“인공관절 수술 로봇 수술 1000건 달성… 오차없이 정확하고 출혈 적어”

안산에이스병원

안산에이스병원 전경.

인공관절 수술은 퇴행성관절염으로 손상된 연골과 관절을 제거하고 그 역할을 대신할 인공관절을 무릎에 삽입하는 수술이다. 삽입된 인공관절은 관절 간의 마찰을 줄여 통증 완화와 무릎의 운동범위 회복에 효과적이다. 이런 효과를 보기 위해서는 고관절부터 무릎 관절 그리고 발목을 잇는 하지 정렬의 축에 따라 인공관절이 정확한 위치에 삽입되는 것이 중요하다. 따라서 인공관절수술에서 고령층에게 안전하고 정확한 치료 결과를 가져오는 로봇 수술이 활발하게 적용되고 있다.

안산에이스병원은 지역 최초로 인공관절 수술 로봇 ‘나비오 서지컬 시스템’을 도입해 무릎 관절염 수술에 활용해 왔으며 이번에 1000례를 달성했다.

3D로 관절 스캔해 오차 없이 수술 가능

관절은 관절 연골과 뼈, 그리고 관절을 싸고 있는 막으로 구성돼 있다. 나이가 들면서 나타나는 퇴행성 변화는 관절 연골에서 시작된다. 관절 연골 세포는 나이가 듦에 따라 기능이 떨어져 연골의 탄력이 감소하고 외부 충격으로부터 관절을 보호하는 능력이 약해진다.

연골 손상이 크지 않은 초·중기에는 주사·약물·물리치료 등 보존적 치료를 통해 통증을 줄이고 무릎 주변 근력을 향상시켜 관절염 진행을 늦출 수 있다. 그러나 연골이 모두 닳은 말기에는 수술을 받아야만 한다.

인공관절 수술은 닳아서 손상된 관절의 양 끝부분을 절삭한 뒤 인공관절을 삽입해 대체하는 수술이다. 무릎은 가장 움직임이 많은 하중을 버텨야 하는 관절로 정확도가 매우 중요하다. 환자마다 다른 관절의 크기와 인대, 힘줄, 근육 같은 무릎 주변 연부조직의 상태를 고려해서 가장 정확한 방법으로 수술해야 한다. 기존에는 수술 전 자기공명영상(MRI)과 컴퓨터단층촬영(CT) 검사를 통해 육안으로 다리 축 정렬을 맞춰야 했다. 따라서 움직임이나 관절 가동 범위가 자유롭지 못한 경우가 발생했다. 또한 잦은 CT 촬영이나 흉부 엑스레이(X-ray) 촬영으로 인한 방사선 노출을 감수해야 했다.

나비오는 환자의 관절 표면을 실시간으로 구현해 내는 이미지 플랫폼을 탑재하고 있다. 별도의 CT 촬영 없이도 관절 표면에 대한 세밀한 데이터를 얻을 수 있어 인공관절 치환술의 완성도를 높일 수 있는 로봇시스템이다. 특히 환자 상태에 맞춘 절삭 범위 지정과 인대 간격 기준을 시각화해 정확한 수술 디자인이 가능하다. 집도의는 수술 중 생성된 3D 입체 영상을 통해 1mm 이내의 오차 없이 여러 각도에서 세밀하게 환자의 관절 상태 및 균형을 확인할 수 있다.

정재훈 안산에이스병원 대표원장은 “나비오 인공관절수술의 가장 큰 장점은 정확성과 정밀성”이라며 “대부분의 수술이 의사의 경험이나 숙련도에 의존하다 보니 시술한 의사마다 경험이나 손 기술이 다를 수 있고 사람의 손으로 mm 단위까지 정밀하게 뼈를 깎기란 사실상 불가능하다”고 말했다. 정 대표원장은 “나비오는 내비게이션 컴퓨터 시스템과 로봇시스템을 바탕으로 CT에서 발견되지 못하는 관절 연골 표면 1∼3mm의 오차를 확인할 수 있다”고 설명했다.

고령 환자나 기저질환자에게 수술이 부담스러워지는 요인 중 하나는 수혈이다. 수술 시 출혈이 불가피하지만 수혈로 인한 감염이나 합병증의 위험도 높아져 여러 면역 반응을 일으킬 수 있기 때문이다. 출혈이 많아 수혈량이 많아지면 회복 속도에도 영향을 줄 수 있다. 나비오 로봇수술은 고관절부터 무릎관절, 발목관절까지 하지 정렬을 컴퓨터 프로그램을 통해 확인하기 때문에 의사가 수술 상황에서 고민하는 시간이 절약되고 결과적으로 빠르고 정확한 수술을 할 수 있다. 이는 수술 중 발생할 수 있는 출혈을 줄이는데도 도움이 된다. 사전에 수술을 계획하며 준비된 3차원 이미지와 수술 중 의사가 환자의 다리를 직접 움직이며 입력된 추가 정보를 바탕으로 생성된 3D 시뮬레이션 이미지를 통해 다리 축과 정렬을 확인한다. 이러한 과정을 통해 진행된 로봇 인공관절 수술은 환자 만족도가 높다.

로봇 인공관절 수술의 가장 큰 장점은 빠른 회복이다. 수술 부위를 최소화하고 근육 절개를 하지 않아 정상 조직의 손상을 최소화한다. 환자가 느끼는 통증이 줄어 빠르게 재활 치료를 받을 수 있다.

무릎 관절염 환자는 운동 처방 받아야

정재훈 안산에이스병원 대표원장이 환자의 무릎을 살펴보고 있다.

무릎 관절염은 평소 관리가 중요하다. 체중을 조절하고 적절한 운동을 규칙적으로 시행해 근력을 유지하는 것이 좋다. 평소 무릎에 무리가 가는 자세는 피하는 것이 중요하다.

무릎 관절염 환자에게 규칙적인 운동은 심폐 기능, 근력, 유연성, 지구력을 향상시키고 체중을 줄일 수 있는 가장 중요한 치료 방법이지만 신체 상태에 맞지 않는 과격한 운동은 오히려 해가 될 수 있다. 나이와 체력, 무릎 관절염 정도 등에 따라 꾸준히 즐길 수 있는 운동을 선택하는 것이 좋다. 운동을 시작하기 전에는 전문의를 만나서 신체 상태를 정확히 평가하고 적당한 운동 방법을 처방받도록 한다.

무릎 관절염 환자는 관절 주위 근력이 저하돼 외부 충격을 적절히 흡수하지 못할 수 있다. 운동 시작 전에는 자신의 근력을 정확히 평가받은 후 저강도 운동부터 시작해 강도를 점차 늘리는 방식으로 진행해야 한다. 또한 무릎 관절염은 날씨의 영향을 받을 수 있다. 기온이 낮은 겨울에는 관절 주변 근육의 경직으로 인해 운동 시 통증이 더 심할 수 있고 근육 손상이 발생할 수 있어 운동 전후에는 충분한 스트레칭을 하는 것이 좋다.

특히 고혈압이나 협심증 등 동반 질환이 있다면 심혈관에 무리가 가지 않도록 충분한 준비 운동과 마무리 운동을 해야 한다. 혈압을 급격히 상승시킬 수 있는 심한 근력 운동은 피해야 한다. 기온이 낮은 이른 아침이나 늦은 저녁에는 혈관수축과 혈압 상승의 위험이 있으므로 이런 시간대에는 하지 않는 것이 좋다.

정 대표원장은 “인공관절 수술 후에는 3∼4개월 정도의 회복 기간이 필요하다”며 “특히 운동 선택이 중요하다”고 말했다. 수술 후 환자는 재활을 위해 수영, 걷기, 자전거 등의 운동을 꾸준히 하는 것이 좋다.

홍은심 기자 hongeunsim@donga.com