인공관절 수술의 발전, 무릎 퇴행성관절염 말기 '맞춤형으로 정확한 치료

관절염 극복하고 활동성 높여 삶의 질 향상시킬 수 있어

【베이비뉴스 윤정원 기자】

강남 연세사랑병원 관절센터 서동석 부원장이 환자에게 맞춤형 인공관절 수술에 대해 설명하고 있다. ⓒ연세사랑병원

나이가 들면 흰머리가 생기고 주름이 생기는 등 신체의 노화 현상이 발생한다. 관절 또한 노화로 기능이 점진적으로 저하되고 관절 주변 근육, 인대, 힘줄도 약해지면서 관절 통증도 잦아진다. 특히 무릎관절은 걷고 활동하는 대부분의 일상생활에 사용되며, 여타 관절에 비해 구조적으로 불안정한 형태를 갖고 있기 때문에 다른 관절들에 비해 퇴행성 변화가 빠르게 진행될 수 있다. 이러한 이유로 50, 60대 중·장년층의 과반수가 무릎 퇴행성관절염으로 지속적인 통증과 생활의 불편함을 호소한다.

◇ ‘퇴행성관절염 말기’, 극심한 무릎 통증으로 일상생활 큰 제약

퇴행성관절염은 일상생활 중 시큰시큰한 무릎 통증이 지속되거나 계단을 오르내릴 때의 불편감과 O자형 휜 다리(오다리) 변형 등의 증상으로 짐작할 수 있다. 퇴행성관절염이 초·중기를 지나 말기로 진행되면, 시큰시큰한 통증을 넘어서 밤에 잠을 잘 수 없을 만큼 극심해지고 심한 다리 변형이 나타나 정상적인 보행이 힘들어 질 수 있다. 중년 여성들의 경우 설거지나 청소를 하는 기본적인 생활조차 힘들어져 삶의 활력을 잃기도 한다.

통증으로 생활의 큰 제약을 유발할 수 있는 퇴행성관절염은 적극적인 치료 및 꾸준한 관리가 중요하다. 특히 퇴행성관절염 말기는 극심한 통증으로 우울감까지 느끼기 때문에 ‘인공관절 수술’을 통해 통증의 근본 원인을 해결해야 한다. 인공관절 수술은 염증을 일으키는 관절 자체를 특수한 재질의 인공뼈 및 인공연골로 교체하는 치료법으로 통증을 줄이고 무릎 기능의 회복을 돕는다. 최근에는 인공관절 수술기법도 정확성과 안정성을 향상시키는 방향으로 발전하고 있다. 그래서 퇴행성관절염 말기 환자들은 일관적으로 안정적인 수술결과를 기대할 수 있다.

강남 연세사랑병원 관절센터 서동석 부원장은 “최근 퇴행성관절염을 정확하고 안정적으로 치료하는 치료법들이 개발되면서, 적극적인 치료와 꾸준한 운동을 병행하면 관절염을 극복하고 활동성을 높여 삶의 질을 향상시킬 수 있다”며 “특히 퇴행성관절염 말기의 맞춤형 인공관절 수술은 첨단 3D 프린터 기술을 접목해 정확하고 안정적인 수술로 보다 빠른 무릎 기능의 회복이 가능하다”고 설명했다.

◇ 자체 ‘수술도구’ 개발해 정확한 맞춤형 인공관절 수술, 인공관절 수명 향상 기대

맞춤형 인공관절 수술은 개개인의 환자에게 맞는 가장 최적화된 수술 기구를 설계해 적용하는 방법이다. 각 환자 고유의 무릎관절의 크기 모양, 연골 손상 정도, 하지 정렬을 고려해 가장 이상적인 인공관절 수술을 설계한다. 수술 전 3D 시뮬레이션으로 가상의 수술을 해 보고, 수술 시 인공관절의 위치를 잡는 수술가구(Patient Specific Instrument:PSI)를 설계해 3D프린터로 출력한다. 출력된 수술도구는 환자의 무릎에 꼭 맞게 제작되어 인공관절의 정확한 위치를 잡고, 관절의 절삭을 돕는 데 사용된다.

이처럼 환자에 최적화된 맞춤형 수술 방식을 적용하면 정확도를 향상시키는 큰 장점이 있다. 하지 정렬을 정확히 맞추면 인공관절의 안정성이 높아져 수명 연장도 기대해 볼 수 있다. 또한 수술시간이 짧아지면서 감염이나 출혈, 주변 조직을 건드리는 과정도 줄어 합병증의 위험도 감소시킬 수 있다.

특히 맞춤형 수술기구는 수술의 정확성을 높이는 ‘가이드(Guide)’ 역할로서, 최근 국내외로 많은 연구가 이루어지고 있다. 최근 국내에서도 공학 계열 엔지니어와 정형외과 전문의의 협업으로, 활발한 연구를 통해 국내 자체적인 수술기구와 설계기술이 최초로 개발되기도 했다. 강남 연세사랑병원 인공관절 연구센터는 국내 최초로 자체 3D 맞춤형 수술도구 및 설계기술을 개발해 2건의 특허를 보유하고 있다.

서동석 부원장은 “실제 2015년 11월 SCI급 저널인 ‘BioMed Research International'에 게재된 강남 연세사랑병원 인공관절 연구센터의 임상 연구논문을 확인해 보면 맞춤형 인공관절 수술이 수술시간을 단축시키고 하지 정렬의 정확도를 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다”며 “정확한 수술은 부작용이나 회복, 차후의 인공관절 수명 향상에도 영향을 미치기 때문에 고령의 퇴행성관절염 말기 환자들에게 크게 도움이 될 것으로 기대한다”고 설명했다.

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