인공관절 더 오래 쓰려면 ‘무릎보전 로봇 인공관절수술’

한도환의 무릎 이야기

SNU서울병원/한도환 원장

 "무릎보전" 인공관절은 기존과 다르게 십자인대를 보존하고 대퇴골의 골손실을 줄인다.

저명한 의학 저널인 The Lancet에 따르면 무릎 인공관절 전치환술의 25년 수명은 82%에 달한다. 높은 성공률을 가진 수술이지만 역으로 보면 10명 중 1~2명에서는 문제가 생길 수 있다는 말로 들리기도 하고, 실제로 25년 쓰지 못하고 재수술하는 경우를 주변에서 보게 된다. 

100세 시대에 건강한 무릎으로 평생 수술 안 하고 지내면 좋겠지만, 관절염이 발생하는 시점은 성별, 활동 정도, 외상 여부에 따라 천차만별이고, 연구에 따르면 연골손상이 시작되는 나이가 외부요인이 아닌 유전자 자체에서도 정해져 있다고 하니 관절염은 이미 50대에 많이 진행되기도, 70대지만 멀쩡하기도 할 수 있다. 이미 관절의 연골이 다 닳아서 인공관절을 해야 한다면 재수술이 두려워 70세까지 무조건 참기만 할 수 없고, 나이가 지긋하다고 해서 아무렇게나 할 수는 없는 수술이다. 과연 어떻게 해야 내 관절처럼 편하게 오래 쓸 수 있을까. 

인공관절의 디자인은 초창기 모델부터 지금까지 많은 연구가 이루어져왔고 목표는 원래의 관절과 유사한 모양으로 자연스러운 움직임을 보이며(kinematics), 내구성(durability)이 뛰어난 관절을 만들어주는 것이다. 그 중 최근에 대두되는 ‘무릎보전’ 인공관절이라는 게 있다. 이는 가능한 골절제량을 줄이고 무릎의 중요한 기능을 하는 십자인대를 그대로 남기는 수술기법이다. 뼈와 인대를 살려야 하는 만큼 시야 확보가 어렵고, 인대 균형을 예측하기 어려워 수술이 까다롭기 때문에 많이 시행되지 않았지만 로봇인공관절의 도입으로 수술이 정밀해지고 사전계획을 세울 수 있게 되면서 이러한 단점들이 개선되었다. 

무릎보전 인공관절은 고령의 환자에게는 골절제량이 적고 안정성을 부여하는 인대가 남아 있어 수술 후 발생할 수 있는 골절이나 불안정성의 위험이 줄어서 유리하다. 또한, 젊고 뼈가 튼튼한 환자에게는 십자인대의 고유수용감각을 살려 운동기능을 향상시키고 관절 움직임을 덜 구속하여(less constrained), 인공관절을 오래 쓸 수 있게 해준다. 강한 구속력으로 무릎을 잡아주면 더 튼튼할 거 같지만, 무릎은 일상생활에서 구부리고 펴는 것 외에도 회전, 비틀림 등 자유로운 움직임이 필요하다. 이러한 움직임이 인공관절에 의해 제한되면 오히려 인공관절치환물과 뼈 사이에 스트레스가 많이 가해져서 그 사이에 틈이 생겨 느슨해지는 관절치환물의 해리(loosening)가 생긴다. 따라서 인대에 큰 문제가 없다면 구속력이 적은 인공관절이 재수술 빈도를 줄일 수 있다. 

또한, 로봇인공관절을 통한 무릎보전 인공관절은 자연스러운 무릎의 모양을 그대로 재현하게 해주어 좀 더 편하다고 느끼게 해준다. 무릎 관절은 태생적으로 무릎을 이루는 뼈가 각각 지면에 평행하기보다는 2~3도 정도 내측 혹은 외측으로 기울어져 있다. 이러한 자연스러운 각도를 구현하면서 전체적인 관절면이 지면에 평행하고, 다리의 정렬이 똑바르게 하려면 로봇인공관절을 통해 1~2도를 정밀하게 구현해내야 한다. 로봇을 통해 손상되기 전의 내 무릎 관절의 특성을 살려내는 신의 영역에 도전하게 되는 것이다. 

우리 몸의 관절이 건강하다면 특별히 신경 쓰지 않고 일상생활을 하게 되지만 조금이라도 불편감이 있다면 그 관절을 신경 쓰고 인지하게 된다. 무릎 인공관절수술 후에는 이러한 것을 평가하여 환자의 만족도를 확인하는 설문지(Forgotten Joint Score)가 있을 정도로 수술 후 만족에 대한 기대치가 높은 수술이다.

로봇과 무릎보전 인공관절의 융합, 수술한 지도 모르고 지내는 내 무릎 같은 관절을 만들어줄 수 있을 것이라 기대한다.

* 본 칼럼의 내용은 헬스조선의 편집방향과 일치하지 않을 수도 있습니다.

한도환의 무릎 이야기

무릎 퇴행성관절염, 십자인대파열, 슬개골탈구, 햄스트링, 반월상연골판 파열 등 무릎 통증을 일으키는 질환은 많습니다. 질환 별 설명과 치료방법(주사치료, 관절경수술, 절골술, 인공관절수술 등)에 대한 개인적 견해를 여러분께 전합니다.

SNU서울병원 /한도환 원장
-서울대학교 의과대학 졸업
-서울대학교병원 정형외과 전공의
-서울대학교병원 정형외과 전임의(무릎관절)
-서울대학교 보라매병원 슬관절 임상강사
-분당서울대학교병원 슬관절 임상강사
-서울대학교병원 정형외과 임상 자문의
-분당서울대학교병원 정형외과 임상자문의
-서울특별시 보라매병원 정형외과 임상자문의
-남기세병원 관절센터 원장
-월간스포츠의과학 연자
-SNU서울병원 로봇인공관절 연구소장

[교육수련]
-로봇 인공관절 카데바 워크샵 (NAVIO Robotic UKA/TKA Cadaver Workshop) 수료
-국제 축구 연맹 스포츠의학 과정(FIFA Diploma in Football Medicine) 수료
-AOTrauma Principle Course 수료
-TPI 통증치료 과정 이수

[학회]
-대한정형외과학회 정회원
-대한슬관절학회 정회원
-대한고관절학회 정회원
-대한스포츠의학회 정회원
-국제 관절경 및 슬관절, 스포츠의학회 ISAKOS(International Society of Arthroscopy, Knee Surgery and Orthopaedic Sports Medicine)회원
-2019 ISTA(International Society for Technology in Arthroplasty) - 인공관절 후 골밀도와의 상관관계, 무수혈 인공관절(TXA) 연구발표
-2019 ASIA(Arthroplasty Society in Asia) - 인공관절 장기추시 연구결과 발표
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