[건강한 가족]로봇 수술로 손상 연골만 정확히 교체, 인공관절 수명 늘려

병원 탐방 목동힘찬병원

이정훈 목동힘찬병원 원장은 3차원 CT와 로봇 팔 등 첨단 기술을 활용한 부분 인공관절 수술로 치료 정확도를 높이고 환자 부담은 최소화한다. 김동하 객원기자

무릎 인공관절 수술은 정형외과 수술 중에서도 고난도에 속한다. 절개 범위가 넓고 인대·근육이 복잡하게 얽혀 있어 정상 조직이 손상될 위험이 크다. 다리 전체의 축·균형을 고려해 뼈를 정확히 절삭하지 않으면 체중이 한쪽으로 쏠려 인공관절 수명이 짧아지고 마모·탈구로 인해 재수술해야 할 수도 있다.

특히 손상된 연골만 교체하는 인공관절 부분치환술은 인공관절 전치환술보다 더욱 까다롭다. 절개 범위가 작은 만큼 시야가 좁아 정확한 위치·각도에 인공관절을 삽입하기가 어렵기 때문이다. 수술 과정에 정상적인 연골·십자인대·근육을 건드려 통증·출혈, 무릎 운동성 제한이란 ‘복병’을 만나는 경우가 적지 않다. 성공적인 결과를 장담할 수 없다 보니 정강이뼈를 잘라 휜 다리를 펴는 절골술이나 약물주사로 ‘치료 공백기’를견디다 전체 인공관절 수술을 선택하는사례가 많았다.

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미 FDA가 승인한 ‘마코 로봇’ 활용

하지만 최근 부분 인공관절 수술에도 변화의 바람이 불고 있다. 2000년대 미국식품의약국(FDA)이 ‘마코 스마트로보틱스’(이하 마코 로봇)를 승인하면서 부분·전체 인공관절 수술의 정확도와 안전성이 크게 향상됐기 때문이다. 미국 메이요 클리닉과 뉴욕대병원 등 유수의 의료기관이 도입한 이래 우리나라에서는 목동힘찬병원이 전체에 이어 부분 인공관절 수술에 마코 로봇을 적용하며 ‘맞춤치료’의 새로운 모델을 제시하고 있다.

이수찬 힘찬병원 대표원장은 “지난해부터 6개 분원(목동·강북·부평·인천·부산·창원)에서 5000건 이상의 로봇 전체인공관절 수술을 집도하며 풍부한 임상경험과 노하우를 축적했다”며 “로봇의장점을 극대화해 초기부터 중기·말기를아우르는 퇴행성 관절염의 ‘토털 케어’시스템을 구축할 것”이라고 말했다. 마코 로봇을 이용한 인공관절 수술 과정은 부분·전체가 모두 동일하다. 우선 수술 전 촬영한 3차원 컴퓨터단층촬영(CT) 영상을 토대로 컴퓨터 프로그램이 뼈 모양과 관절 크기, 다리 정렬 상태 등을 자동 분석한 후 이에 맞춰 절삭 범위·각도·두께를 계산해 의사에게 제시한다. 집도의는 이를 토대로 ‘수술 시뮬레이션’을 진행해 환자에게 최적화된 수술 계획을 결정한다. 일반 인공관절 수술과 달리 의사의 숙련도나 컨디션에 따라 결과가 달라질 가능성이 거의 없다.

실제 수술에서는 의사가 로봇 팔을 잡고 수술 계획에 따라 과일 껍질을 깎듯 안정적으로 뼈를 절삭한다. 손 떨림이나 과도한 힘이 들어갈 염려가 없고 사전에 계획된 범위를 벗어나면 로봇 팔이 자동으로 멈추는 ‘햅틱 기능’이 탑재돼 정상 조직을 최대한 보존할 수 있다. 또 종전에는 다리 정렬과 관절 간격 등을 파악하기 위해 허벅지 뼈를 뚫어 기준이 되는 ‘정렬 가이드(IM Rod)’를 삽입해야 했지만, 마코 로봇은 뼈 바깥쪽에 부착한 ‘송수신기(안테나)’가 무릎관절의 전반적인 정보를 실시간으로 모니터링해 출혈량은 줄이면서도 훨씬 정확한 수술이 가능하다.

특히 이런 마코 로봇의 장점은 부분 인공관절 수술에서 극대화된다. 이정훈 목동힘찬병원 원장은 “일반 부분 인공관절 수술은 의사의 시야·움직임이 제한돼 다리를 펴고 굽힐 때(0도·90도)의 관절 간격만으로 다리의 축과 정렬을 맞춰야 했다”며 “반면에 마코 로봇은 0~90도까지 관절 간격을 연속적으로, 즉시 파악할 수 있어 불필요한 조직 손상이나 하지불균형 등 기존 수술에서 발생하는 문제를 최소화할 수 있다”고 설명했다.

실제로 마코 로봇을 이용한 부분 인공관절 수술은 일반 수술보다 정확도가 눈에 띄게 높다. 골관절수술저널(2016)에 발표된 논문에 따르면 수술 방식에 따라 부분 인공관절 수술의 오차를 비교한 결과 사전에 계획된 위치에서 2도 이내로 인공관절이 정확히 삽입된 비율이 마코 로봇 수술은 80%, 일반 수술은 22%로 3배 이상 차이가 났다. 수술 후 5년까지 마모·탈구·해리 등의 부작용으로 인해 재수술한 비율은 3% 미만에 불과했다(The Journal of Arthroplasty, 2018).

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로봇 수술 만족도, 일반 수술의 2배

치료 후 환자 만족도 역시 일반 수술과 절골술을 능가한다. 2018년 국제학술지서지컬 테크놀로지 인터내셔널에 실린 연구결과, 마코 로봇을 이용해 부분 인공관절 수술을 받은 환자는 일상생활로 복귀하기까지 걸린 시간이 평균 6.4주로 일반 수술(평균 8.2주)보다 2주가량 빨랐다. 수술 후 인공관절을 거의 인식하지 못할 만큼 편안하다고 응답한 비율도 마코 로봇 수술을 받은 그룹이 일반 수술을 받은 그룹보다 약 2배 높았다(국제인공관절학술지, 2018).

이정훈 원장은 “절골술은 뼈를 깎아 건강한 연골로 체중을 분산하는 수술로 손상된 연골 부위가 남아 있기 때문에 이로 인한 통증과 관절염 진행을 완벽히 막지 못하는 한계가 있다”며 “로봇 부분 인공관절 수술은 손상 연골을 직접 제거하고, 한 달 이상 목발을 짚어야 하는 절골술과 달리 수술 직후 보행이 가능해 폐렴·근감소증 등 후유증 위험도 상대적으로 적다”고 덧붙였다.

부분 인공관절 수술로 무릎 건강을 되찾으면 전체 인공관절 수술 시기도 늦출 수 있다. 이수찬 대표원장은 “전체 인공관절 수술을 하기에 이른 50대 전후나 체력적인 부담이 큰 고령층에 로봇 부분 인공관절 수술은 새로운 ‘치료 선택지’가 될 수 있을 것”이라고 말했다.

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「 힘찬병원이 알려주는 로봇 인공관절 수술 시 고려할 점

수술 경험은 풍부한가
로봇 인공관절 수술도 결국 의사의 손을 거쳐 완성된다. 같은 퇴행성 관절염 환자라도 무릎관절의 크기나 뼈·연골의 손상 정도와 형태가 제각각 달라 로봇이 제시한 수술 계획을 일괄적으로 적용하기 어렵다. 영상 진단만으로는 파악하기 어려운 인대·근육·신경 등 주변 조직의 상태를 고려하는 한편, 수술 중 발생하는 응급 상황에 적절히 대처하기 위해서는 경험이 풍부하고 숙련도 높은 의사에게 치료를 맡기는 게 바람직하다.

검증된 장비를 사용하는가
인공관절 수술에 쓰이는 로봇은 제작 업체별로 작동하는 방식과 장단점, 효과 등이 각각 다르다. 사전에 연구결과와 수술 건수 등을 꼼꼼히 따져봐야 하는 이유다. 힘찬병원이 도입한 마코 로봇은 무릎 부분·전체 인공관절 수술과 고관절 전체 인공관절 수술 모두에서 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받은 유일한 로봇이다. 미국과 유럽 등 29개국에서 50만 건 이상의 인공관절 수술에 활용되며 200여 편의 관련 연구 논문을 통해 효과·안전성을 입증했다.

다양한 치료법을 제시하는가
퇴행성 관절염은 연골 손상 범위와 증상에 따라 약물·운동 등 보존적 치료와 절골술, 부분·전체 인공관절 수술 등 다양한 치료법을 적용할 수 있다. 최근에는 부분 인공관절 수술에도 로봇이 도입되며 정확성과 안전성이 크게 향상됐다. 전체 인공관절 수술은 퇴행성 관절염 환자에게는 ‘최후의 보루’다. 한 가지 치료법만을 고집하기보다 자기 관절을 최대한 보존할 수 있는 방안을 다각도로 고민해 주는 병원을 찾는다.
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박정렬 기자 park.jungryul@joongang.co.kr