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활발한 ‘맞춤형 인공관절 수술’ 연구, 자체 기술개발 이어 해외 학술지 논문 등재
활발한 ‘맞춤형 인공관절 수술’ 연구, 자체 기술개발 이어 해외 학술지 논문 등재
  • 백준상 기자
  • 승인 2017.11.20 13:31
  • 댓글 0
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서울 서초구에 거주하는 70세 주부 이 모 씨는 최근 친구들과 즐거운 가을 단풍 여행을 다녀왔다. 올 봄까지만 해도 극심한 무릎 통증으로 쉽게 앉았다 일어서는 동작도 힘들었던 이 씨였다. 특히 활동이 없는 밤이면 통증이 더 심해 뜬 눈으로 밤을 지새운 적이 많았고, 가사일도 어려워 일상생활을 제대로 이룰 수 없었다. 수술에 대한 막연한 두려움에 진통 소염제와 물리치료로 버텨왔지만, 점점 악화되는 통증을 버티기 힘들었다. 결국 정형외과 전문의를 찾은 이 씨는 퇴행성관절염 말기 단계에 인공관절 수술을 진단받았다. 수술에 두려움이 있던 이 씨는 주치의와 상담 중 ‘맞춤형 인공관절 수술’을 알게 됐다. 이 씨는 정확성과 안정성이 높은 점에 양쪽 무릎 맞춤형 인공관절 수술을 치료 받았다. 약 7개월 지난 현재는 통증이 거의 없고 무릎 기능이 회복돼 생활이 편안한 상태다. 친구들도 자주 만나고 여행도 갈 수 있어 행복한 생활을 보내고 있다.

□ 관절염 진행될수록 통증 악화, 말기 관절염 ‘맞춤형 인공관절 수술’로 정확한 수술

무릎 퇴행성관절염은 시간이 지날수록 통증의 정도가 심해지기 때문에, 50, 60대의 중·장년층보다 65세 이상의 노년 및 고령에서 느끼는 통증이 더 심하다. 관절염이 진행되는 초·중기 단계에서는 연골이 손상되면서 염증을 일으켜 시리거나 쑤시는 양상의 통증을 호소한다. 시큰거리는 통증 때문에 자세를 바꾸거나 계단을 오르내릴 때 불편하며, 이유없이 무릎이 붓게 된다. 초·중기에는 비교적 통증이 심하지 않은 편이나, 시간이 지날수록 통증에 더해 다리 모양이 ‘O자형(오자형)’으로 변하여 걸음걸이 또한 비정상적으로 변한다. 앞선 사례의 환자와 같이 밤에 잠을 이룰 수 없을 정도의 통증으로 악화된다.

무릎이 시큰한 정도의 초·중기 관절염 단계에서는 줄기세포 치료를 통해 연골을 회복할 수 있다. 하지만 말기까지 진행된 경우라면, 줄기세포 치료보다는 인공관절 수술을 통해 통증의 근본 원인을 해결할 수 있다. 인공관절 수술은 염증으로 망가진 관절 자체를 인공관절로 교체하는 치료법으로, 말기 관절염을 가장 확실하게 치료할 수 있다. 최근에는 첨단 ‘3D프린터’ 기술력이 접목된 맞춤형 인공관절 수술이 시행되어, 미세한 오차를 줄이고 수술의 정확성을 높이고 있다. 이 수술법은 수술 전 3D 시뮬레이션으로 수술시 골절제의 가이드(Guide)가 될 도구를 설계하고, 이를 3D프린터로 출력하여 실제 수술 시 관절의 위치 선정과 골 절제 과정에 사용되어 정확한 수술을 돕게 된다.

강남 연세사랑병원 관절센터 정필구 과장(정형외과 전문의)은 “퇴행성관절염 초·중기 단계에서는 줄기세포 치료로 연골을 회복해 자기관절 보존 치료가 가능하며, 말기에는 인공관절 수술을 통해 근본 원인 자체를 효과적으로 치료할 수 있다”며 “특히 기존 인공관절 수술에서 발전된 맞춤형 인공관절 수술은 환자의 무릎에 맞는 수술을 계획하여 실현하기 때문에 정확성이 높고, 정확성이 높아지면서 수술시간을 단축하여 안정성을 높일 수 있다”고 설명했다.

□ 자체 맞춤형 수술도구 및 설계기술 개발해 특허, 연구논문 해외 학술지 다수 등재돼

인공관절에서 정확성과 안정성은 수술의 성패를 결정짓는 관건이 되며, 이런 측면에서 많은 연구를 통해 맞춤형 인공관절의 우수성을 입증하고 있다. 국내에서도 맞춤형 인공관절 수술을 연구·개발하여, 환자 맞춤형 기구(Patient Specific Instrument, PSI)를 개발하고 연구 논문이 지속적으로 해외 유력 학술지에 채택되는 사례가 많아지고 있다. 강남 연세사랑병원 인공관절 연구팀은 공학계열 엔지니어와 임상경험 풍부한 정형외과 전문의가 협업하여, 맞춤형 인공관절 수술 연구를 통한 자체 기술력을 개발해 내고 있다. 연구팀은 국내에서 최초로 자체 맞춤형 수술도구 및 설계기술을 개발하여 2건의 특허를 획득하였으며, 자체 기술을 이용한 기초 및 임상 연구 결과가 세계 학술지에 등재되고 있다.

연구 논문 가운데 ‘향상된 디자인의 맞춤형 인공관절 수술과 고식적 방법으로 시행한 슬관절 인공관절 치환술의 비교 분석’ 주제의 연구 논문은 정확성을 높이기 위해 개선된 맞춤형 수술도구가 고식적 인공관절 수술방법에 비해 수술시간을 단축시키고, 하지정렬의 정확도를 높이는 결과를 확인할 수 있다. 이 논문은 해외 학술지 ‘Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery’ 지난해 11월호에 등재됐다.

강남 연세사랑병원 관절센터 정필구 과장은 “본원은 맞춤형 인공관절 수술에 대한 기초적인 연구부터 기술력 개발까지 말기 퇴행성관절염의 효과적인 치료를 위해 노력하고 있다”며 “인공관절 수술 자체가 대다수 고령 환자들이 시행하는 점에서, 맞춤형 인공관절 수술은 수술 시간을 단축해 출혈, 감염, 색전증, 혈전증 등의 위험을 낮출 수 있어 고령의 환자도 부담없이 말기 관절염을 효과적으로 치료할 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.

 


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