아프지 않게 오래 쓰는 건 기본… 진짜 내 무릎 같은 '3세대 디자인 인공관절'로 만족도 높인다

입력 2021.10.13 09:29

헬스 특진실_ 연세사랑병원

기존 인공관절보다 다양한 디자인
환자별 가장 잘 맞는 형태 적용 가능해

자체 3D 시뮬레이션 프로그램 이용
뼈 절삭·관절 삽입·정렬까지 정밀하게
인공관절 혁신 선도… 3세대 수술 300건

나이가 들면 무릎 관절도 노화한다. 고령사회에 접어들며 무릎 관절 속 연골이 닳아 없어지는 퇴행성관절염 환자는 꾸준히 늘고 있다. 2015년 260만8000여 명에서 2019년 296만8000여 명으로 많아졌다. 이 때문에 무릎 관절을 갈아 끼우는 인공관절 치환술 역시 2015년 대비 2019년엔 수술 건수가 37% 증가했다.

인공관절 치환술은 그 의술이 꾸준히 발전해, 안정성이 충분히 확보됐고 인공관절의 수명도 20~25년으로 확인된 상태다. 이제는 인공관절 치환술에 있어서 '만족도'를 논하는 시대가 됐다. 환자가 얼마나 수술에 만족하고 '내 무릎 같다'고 느끼는지가 중요한 것이다.

고용곤 연세사랑병원장이 새로 도입한 3세대 디자인 인공관절에 대해 설명하고 있다. /신지호 헬스조선 기자
◇디자인 세분화된 '3세대 디자인 인공관절'

3세대 인공관절의 시대가 도래했다. 1970년대엔 인공관절 치환술을 통해 환자의 무릎 통증을 줄이고, 새로 넣은 인공관절이 오래 쓰이도록 하는 게 중요했다. 1990년대에 들어서면서부터는 인공관절을 얼마나 정확하게 넣는지를 중요시했다. 그러면서 개발된 게 내비게이션, 로보닥, 3D 시뮬레이션 등의 기술이다. 여기에, 인공관절의 디자인 또한 발전하기 시작했다. 남녀에 따라, 체형에 따라 맞춰 쓸 수 있도록 다양한 인공관절이 나왔다. 그러다가 2010년부터 개발되기 시작해, 국내에 최근 들어온 기술이 바로 '3세대 디자인 인공관절'이다. 개인 맞춤화를 지향하며 환자의 만족도를 최상으로 끌어올리기 위해, 인공관절의 디자인을 보다 세분화한 게 특징이며, 다양한 인공관절 중 무릎의 굴곡도, 회전 중심축, 내측과 외측의 차이 등을 고려해 가장 적합한 것을 골라 사용할 수 있게 됐다. 연세사랑병원 고용곤 병원장은 "아직 완전한 맞춤형은 아니지만 환자의 무릎 상태에 최적화된 제품을 고를 수 있게 돼, 수술 후 만족도가 굉장히 높은 편"이라며 "수술 후 슬개골이 빠지는 위험도 확연히 줄었다"고 말했다.

◇'PSI' 접목해 신속·정교한 수술 가능

3세대 디자인 인공관절을 사용하는 동시에, 연세사랑병원에서는 자체 개발한 3D 시뮬레이션 프로그램을 이용해 수술한다. 3D 시뮬레이션 프로그램을 이용한 수술은 여러 단계를 거쳐 이뤄진다. 먼저, 환자의 무릎 상태를 MRI(자기공명영상)로 확인한다. CT(컴퓨터단층촬영) 검사 대신 MRI를 찍는 건 연골 두께를 정확하게 파악하기 위해서다. 검사 영상을 이용해 환자의 무릎 상태를 프로그램에 등록하면, 3D 프린터를 이용해 환자 무릎 관절의 뼈 모형을 만들어낸다. 이를 이용해 전문 인력이 가상으로 인공관절을 끼워 넣어 보면서, 정확한 뼈 절삭을 위한 환자별 맞춤형 수술 도구 PSI(Patient Specific Instrument)를 제작해 이를 실제 수술에 적용한다. 이 PSI를 손상된 관절 부위에 끼우고 관절을 깎아내면 인공관절을 제자리에 넣을 수 있다. 환자의 무릎 형태와 고관절·무릎·발목을 잇는 축이 일직선이 되도록 사전에 철저히 계산하기 때문에, 오차 범위가 최소화되고 불필요한 과정 및 시간이 줄어 염증 같은 합병증이 거의 생기지 않는다. 3D 시뮬레이션 프로그램을 이용하면 뼈를 정확한 각도로 절삭하고 인공관절을 딱 맞는 위치에 넣을 수 있으며, 이로 인해 수술을 25분 내외로 아주 빠르게 끝낼 수 있어서 환자 회복도 빠른 편이다. 고용곤 병원장은 "해부학적으로 더 정교해진 디자인을 한 3세대 디자인 인공관절에 PSI를 접목해, 환자들이 보다 더 자신의 무릎 같은 느낌을 받고 편하게 사용할 수 있다"고 말했다.

◇연세사랑병원, 3세대 디자인 인공관절 선제적 도입

다양한 디자인의 3세대 디자인 인공관절은 미국이나 유럽 등에선 널리 쓰이지만, 국내에서는 일부 대학병원을 제외하면 사용하는 곳이 드물다. 3세대 디자인 인공관절을 국내에 선제적으로 도입한 연세사랑병원은 올 6월부터 300명에 가까운 환자들을 3세대 디자인 인공관절과 PSI를 접목한 수술법으로 수술했으며, 환자들의 만족도가 높다. 최근에는 한국존슨앤드존슨메디칼과 업무협약을 체결해 환자 맞춤형 인공관절 수술을 위한 연구 협력, 퇴행성관절염 스포츠메디슨 영역에서의 환자 만족도 향상을 위한 연구 협력, 퇴행성관절염 환자의 가동성 향상과 안정성을 실현하기 위한 연구 협력의 기회를 공동으로 모색하기로 했다. 고용곤 병원장은 "개인 맞춤형 인공관절 수술은 앞으로 계속 발전해, 4~5년 후면 완전한 맞춤형 인공관절 제작도 가능해질 것으로 본다"며 "다만, 인공관절이 아무리 진화하고 다양한 디자인이 나와 세분화된 선택이 가능해진다 하더라도 수술 환자의 신체·건강 상태를 고려해야 하는 등 의료진의 역량이 여전히 수술 성패의 중요한 열쇠로 작용할 것"이라고 말했다.

◇"꾸준한 자체 연구 통해 관절 치료 선도"

연세사랑병원은 3D 시뮬레이션 맞춤형 인공관절 수술, 줄기세포 치료 등에 있어 우수한 자체 기술을 보유하고 있다. 보건복지부 지정 전문병원으로서는 드물게 IRB(임상 시험심사위원회)를 비롯해 의약품 임상시험 실시 기관, 의료기기 임상시험 실시 기관으로 지정 받았다. 인공관절센터, 줄기세포연구센터 등 자체 연구소에서 임상 연구 논문을 발표하고 그 성과를 세계적으로 인정받고 있다. 고용곤 병원장은 "우리 병원 의료진은 관절 치료뿐 아니라 높은 수준의 연구도 꾸준히 실시하고 있다"며 "끊임 없는 연구를 통해 전문병원으로서의 역할에 최선을 다할 것"이라고 말했다.


3세대 디자인 인공관절… '개인 맞춤형'에 한 발 더 다가가다


인공관절은 서양에서 개발돼, 동양인에게는 적합하지 않다는 지적이 제기된 바 있다. 인공관절 수술 후 무릎이 잘 구부러지려면, 무릎 위쪽 대퇴골 뒤 해부학적 구조를 잘 고려해 수술을 진행해야 한다. 그런데 한국인은 서양인과 다른 해부학적 특징을 가지고 있어서 기존 인공관절을 이용해 수술하면 구릎을 구부리는 데 한계가 있었다.

크기 및 두께 등이 세분화된 3세대 디자인 인공관절. 실제로는 이보다 더 다양하게 나와 있다. /연세사랑병원 제공
3세대 디자인 인공관절은 개인 맞춤형에 한 발 더 다가간 인공관절이다. 두께, 크기 등 다양한 옵션이 있어서 환자 체형과 가장 흡사한 인공관절을 골라 수술할 수 있다. 그래서 한국인도 다양하게 나와 있는 인공관절 중 환자의 관절 형태와 가장 흡사한 것을 이용하면 된다. 이렇게 수술하면 수술 후 만족도가 크게 올라간다. 3세대 디자인 인공관절을 선제적으로 국내에 도입한 연세사랑병원 고용곤 병원장은 "나이, 성별, 인종 등에 따라 수술 방식이 달라야 하는데, 3세대 디자인 인공관절이 개발되고 수술법이 발전하면서 이게 가능해졌다"며 "여기에, 수술을 진행하는 의사의 풍부한 경험과 내외과적 협진, 재활 시스템이 뒷받침되면 수술 만족도는 더 높아진다"고 말했다.




맨 위로