좌식 문화에 익숙한 한국인 맞춤 인공관절 개발

연세사랑병원
의료기기 회사와 7년간 공동 개발… 1만2305명의 환자 데이터 연구
최대 150도까지 굽혀지고 베어링 호환 종류 12가지
1, 2세대보다 마모율 낮아

보건복지부 지정 관절 전문 연세사랑병원이 한국인의 데이터를 기반으로 인공관절을 개발해 주목받고 있다. 연세사랑병원 의료진과 정형외과 의료기기 회사 티제이씨라이프는 7년간의 공동 연구 끝에 개발한 ‘PNK 인공관절’은 지난해 봄 식품의약국 안전처 허가를 받은 데 이어서 가을에 건강보험심사평가원에서 보험 수가를 적용받았다. 올해 1월부터 임상에서 활용하고 있다.

PNK는 ‘Preservation of Normal knee Kinematics’의 약자로 ‘정상 무릎 운동학의 유지’라는 철학을 담고 있다. 즉, 인공관절 수술 후 무릎의 운동학을 정상 무릎에 가깝게 복원하겠다는 의지다. 눈여겨볼 만한 특징은 인공관절이 150도 고굴곡이 가능하다는 점이다. 이는 좌식 생활 습관이 있는 한국인에게 맞게 설계된 것이다.

실제로 PNK는 국내 환자의 데이터를 기반으로 개발됐다. PNK는 연세사랑병원에서 치료받은 환자 1만2305명의 데이터를 기반으로 연구됐다. 연세사랑병원은 지난 7년간 넓적다리뼈 관상 면 곡률, 넓적다리뼈 회전축, 경골의 사상 면 곡률 등 다양한 연구를 진행해왔으며 이를 통해 측정한 해부학적 데이터는 PNK 인공관절 설계에 고스란히 반영됐다.

한국인 1만2305명의 데이터를 기반으로 개발된 PNK 인공관절. 연세사랑병원 제공

PNK의 특징 중 하나는 다양한 베어링 호환이다. 인공관절은 1960년대 개발된 후 1, 2, 3세대로 발전해왔다. 그중 1, 2세대는 인공관절 베어링을 모든 크기에 호환할 수 있게 만들었다는 단점이 있었다. 환자의 무릎 크기에 맞춰 다른 크기의 임플란트를 사용하는데 베어링을 각기 다른 크기에 모두 호환할 수 있도록 만든 것이다. 이 경우 크기의 조합에 따라 무릎을 굽히는 각도나 시상면의 적합성이 달라지는 문제가 있다. 존슨앤드존슨(어튠)과 짐머바이오메트(퍼소나)가 만든 3세대 인공관절의 경우 이런 문제를 해결하고자 베어링의 사이즈 호환을 줄이고 베어링 개수를 늘리는 방향으로 개발됐다. PNK 인공관절의 베어링 호환 종류는 12가지로 어튠(10종)과 퍼소나(11종)보다 많다. 선택지가 많아졌기 때문에 한국인은 물론 세계 시장에도 적용할 수 있다는 장점이 있다.

인공관절의 긴 수명을 위해 마모율에도 집중했다. 성능 시험 결과에 따르면 PNK 인공관절의 마모율은 1, 2세대 인공관절 대비 낮은 결과를 보였고 3세대 인공관절인 어튠과 동등한 수준을 나타냈다. 또 전방 캠 구조, 깊은 트로클리어 그루브, 훅 월 체결부 등 기술을 포함하고 있다.

연세사랑병원 의료진은 “한국인의 데이터를 기반으로 만들어진 새로운 인공관절을 병원에서 자체 개발한 맞춤형 수술 도구와 함께 이용하면 수술 시간 단축 및 회복 기간 단축 등 수술 후 만족도에 좋은 영향을 줄 것”이라고 말했다. 티제이씨라이프 관계자는 “해외 제품 점유율이 높은 국내 무릎 임플란트 시장에서 경쟁력 있는 국내 제품이 출시된 것”이라며 “한국뿐만 아니라 미국 식품의약청(FDA) 인증을 준비 중이다”라고 밝혔다.

황해선 기자 hhs2552@donga.com