특수 센서로 인대·힘줄 측정… 무릎 압력 고려해 인공관절 이식

자영업자 김모(69)씨는 지난해 무릎 인공관절 재수술을 받았다. 2년 전 말기 무릎 퇴행성 관절염으로 인공관절 수술을 받았지만, 수술 후에도 걸을 때마다 심한 통증이 생겼기 때문이다. 김씨는 인공관절 수술로 인한 자연스러운 통증이라고 생각해 1년 가까이 통증을 참았지만, 비슷한 시기에 인공관절 수술을 받은 지인이 아무런 통증 없이 생활하고 있다는 이야기를 듣고, 지난해 지인이 수술받은 강북연세사랑병원을 찾았다. 검사 결과, 김씨는 손상된 무릎의 인대와 힘줄이 인공관절을 제대로 지지하지 못해 통증이 생기는 상태였다. 김씨는 지난해 강북연세사랑병원에서 특수 센서를 이용해 인대와 힘줄 상태를 실시간으로 확인하며 인공관절 수술을 시행하는 '3세대 인공관절 치환술'을 받았고, 수술 후 1년이 지난 지금은 통증 없이 일상생활을 할 수 있게 됐다.

◇인공관절, 인대·힘줄 변형 고려해 이식해야

최근 김씨처럼 손상된 무릎 관절을 인공 관절로 교체하는 수술을 받는 환자가 늘고있다. 지난해 5월, 국민건강보험공단이 발표한 '2012~2014 주요수술통계연보'에 따르면 무릎 인공관절 수술 건수는 2012년 5만7230건, 2013년 5만7488건, 2014년 5만7738건으로 매년 꾸준히 늘었다. 강북연세사랑병원 최유왕 원장은 "최근에는 인공관절 네비게이션을 이용해 환자의 뼈 모양을 실시간으로 보면서 수술을 하거나, 3D 프린터를 이용해 환자 맞춤형 인공관절을 제작하는 등 환자의 뼈 상태에 맞춰 인공관절을 삽입하는 기술은 상당히 발전했다"며 "하지만 이 두 방법은 무릎관절에서 뼈 모양만을 측정하기 때문에 뼈를 둘러싸고 있는 인대와 힘줄 상태까지 반영하지 못하는 한계가 있다"고 말했다.

퇴행성 관절염 환자는 관절이 서서히 바깥쪽으로 휘면서 다리가 O자 형으로 변하는데, 이 과정에서 무릎 바깥쪽 인대는 느슨하게 늘어나고 안쪽 인대는 팽팽하게 당겨져 인대와 힘줄이 균형을 잃게 된다. 이 때문에 변형된 인대와 힘줄 상태에 맞춰 인공관절을 삽입해야 인대와 힘줄이 인공관절의 균형을 잡아주고, 관절이 원활하게 움직일 수 있다. 최유왕 원장은 "기존의 인공관절 수술은 환자의 힘줄이나 인대의 균형 정도를 측정할 방법이 없어 집도의의 경험과 판단에만 의존해 인공관절을 이식해야 했다"며 "이 때문에 환자의 인대와 힘줄 상태에 맞는 인공관절 삽입이 어려워 수술 후 관절을 제대로 움직이지 못하거나 통증과 부종이 생기는 경우가 종종 있다"고 말했다.

◇특수 센서로 주변 인대·힘줄 상태 파악

최근에는 기존의 인공관절 수술의 한계를 보완하기 위해 수술 중 인대와 힘줄의 균형과 무릎에 가해지는 압력을 실시간을 파악하면서 인공관절을 삽입하는 '3세대 인공관절 치환술'이 주목을 받고 있다. 이 수술은 수술 중 두 손가락 정도 크기의 센서를 인공관절이 삽입될 위치에 넣으면 곧바로 힘줄 및 인대의 균형과 무릎에 가해질 압력 등 데이터가 외부 모니터를 통해 보여진다. 센서를 제거한 뒤 분석된 데이터를 토대로 무릎의 압력을 고려해 인공관절을 이식한다. 최유왕 원장은 "인공관절과 인대, 힘줄의 균형이 잘 잡히면 통증이 적고 건강한 상태의 관절처럼 움직임도 원활해질 수 있다"고 말했다. 2014년 미국 골관절외과학회지에 게재된 논문에 따르면, 인공관절 수술을 받은 환자 176명을 대상으로 3세대 인공관절 치환술을 시행한 그룹과 그렇지 않은 그룹으로 분류해 수술 후 증상 개선 정도를 비교 분석했다. 그 결과 3세대 인공관절 치환술을 시행한 그룹에서 무릎 굽힘 정도, 보행 능력, 계단 오르기 능력 등이 상대적으로 우월한 것으로 나타났다.

◇3세대 인공관절, 일상 복귀 빨라

인공관절을 정교하게 삽입하는 것만큼 중요한 것이 수술 후 관리다. 최유왕 원장은 "인공관절 수술 후에는 보통 3개월 정도 관절을 제대로 사용하기 위한 재활 치료가 필요하다"며 "반면, 3세대 인공관절 수술은 정교하게 관절을 삽입하기 때문에 회복이 빨라 6주 정도면 통증 없이 가벼운 일상 생활이 가능해진다"고 말했다. 재활 훈련을 마친 후에는 건강한 관절을 위한 생활 습관을 통해 관절에 무리가 가지 않도록 해야 한다. 특히 체중이 많이 나가면 무릎 관절에 악영향을 미치므로 빨리 걷기나 수영, 실내 자전거 타기 등의 가벼운 운동으로 체중을 관리하는 것이 좋다. 또한, 바닥에 쪼그려 앉기나 무릎 꿇기 등 무릎을 과도하게 사용하는 활동은 삼가야 한다.

☞무릎 인공관절 수술

손상된 무릎 연골 조직을 잘라내고 금속이나 세라믹으로 만든 인공관절을 삽입하는 것으로, 주로 물리치료나 약물치료가 불가능한 말기 퇴행성 관절염 환자에게 시행한다.