[의학칼럼] 로봇으로 인공관절수술 패러다임을 바꾸다

입력 2021.09.29 11:28

인천힘찬종합병원 안치훈 과장
▲인천힘찬종합병원 안치훈 과장/사진=인천힘찬종합병원 제공

조용한 수술실 안에서 집도의의 지시에 따라 건네지는 메스, 집게 등 수술 도구들. 드라마나 영화 속에 흔히 등장하는 수술 풍경이다. 하지만 정형외과 수술실은 조금 다르다. 정형외과는 뼈, 혈관, 힘줄, 근육, 인대, 신경 등 신체의 관절 구조물에 관련된 질환이나 외상을 치료하는 진료과로, 단단한 뼈를 깎고 고정하기 위해 톱, 망치, 나사못 등 마치 공장을 방불케 하는 도구들을 볼 수 있다. 말기 관절염 환자의 손상된 관절과 연골을 깎아내고 인공관절로 대체하는 인공관절수술 역시 마찬가지다.

도구와 술기, 소재의 진화를 거듭한 인공관절 수술
1960년대 영국의 존리 경에 의해 시작된 인공관절 수술은 임상적 연구와 기술적 발전을 거듭했다. 먼저 인공관절의 다양성과 소재의 진화를 들 수 있다. 강화 플라스틱부터 세라믹, 신소재 등으로 발전하면서 인공관절의 평균 수명은 15~20년 정도로 길어졌다. 이에 따라 통증을 참고, 수술을 무조건 미루어야만 했던 비교적 젊은 층의 관절염 환자들도 적극적인 치료가 가능하게 됐다. 현재 인공관절은 성별이나 관절 사용 범위, 생활 습관은 물론, 크기와 모양을 고려한 다양한 종류의 인공관절이 상용화돼 있다.

인공관절 수술법에 대한 기술적인 발전도 빼놓을 수 없다. 수술도구 및 수술 테크닉의 진화로 수술의 안전성과 만족도가 크게 향상되고 있다.

로봇 기술과 접목돼 수술 정확도·안전성 높아져
최근에는 로봇기술이 인공관절 수술에 도입되면서 큰 변화를 가져왔다. 기존에는 의사의 경험에만 의존해왔다면 로봇 인공관절 수술은 뼈의 절삭범위, 삽입각도, 인공관절크기 등을 미리 사전에 계산하여 수술 계획을 세워볼 수 있고, 수술 중에는 다리의 축과 정렬, 인대의 균형 등 세부적인 관절의 정보를 컴퓨터가 계산한 수치로 볼 수 있어 수술의 정확도와 안전성이 크게 향상됐다.

예를 들어 다리의 축과 정렬을 맞추기 위해서 허벅지 뼈에 30~50cm 정도 길게 구멍을 뚫고 절삭 가이드라는 도구를 고정하는 과정이 필요한데 이 과정에서 다량의 출혈이 불가피했다. 하지만 로봇 수술은 이런 데이터가 허벅지 뼈와 정강이뼈에 고정한 센서를 통해 로봇의 수신 센서로 전달돼 집도의가 모니터를 통해 확인할 수 있다. 집도의는 자신만의 임상경험에 수치화된 데이터를 참고해 더욱 정확한 수술이 가능하다. 든든한 수술 보조자를 뒀다고 표현할 수 있다.

본격적인 수술이 시작되면 집도의는 컴퓨터가 계산한 사전 정보를 참고해 직접 눈으로 환자의 관절과 주변 조직의 상태를 파악하고, 필요한 경우 수술 계획을 재검토하기도 한다. 물론 관절뼈를 깎아낼 때는 기존의 수술도구들을 사용하지 않는다. 집도의가 로봇팔을 잡고 팔 끝에 부착된 절삭도구를 움직여 절삭을 진행한다. 이때 로봇시스템에서 가장 중요한 햅틱시스템이 빛을 발한다. 절삭도구가 사전에 계획된 절삭범위를 벗어나게 되면 로봇팔의 작동을 멈추게 하는 안전장치다. 정상 뼈와 주변조직의 손상을 최소화하기 때문에 출혈을 줄이는 것은 물론 수술 후 통증도 줄여 회복을 앞당길 수 있다.

급변하는 수술 패러다임, 앞으로도 기대돼
인공관절수술과 로봇의 만남은 이처럼 정확도와 안전성을 눈에 띄게 높여주고 있다. 수술 후 환자의 만족도가 높아지는 것은 당연하다. 힘찬병원 관절의학연구소에서 로봇 인공관절 수술환자 676명을 대상으로 수술 3개월 후 만족도를 조사해 보니 약 80% 가까운 환자가 만족한다는 답변을 줬다. 보통 수술 3개월 후부터 회복속도가 빨라지면서 만족도도 가파르게 올라간다. 환자마다 다소 차이가 있겠지만 일반적으로 수술 후 6개월에서 1년이 지나면 일반 인공관절 수술 환자도 90% 가까이 만족감을 보이는데 수술 후 3개월 시점에 80%에 가까운 환자가 수술결과에 만족한다는 것은 로봇수술 후 조기 만족도가 매우 높다고 볼 수 있다.

로봇팔을 잡고, 모니터를 보면서 인공관절 수술을 한다는 것은 과거에는 상상도 못 한 진료실 풍경이었지만 지금 현실이 되었다. 앞으로도 수술도구와 기술은 끊임없이 발전할 것이다. 이러한 기술들이 의사의 임상경험과 접목된다면 더욱 큰 시너지를 내는 것은 물론 환자의 만족도를 높여주는 것은 두말할 나위가 없다. 앞으로 어떤 신기술이 나와 수술의 정확성을 높여주는데 일조를 할지 자못 기대된다.

(* 이 칼럼은 인천힘찬종합병원 안치훈 과장의 기고입니다.)


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