[건강한 가족] 오차 줄인 로봇 인공관절 수술, 정확도 높고 출혈·통증 최소화

중앙일보

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병원 탐방 분당 서울나우병원

분당 서울나우병원 류호광 센터장이 3차원 입체 영상을 보면서 로봇을 활용해 인공관절 수술을 집도하고 있다. 완전 자동형 로봇 수술은 계획된 부분만 절삭해 초정밀 수술이 가능하다. 인성욱 객원기자

무릎 인공관절은 로봇 수술이 활발하게 적용하는 분야다. 고령층에게 보다 안전하고 정확한 치료 결과를 가져오는 신기술로 근거를 쌓고 있다. 분당 서울나우병원은 3세대 완전 자동형 무릎 인공관절 로봇으로 초정밀 퇴행성 관절염 치료를 선도한다. 무릎뼈를 3차원 입체 영상으로 시각화해 수술 정확도를 높이면서 한국인에 최적화한 인공관절 디자인으로 자연스러운 무릎 운동성 복원을 추구한다.

무릎은 직립 보행하는 체중을 지지하고, 걸을 때 발생하는 충격을 흡수·완충하는 역할을 한다. 나이가 들면 무릎관절도 삐걱거린다. 말기 퇴행성 관절염으로 무릎 속 연골이 모두 닳아 없어지면 딱딱한 뼈와 뼈가 충돌해 생기는 극심한 통증으로 절뚝거리면서 걷는다. 이때는 무릎 통증을 참으며 지내기보다는 인공관절 수술을 고려해야 한다. 울퉁불퉁 닳은 무릎 연골과 뼈를 제거한 다음 이를 대신할 무릎 인공관절을 이식한다. 최근엔 무릎뼈 절삭 오차를 최소화한 ‘큐비스 조인트’ 로봇 인공관절 수술에 주목한다. 사람마다 다른 무릎의 크기·생김새·손상도 등을 분석해 치료 만족도를 높인다. 해부학적 각도만 고려해 일괄적으로 어느 부위를 절삭할지 결정한 것보다 진보한 수술 기법이다. 분당 서울나우병원이 3세대 완전 자동형 수술 로봇인 큐비스 조인트를 선도적으로 도입한 배경이다. 류호광 분당 서울나우병원 로봇인공관절센터장은 “무릎뼈를 더 정밀하게 절삭하고 좌식 생활 등 한국인의 일상을 반영한 인공관절 디자인으로 편안하게 무릎을 구부리고 펴면서 오랫동안 사용할 수 있다”고 말했다.

건강한 뼈 더 많이 보존, 회복 빨라

분당 서울나우병원에서 시행하는 무릎 인공관절 로봇 수술의 장점은 네 가지다. 첫째로 무릎뼈 절삭 정확도가 높다. 분당 서울나우병원에서 도입한 무릎 인공관절 수술 로봇인 큐비스 조인트는 미세 절삭이 가능한 동그란 원 형태의 절삭 도구인 엔드밀로 뼈를 자른다. 무릎뼈를 자르기 위해 수술용 톱을 밀고 당기는 과정에서 발생하는 진동으로 생기는 절삭 오차를 최소화한다. 류 센터장은 “엔드밀은 무릎뼈 절삭 오차를 0.5㎜ 이하로 줄여준다”고 말했다. 수술 중 뼈의 미세한 움직임을 실시간 감지하는 BMM(Bone Motion Monitor) 기능으로 뼈 절삭 정확도를 극대화해 건강한 무릎뼈를 더 많이 지킬 수 있다.

둘째로 수술 후 일상 복귀가 빠르다. 큐비스 조인트 로봇은 수술 전 촬영한 컴퓨터단층촬영(CT) 영상을 토대로 현재 무릎관절의 상태를 3차원 입체 영상으로 정확하게 계측한다. 이를 토대로 해부학적으로 오차 범위가 1㎜ 미만일 때까지 여러 번 가상 수술을 시행하면서 환자 개인에게 가장 적합한 무릎 인공관절 수술을 세운다. 이를 통해 고관절(엉덩이)·무릎·발목의 정중앙을 잇는 중심축이 일직선을 이루며 올곧은 상태를 만든다. 하체 중심축에서 3도 이내에 위치하면 성공적이라고 평가하는데, 로봇 수술은 중심축이 1도 이내에 위치해 하체 정렬 정확도를 더 높인다.

이외에도 무릎뼈 절삭을 돕는 별도의 수술 도구를 체내 삽입하지 않고 로봇으로 하체 중심축을 파악한다. 실제 수술에서는 계획된 부위만 정확하게 절삭하면서 주변 조직이나 근육·혈관·인대·신경 등 불필요한 손상을 최소화한다. 최소침습적 치료로 덜 째는 만큼 무릎이 덜 붓고 통증·출혈이 적다. 안태수 원장은 “수술 당일부터 무릎을 구부리고 펴는 재활 운동을 시작하는데 더 수월하게 움직인다”고 말했다. 적극적 초기 재활로 무릎 운동성 개선 등 예후도 긍정적이다. 고령이라면 체력적 부담을 줄여주면서 안전하고 빠른 재활이 가능한 로봇 수술을 고려하는 것이 좋다.

한국인 생활 감안해 가동 범위 넓혀

셋째로 양반다리나 쪼그려 앉는 좌식 생활이 가능하다. 분당 서울나우병원에서는 인공관절의 가동 범위를 넓힌 한국형 인공관절 ‘b.r.q Knee(Bending, Rotating and Quantum leap Knee)’를 사용한다. 앉을 때 무릎을 완전히 굽히는 양반다리 자세 등 좌식 생활에 익숙한 한국인은 무릎 앞부분 중에서도 안쪽이 더 많이 닳는다는 점 등을 반영한 인공관절이다. 분당 서울나우병원 강형욱 이사장팀이 퇴행성 관절염으로 인공관절 수술을 받은 한국인의 무릎뼈 356개를 실측해 무릎 형태를 분석해 인공관절 디자인을 개선했다. 무릎을 150도까지 굽힐 수 있다. 무릎을 완전히 굽혀 꿇어 앉을 때 필요한 각도다. 좌식 생활은 불편했던 기존 인공관절과는 차이가 존재한다.

넷째로 우수한 내구성으로 재수술 없이 남은 여생을 지낼 수 있다. 대개 무릎 인공관절 수술을 받는 시점은 아무리 빨라도 65세는 넘어야 한다. 기대수명이 80세가 넘는 것을 고려하면 처음 받는 무릎 인공관절 수술이 중요하다. 전성한 원장은 “이식한 무릎 인공관절이 빨리 닳으면 더 늙어서 또다시 수술을 받아야 할 수 있다”고 말했다. 인공관절의 내구성을 살펴야 하는 이유다. ‘b.r.q Knee’는 무릎을 굽혔다 펼 때 인공관절에 가해지는 압력을 고루 분산하면서 질화티타늄(Tin)으로 특수 코팅해 인공관절 표면에 흠집이 덜 생기도록 했다. 인공관절의 유형별로 마모도가 어떻게 다른지 측정하는 검사에서 ‘b.r.q Knee’의 마모도는 2.48로 가장 낮았다. 고정 연골판을 사용하는 인공관절은 22.5, 움직이는 연골판을 사용하는 인공관절은 7.5다. 이를 통해 기존에는 10~15년 정도였던 인공관절의 수명을 20년 이상으로 늘렸다.

류호광 센터장이 알려주는 인공관절 수술 전 체크포인트

1 다양한 치료법을 제시하는가

인공관절 수술은 무릎 퇴행성 관절염 치료의 마지막 수단이다. 평균 수명과 인공관절 수술 후 언제까지 쓸 수 있는지 등을 모두 고려한다. 기준은 65세다. 이보다 어리다면 약물치료, 줄기세포 치료, 연골재생치료, 절골술, 부분 인공관절 등 자기 관절을 보존하는 치료부터 시도한다.

2 내 무릎에 맞는 인공관절 선택이 가능한가

지금까지는 인공관절에 내 몸을 끼워 맞춰 수술했다. 인공관절을 내 무릎처럼 편안하게 움직이려면 한국인의 생활 방식을 고려해 무릎의 가동 범위를 넓힌 인공관절을 선택하는 것이 좋다. 수술 후 무릎을 완전히 굽혀 좌식 생활이 가능한지를 살핀다. 분당 서울나우병원은 한국인의 무릎뼈를 실측해 디자인을 개선한 한국형 인공관절을 사용한다.

3 지속적 연계 치료가 가능한가

인공관절 수술은 그 이후가 중요하다. 재활에 소홀하면 무릎이 다시 뻣뻣하게 굳는다. 또 골다공증 등으로 뼈가 약해지는 것을 놓치면 이식한 인공관절이 헐거워진다. 지속적 연계 치료까지 고려해야 한다. 분당 서울나우병원은 대학병원급 전문성과 동네병원의 접근성을 자랑하며 20년 이상 분당 지역에서 관절·척추 등 근골격계 질환을 중점 진료한다.

4 최신 로봇 수술을 활용하나

인공관절 수술의 핵심은 정교함이다. 내 발에 맞는 신발을 신어야 편한 것처럼 인공관절 수술도 초(超) 개인적 치료가 필요하다. 최근 임상에서 활발하게 쓰이는 인공관절 로봇 수술은 무릎뼈 절삭 정확도를 높여 엉덩이·무릎·발목으로 이어지는 하체 중심축을 일직선으로 맞추는 데 유리하다. 그만큼 인공관절을 오래 쓸 수 있다.

권선미 기자 kwon.sunmi@joongang.co.kr