스마트 의료_ 로봇 인공관절수술
국내 대학병원서 '마코' 로봇 도입… 수술 전 삽입 위치 등 치밀하게 계획
오차·통증은 줄이고 운동 범위 넓혀 기존 수술보다 물리치료 횟수 '절반'
◇연골 손상된 말기… 인공관절 고려해야
건강보험심사평가원에 따르면 국내 퇴행성관절염 환자는 2013년 333만6891명에서 2018년 387만4622명으로 5년 새 약 16% 증가했다. 퇴행성관절염은 긴 세월 동안 걷고 뛰며 관절을 사용한 노년층 중 37.8%가 앓을 정도로 흔한 질병이다. 증상이 심하지 않은 퇴행성관절염 초기에는 근육을 강화하는 운동치료와 체중을 줄이면 개선할 수 있다. 이후에는 약물치료와 주사치료를 시행한다. 말기로 진행돼 연골이 거의 남아있지 않다면 손상된 관절을 인공관절로 대체하는 '인공관절치환술(인공관절수술)'을 고려한다.
인공관절수술을 받으면 무릎이 크게 손상된 말기 퇴행성관절염 환자라도 통증 완화와 관절기능 회복을 노릴 수 있다. 연골이 닳거나 관절이 변형되더라도 새로운 인공관절을 넣어 정상적인 관절로 만들 수 있기 때문이다. 인공관절수술을 받는 사람은 계속 증가하는 추세다. 건강보험심사평가원에 따르면 2018년 인공관절수술을 받은 환자는 9만4658명으로 2013년 7만4649명보다 약 30% 늘었다.
인공관절수술을 할 때는 정확하게 부위를 예측해 인공관절을 삽입해야 한다. 정확도에 따라 관절 가동 범위 확대, 빠른 회복, 통증 감소 등을 최대한 끌어낼 수 있기 때문이다. 서울대병원 정형외과 이명철 교수는 "인공관절수술은 정교하고 섬세한 절삭을 바탕으로 환자의 하지 정렬 및 관절 균형을 맞추는 것이 성공의 척도"라고 말했다.
사람의 뼈 모양과 인대, 힘줄 등은 사람마다 달라 인공관절수술은 고도의 기술이 필요하다. 또 수술 과정에서 만일의 상황을 대비해 환자 상태를 실시간으로 점검해야 한다. 이에 의료진의 전문성과 로봇의 정확도를 결합한 로봇 인공관절수술 사용이 증가하는 추세다. 로봇을 이용해 인공관절을 넣는 로봇 인공관절수술법은 뼈를 정밀하게 깎은 다음, 인공관절을 정확한 위치에 삽입하므로 사람의 손으로 하던 기존 수술보다 성공률을 높이고 부작용은 줄인 방법이다.
◇전문성·정확성 갖춰 정교하게 수술
세브란스병원 정형외과 박관규 교수는 "환자들은 인공관절수술 후 이전 같은 일상생활이 유지되길 기대한다"며 "로봇 인공관절수술은 의사와 로봇이 보다 정확한 절삭과 인공관절 삽입을 시행하므로 재수술 방지와 환자 만족도를 높일 수 있다"고 설명했다.
로봇수술의 정확도와 활용도는 숫자로도 나타난다. 서울대병원, 세브란스병원, 강남세브란스병원, 세란병원 등이 도입해 사용하고 있는 로봇인 '마코'(한국스트라이커) 수술을 연구한 결과에 따르면, 로봇 수술은 오차 범위가 1.9도로, 일반 인공관절수술(3.9도)보다 2도 작다. 운동 범위는 일반 수술(93도)보다 넓은 104도까지 확장됐다. 절삭력은 5배, 삽입 정확도는 3배 이상 높였다. 로봇이 수술 중에 실시간으로 컴퓨터를 통해 정보를 수집해 0.5㎜ 오차까지 바로잡으면서 유연하게 수술하기 때문이다. 또 의료진이 로봇팔을 잡고 수술하기 때문에 급작스럽게 발생할 수 있는 변수에도 즉각 대응할 수 있고, 계획된 수술 부위를 벗어날 경우 자동으로 로봇팔이 작동을 멈추도록 설계해 안정성을 높였다.
◇수술 후 회복 시간, 일상 복귀 앞당겨
로봇 인공관절수술은 환자의 빠른 회복을 도와 일상 복귀까지 앞당긴다. 연구 결과, 로봇 인공관절수술 시 회복시간은 기존 수술보다 약 11시간 단축된 약 20시간이었다. 수술한 다음 약 3일 후(77시간)에 걸을 수 있어 최대 11시간 이상 빠른 복귀가 가능하다. 물리치료 횟수는 평균 5회로, 일반 인공관절수술 대비 절반 이상 단축시켜 치료비 절감 효과도 있다.
박관규 교수는 "일반 수술보다 회복기간을 단축할 수 있어 보행의 어려움을 겪는 등의 말기 퇴행성 관절염 환자라면 전문의와 상담을 통해 로봇 인공관절수술을 고려할 수 있다"고 말했다.
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