

이희정 청주대학교 보건의료대학원 2018 국내석사

현대 의료 환경이 변화함에 따라 병원 감염은 계속 증가하고 있다. 병원 감염으로 인한 경제적 사회적 손실이 발생하므로 이를 방지하기 위한 대책이 필요하다. 감염 관리는 여러 의료 기관의 환경이 감염 전파의 매개체 역할을 할 수 있기 때문에 중요하다. 의료 기기 중 초음파 기기는 환자의 피부에 접촉하면서 검사를 시행한다. 초음파 검사에 필요한 초음파 젤은 환자의 피부에 먼저 접촉되어 사용하는데, 젤을 사용한 초음파 검사 후 복부 발진과 가려움증이 발생하기도 하였다. 그래서 2016 년 1 월 1 일부터 초음파 젤은 의료 기기로 변경되어 의료 기기법에 따라 관리되고 있다. 일반적으로 일차 의료기관에서는 초음파 5L 겔 용기에 담긴 젤을 200mL 전용 용기에 넣고 반복 사용한다. 감염 예방 효과의 관점에서는 일회용 초음파 겔을 사용하는 것이 바람직하지만, 작은 용기에 젤을 담아 반복적으로 재사용하는 경우가 있다. 따라서 본 연구에서는 초음파 젤을 이용하여 감염 원인과 효과적인 제균 방법을 연구하고자 하였다. 먼저 미사용 5L 용기에 든 젤에 대한 박테리아 테스트를 통해 초기 오염 수준을 확인 하였다. 둘째, 초음파 환경에서 용기 오염 수준을 사용중인 용기와 새로운 용기의 균검사를 통해 확인 하였다. 셋째, 250 mL의 새 용기를 물로 세척하고 젤을 담아 2 주간 항온 배양 하였다. 그 후, 초기 감염에 대한 콜로니를 측정 하였다. 그리고 각 용기를 비 세척, 물 세척, 비눗물 세척, 고준위 소독법으로 세척한 후 용기에 젤을 담고 2주 후 균검사를 실시하였다. 마지막으로 2 개의 병원성 박테리아 (Staphylococcus aureus 및 Escherichia coli)를 상온에서 24 시간 및 48 시간 후에 콜로니 수를 측정하여 겔에 대한 세균 배양 특성을 알아보았다. 본 연구에서는 초음파 의료 기기를 사용하는 데 필요한 재료인 초음파 젤의 오염 물질에 대해 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 초음파 젤을 사용하면 환경 요인에 의해 박테리아가 유발 될 수 있다. 둘째, 초음파 젤을 사용할 때, 비눗물로 용기를 씻음으로써 박테리아를 효과적으로 줄일 수 있다. 셋째, 대표적인 병원균이 초음파 젤에 첨가 되더라도 시간이 지남에 따라 균이 감소한다. 결론적으로, 초음파 젤 자체는 박테리아가 자랄 수 있는 환경을 제공하지는 않지만, 젤 주변의 환경 요인과 부적절한 세척방법을 용기에 적용하면 오염 될 수 있습니다. 따라서 초음파 젤 용기의 주기적 세정과 청정 환경의 유지가 초음파 검사 중 감염 제어에 중요한 요소임을 알게 되었다. As the modern medical environment changes, hospital infections continue to increase. There was economic and social loss caused by hospital infection so we need countermeasures to prevent this. Infection management was important because the environment of various medical institutions can act as a mediator of infection transmission. Ultrasonic devices among medical devices are being inspected while contacting the patient's skin. The ultrasound gel, which is necessary for the ultrasound examination, is first contacted with the skin of the patient. After the ultrasound examination, abdominal rash and itching are caused. As of January 1, 2016, the ultrasonic gel is changed to medical device and managed according to the medical device technique. Generally, in a primary medical institution, gels in an ultrasonic 5 L gel container are placed in a 200 mL dedicated container and used repeatedly. In terms of infection prevention effect, disposable ultrasound gel was preferably used, however, there was a case in which a small container is repeatedly replenished for reuse. Therefore, in this study, we aimed to investigate the cause of infection and efficient method of eradication by using ultrasonic gel. First, the initial contamination level was checked by the bacteria test for unused 5 L bulk, Second, the contamination level of the container in the ultrasonic environment was checked through the test of the ultrasonic gel container and the new container in use. Third, 15 untreated 250 mL containers were washed with water and incubated with the gel for 2 weeks. The colonies were then measured for initial infection. After washing for 2 weeks, the cells were compared with the initial colonies. The cells were washed three times in each group, and the cells were washed without washing, washing with water, soapy water, washing method and high level disinfection. Finally, two pathogenic bacteria (Staphylococcus aureus and Escherichia coli) were enriched for 24 hours and 48 hours at room temperature and colony counts were measured to determine the bacterial culture characteristics for the gel. In this study, the following results were obtained for contaminants of ultrasound gel, which is a necessary material for using ultrasonic medical devices. First, when the ultrasound gel is used, bacteria may be caused by environmental factors. Second, when using an ultrasound gel, it is possible to effectively reduce the bacteria by washing the container with soapy water. Third, microorganisms are reduced over time even when a representative pathogen is added to the ultrasonic gel. In conclusion, ultrasound gel itself does not provide an environment in which bacteria can grow, but may be contaminated if environmental factors around the gel and inappropriate methods are applied for reuse. Therefore, it was found that periodic cleaning of ultrasonic gel container and maintenance of clean environment are important factors for infection control during ultrasound examination.

초음파 검사용 젤 용기의 사용빈도에 따른 오염도 조사에 관한 연구

김아영 대구가톨릭대학교 의료보건산업대학원 2020 국내석사

The aim of the present study was to establish a safe examination room for ultrasonography free from infectious diseases by identifying causes of bacterial proliferation using an ultrasonographic gel after contacting an examiner’s skin for ultrasonographic examination. To examine plausible bacterial contamination during processes of manufacturing and preservation, gel products and containers of gels used for ultrasonography were obtained from three suppliers and cultured for predetermined intervals every week for four weeks. In addition, hands of examiners for performing ultrasonographic examination were sampled to determine the degree of bacterial contamination and sources of infection of diseases before taking respective ultrasonographic examinations. Hands of examiners, before and after washing each hand, were sampled to investigate changes in colonies. Results of this study revealed that gel products initially obtained from each supplier had no bacteria. However, after gels products and containers were used repetitively for four weeks, bacteria such as Staphylococcus epidermidis, Micrococcus luteus, Leuconostoc mesenteroid spp cremoris, and Kocuria rhizophila were detected from hands and skin of examiners. At the first week with the largest number of examinations, 44 bacterial colonies were identified. In the fourth week with the least number of examinations, only four bacterial colonies were found. The increase in the number of colonies was proportional to the increase in the number of examination (r = 0.994). Numbers of bacterial colonies after washing each hand of examiners were decreased by 76.1% (right hand) and 69.5% (left hand) compared to those obtained before washing hands (p value = 0.085). Conclusively, sources of infection were identified as hands of examiners other than gel products. Opportunistic infections, particularly for patients with low levels of immunity, could be attributable to gels products or containers handled by hands of examiners contaminated with bacteria. Thus, strict sterilization of each hand is essential for the prevention of infections associated with medical interventions.

다양한 초음파 프로브 커버 및 손 소독제를 사용한 팬텀 이미지 해상도 평가에 관한 연구

하인혜 가야대학교 보건대학원 2025 국내석사

다양한 초음파 프로브 커버 및 손 소독제를 사용한 팬텀 이미지 해상도 평가에 관한 연구 하 인 혜 (지도교수 : 김현진, Ph.D.) 가야대학교 보건대학원, 방사선학(초음파)전공 본 연구는 미생물 제거 효과를 가진 손 소독제를 초음파 전파 매 질로 활용함으로써, 초음파 젤에 의한 병원감염의 위험성을 최소화 하고자 하였다. 연구방법으로 Samsung medison사의 R7 초음파 장 비에 다양한 프로브 커버를 사용하여 근거리 영역, 수직거리, 수평 거리, 축방향/측방향 해상도 평가를 진행하였고 회색도 평가를 통해 초음파 젤의 회색도와 가장 유사한 영상을 얻을 수 있는 손소독제 에탄올 함량을 찾고자 하였다. Image J 프로그램을 이용하여 분석 한 결과 Latex cover와 70% 에탄올 젤 조합이 영상 화질 측면에서 가장 우수하였으며 이 조합은 초음파 젤을 사용한 경우와 유사한 화질을 유지하면서도 감염 예방 효과를 제공할 수 있을 것으로 사 료된다. 핵심어 : 손 소독제, 초음파 젤, 프로브 커버, 팬텀

자동유방 초음파 검사용 고정형 및 부정형 젤 패드 개발

서은희 청주대학교 보건의료대학원 2018 국내석사

본 연구에서는 자동유방초음파는 진단과 검진에 있어 액와 림프절 상태를 확인 할수 없는 장비의 한계를 가지고 있어 문제점을 해결하고자 젤 패드를 개발하고 유용성을 평가하였다. 본 실험에서 자동유방초음파 장비(InveniaTMABUS,GE,USA)와 자동유방 초음파 전용팬텀 IQC(UC-551M-0.5,ATS Laboratories,USA)을 사용하여 제작된 젤 패드의 영상품질을 육안평가 하였다. 팬텀 평가는 임상경력 10년 이상의 방사선사 3명이 교차 분석하여 통계적으로 유의성을 검증하였다. 젤 패드의 성분으로는 초음파젤리, 자동유방초음파 전용로션, 알로에젤리, 카라기난(kappa type,한천의 일종), 물(증류수)을 이용하여 제작하였다. 부정형 젤 패드는 PVA(polyvinyl alchol)성분의 수성접착제와 매질을 섞어 개발하였다. 그 결과 부정형 젤 패드는 커버가 없이 제작된 카라기난 패드가 가장 우수하였고 증류수와 알로에 젤로 제작된 고정형 젤 패드가 가장 우수하였다. 결론적으로 개발된 고정형 및 부정형 젤 패드는 ABUS의 효율적인 사용과 검사자의 편리성, 유방검진 장비로서의 진단가치를 높이는데 기여를 할 수 있으리라 판단된다. In this study, amorphous gel pad and specified shape pads were developed to solve the problem due to the limitations of equipment that could not identify the condition of the lymph nodes in the diagnosis and examination of automated breast ultrasound (ABUS). In this experiment, we visually evaluated the image quality of the gel pad made using automated breast ultrasound equipment (InveniaTMABUS, GE, USA) and a phantom IQC (UC-551M-0.5, ATS Laboratories, USA) dedicated to automated breast ultrasound. Phantom assessments have been cross-analysis and statistically validated for significance by three radiological technologists with a clinical career of more than 10 years. The components of the gel pad are ultrasonic gel, lotion for automated breast ultrasound, aloe gel, carageenan (a type of kappa, agar), and sterile distilled water. The amorphous gel pad was developed by mixing a mix of water adhesive and a medium of PVA (polyvinyl alchol) compounds. As a result, the best amorphous gel pad was unenveloped solidified carrageenan (made without a cover), and the best specified shape gel pad was mixture of distilled water and aloe. In conclusion, the use of newly developed specified shape and amorphous gel pads can contribute to improving the efficient use of ABUS, its convenience, and its diagnostic value as a breast screening equipment.

하이드로젤 기반 이오닉 디바이스와 초음파를 이용한 터프 하이드로젤의 힐링 현상 연구

이현희 서울대학교 대학원 2017 국내석사

최근 신축성 있고, 구부러지는 전자기기, 그리고 인체와 연동하는 디바이스에 대한 개발이 이슈가 되고 있다. 그중 스마트 폰이나 패드를 포함한 전자 장치의 수요가 가장 많기 때문에 신축성이 있고 구부러 지는 디스플레이나 터치패널에 대한 연구가 중점적으로 행해지고 있다. 그러나 현재 대부분의 터치 패널은 강하고 부서지기 쉬운 일반 전극을 기반으로 개발되었기 때문에, 기존 터치 패널로는 인체와 연동하는 생체적합성이나 조건을 만족시키기 힘들었다. 따라서 본 연구에서는 LiCl 이온을 함유 한 Poly acrylamide(PAAm) 하이드로 젤을 기반으로 한 이온 터치 패널을 구현하였다. 하이드로 젤은 고분자 네트워크와 물 용매의 혼합물로, 수분 함량으로 인해 생체 적합성과 기계적 특성면에서 더 많은 장점을 가지고 있다. 이 때문에 다양한 하이드로 젤에 대한 연구가 진행되었다. 그 결과 하이드로 젤은 다양한 부분에서 각광받는 재료 중 하나가 되었고 최근에는 하이드로 젤이 스피커, 스트레인 센서와 같은 장치에도 적용된 경우도 있었다. 구현된 이오닉 터치 패널은 부드럽고 신축성이 있어 기능 저하 없이 큰 변형을 견딜 수 있었을 뿐만 아니라 99 %의 투명도를 가져 디스플레이와 함께 사용이 가능하고, 신축성도 커 1000 % 이상의 높은 변형률에서도 작동 될 수 있었다. 피부 위에 바로 붙여서 사용하는 터치 패널도 구현이 가능해 이를 통해 단어 쓰기, 피아노 연주 및 게임 등을 시연할 수 있었다. 하이드로 젤의 이용도가 높아지면서 그 물성에 대한 연구도 지속적으로 진행되었다. 그 중 PAAm / alginate 하이브리드 하이드로 젤은 신축성이 높고 강도와 인성이 높은 하이드로 젤로 알려져 있으며 이에 대한 다양한 연구가 진행되었다. 하이브리드 젤은 두 가지 유형의 가교 결합 네트워크, PAAm의 공유 가교 결합 네트워크 및 alginate의 이온 가교 결합 네트워크를 통해 그 구조를 유지하는데, 특히 물리적 힘에 의해 변형되면 이중 가교 시스템에 의해 응력을 효과적으로 분산시킨다. 물리적 힘이 가해지면 PAAm 네트워크는 결합 파괴 없이 늘어나는 반면 이온 가교 된 alginate 네트워크의 이온 결합은 결합이 파괴 되어 에너지를 분산시키기 때문에 하이브리드 젤은 기존의 젤보다 월등히 높은 물리적 성질을 가지는 것으로 알려졌다. 이런 하이브리드 젤에서 가장 큰 쟁점 중 하나는 부서진 이온 결합의 빠른 회복에 대한 부분이다. 이 해리 된 이온 결합의 회복은 열 확산 기반 공정이므로 시간과 열에너지가 필요한데, 본 연구에서는 초음파 처리를 이용하여 장시간의 회복 공정 시간을 매우 크게 단축하였다. 초음파 처리는 손상된 alginate 체인의 이동성 향상제의 역할을 하는데, 실험결과 손상된 젤이 24 시간 동안 실온에서 인성의 45 %가 열적으로 회복된 반면, 초음파 처리를 통해서는 1 시간 동안 인성을 72 % 회복하였다. 또한 이온 가교제 인 칼슘 이온을 첨가하면 회복 속도가 현저히 빨라지는 것을 확인하였다. 그리고 분자 역학 시뮬레이션 프로그램 (gromacs 16)에 의해 초음파 처리 효과를 계산하였고 그 결과, 초음파 처리는 초음파 처리를 통해 물 분자의 속도를 6 배 이상 가속 된다는 결과를 얻을 수 있었다. 또한 시뮬레이션 분석결과 실험 데이터와 일치함을 확인 할 수 있었다.

근골격계 초음파에 사용되는 표재성 검사용 젤 패드 물질의 유용성 평가

한미란 동신대학교 일반대학원 2022 국내석사

손가락과 발가락 같은 작은 관절은 초음파 이미징 방식을 사용하여 평가하기에 작고 복잡한 구조물이지만, 최근 초음파 진단장치의 발전과 고주파 탐촉자의 개발로 정상적인 해부학과 다양한 병리 상태를 평가하는데 근골격계 초음파검사가 유용한 도구로 사용되고 있다. 그러나 의료기관에 보편적으로 보급되어 있는 접촉면 6 cm 길이의 선형 탐촉자(Linear probe:12-5 MHz)는 기존의 수용성 액체 초음파 젤 사용만으로는 인체의 굴곡진 부위에서 밀착이 되지 않아 영상 소실(image loss)이 발생하는 검사의 한계가 지적되었고, 이러한 단점을 해결하기 위해 젤 패드의 사용이 증가하고 있다. 현재 상용화된 워터젤 패드(Watergel pad)는 사용 편리성이 뛰어나지만, 1회용 소모성 의료용품으로 재 반복 사용이 금지되고 비싼 단점이 있다. 본 연구에서 상용화된 워터젤 패드 사용으로 인한 경제적 부담을 줄이기 위해 저 비용의 수용성 식품 증점제 분말을 탐색하여 원형의 상태를 잘 갖춘 수분을 많이 함유한 탄력성 있는 젤 패드를 제작하였다. 초음파 정도 관리용 팬텀(N-365 Multipurpose Phantom) 영상 평가 결과에서 제작된 카파-카라기난 젤 패드, 아이오타-카라기난 젤 패드, 한천 젤 패드가 허상(artifact) 없이 검사 불응영역, 수직거리 측정, 수평거리 측정, 축방향 분해능, 측방향 분해능, 민감도, 기능적 분해능, 회색조와 동적범위 평가 모두 적합 기준안을 만족하였다. 그리고 젤 패드 1개를 만드는 제작비용은 기존의 상용화된 워터젤 패드 1개를 구입하는 가격에 비해 약 37.97배가 낮게 나타났다. 이러한 결과로 상용화된 고가의 1회용 워터젤 패드 대신 카파-카라기난(kappa- Carrageenan), 아이오타-카라기난(iota-Carrageenan), 한천(Agar-Agar) 분말을 이용하여 커버 없이 고형화된 탄력성 있는 젤 패드를 만들어 사용한다면 활용성, 편리성, 응용성 등이 우수한 초음파 전달 매질의 대체물질로 가능성을 제안한다.