로봇이 하는 미래의 인공관절수술

무릎 이상훈의 무릎 이야기

SNU서울병원/이상훈 대표원장

고령화 사회에 진입하면서 노년기에도 젊었을 때 그대로 활동적이고 즐겁게 지내고 싶어 하는 욕구가 늘고 있다. 때문에 노년의 삶의 질을 저하하는 퇴행성 질환에 대한 경각심도 커졌다. 특히 활동력을 크게 좌우하는 무릎관절은 체중 부하를 많이 받고 빈번하게 사용되는 부위이므로 퇴행성관절염이 쉽게 발생할 수 있다. 무릎 관절염을 정복하기 위한 유일한 해결책인 ‘인공관절치환술’은 ‘초고령화 사회’에 접어들면서 더욱 주목받을 것이다.



인공관절치환술을 고민하는 관절염 환자들이 매체에서 접하는 여러 흥미로운 기술 중 하나는 바로 ‘로봇 인공관절치환술’일 것이다. 의료와 컴퓨터·로봇 기술을 접목해 인간의 한계를 뛰어넘고자 하는 시도는 20여 년 전부터 꾸준히 이어져 왔다. 컴퓨터 내비게이션과 로봇 관련 특정 기술은 개발되면 많은 사람이 주목하고 시간이 점차 흘러 다시 인기가 시들해지는 등 등락을 거듭하는 역사를 거쳤다. 그런 과정을 거쳐 발전해 온 가장 최신의 기술인 로봇 인공관절치환술은 우리나라에서도 3~4년 전부터 대학병원, 관절 전문병원을 중심으로 도입돼 시행되고 있다.

하지만 현재까지 로봇 인공관절치환술은 컴퓨터가 수집한 데이터 값을 바탕으로 인간인 집도의가 수술하고 인공관절을 직접 삽입하는 방식이다. 오차를 0에 가깝도록 줄여 정확성과 안전성이 높을 것으로 기대하지만, 사실 의사의 임상경험과 술기 능숙도가 풍부하지 않다면 정확한 데이터 값도 무용지물이 되는 셈이다. 게다가 로봇은 수술의 여러 절차 중 일부에만 관여한다. 인공관절치환술은 계획, 절골, 연부조직 절개와 균형 맞춤 등의 과정을 거치는데, 로봇이 관여하는 것은 주로 절골(뼈를 깎는) 등의 단계에만 국한된다. 



로봇 인공관절치환술의 장점이라고 내세우는 정확성은 고관절부터 무릎, 발목의 하지 정렬을 정확하게 맞출 수 있다는 것을 의미한다. 하지만 이 또한 인체의 다리 축과 인대 균형 상태가 개인마다 달라서 다양한 상황에 대한 연구가 뒷받침되어야 하는 부분이다. 1세대 로봇 인공관절치환술은 높은 비용과 낮은 효율성으로 대부분의 의사에게 외면받았으나, 현재 로봇 인공관절치환술은 한층 개선돼 미국을 중심으로 상용화되었다. 임상 데이터가 점차 쌓이고 있으며 이에 대한 연구 보고서에서 활발하게 장단점을 논의하고 있는 단계다.



여전히 로봇은 인간의 보조 역할을 하며 의사의 정확한 판단이 수술의 예후를 좌우하고 있지만, 눈부시게 발전하고 있는 ‘의료 로봇’ 기술은 줄기세포치료처럼 상당히 기대를 받고 있는 분야다. 앞서 언급한 로봇 인공관절치환술의 한계를 극복하는 첨단 기술이 개발된다면 의사 입장에서는 마음 놓고 환자에게 완벽한 인공관절치환술을 시행할 수 있을 것이다. 인체의 다양한 해부학적 구조와 생리적 특성까지 반영해 인공관절을 삽입하는 로봇 기술이 발전되기까지는 의사 또한 과학자의 자세로 관절에 관한 끊임없는 연구와 임상경험을 쌓아야 하겠다.

‘정밀한 임플란트 기구’를 사용해 환자 맞춤 수술을 시행하는 현재의 방법 또한 앞으로 발전해 나갈 로봇 기술의 밑그림이 되고 있다. 정밀형 인공관절치환술에 대한 연구와 경험이 한 단계 더 나아갈 의료 로봇 기술 개발과 시너지를 내서 더 많은 환자가 관절염에서 해방될 수 있기를 바란다.

* 본 칼럼의 내용은 헬스조선의 편집방향과 일치하지 않을 수도 있습니다.

무릎 이상훈의 무릎 이야기

무릎 퇴행성관절염, 십자인대파열, 슬개골탈구, 햄스트링, 반월상연골판 파열 등등 무릎통증을 일으키는 질환은 많습니다.
이러한 질환별 설명과 치료방법(주사치료, 관절경, 절골술, 인공관절 등)에 대한 견해를 전합니다.

- 서울대학교 의과대학 의학과 학사
- 서울대학교 의과대학 대학원 정형외과학 박사

- 서울대학교병원 정형외과 임상부교수
- 피츠버그의대 스포츠메디컬센터 펠로우쉽
- 피츠버그대학교 줄기세포연구센터 펠로우쉽
- 서울대학교 정형외과학교실 부교수

- 대한연골 및 골관절염학회 이사
- 대한정형외과 스포츠의학회 국제교육위원장
- 대한스포츠의학회 이사
- 미국정형외과학회 (American Academy of Orthopaedic Surgeons) 회원

교과서 집필
슬관절학 제 1권 대한슬관절학회 – part3. 전방십자인대
슬관절 수술 아틀라스 – section 인대재건술
골절학 Textbook of Fractures and Joint Injuries
학생을 위한 정형의학 서울대학교 의과대학 정형외과학교실

수상내역
[2010 대한정형외과학회 학술본상]
이상훈, 김지현, 조현철, 성상철, 이재철, 이명철.
Effect of Serum and Growth Factors on Chondrogenic Differentiation of Synovium-Derived Stromal Cells

[2017 대한정형외과학회 학술장려상]
김중일, 김보현, 이기웅, 이오성, 한혁수, 이상훈, 이명철
Lower limb length discrepancy after high tibial osteotomy : Prospective randomized controlled trial of lateral closing versus medial opening wedge osteotomy

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