무릎 로봇수술시, 일자형 보다 환자 고유 다리 모양 보존이 더 중요

[이데일리 이순용 기자] 우리나라가 고령화사회로 접어들며 노화로 인한 퇴행성관절염 환자가 늘고 있다. 건강보험심사평가원의 통계를 살펴보면 퇴행성관절염 환자 수는 2018년 399만 4,606명에서 2022년 456만 4,620명으로 5년간 100만 명 가까이 증가했다. 그중 무릎의 퇴행성관절염 환자 수만 63만 569명으로 전체 증가 환자 수의 65%에 달한다.

무릎 퇴행성관절염 환자가 늘며 무릎 인공관절수술을 받는 환자도 늘고 있다. 또 최근 인공관절수술에서 로봇의 사용이 활성화되며 효과적인 로봇인공관절수술 기법에 대한 연구도 관심을 받고 있다. 수술 정확도를 높여주는 로봇의 장점을 극대화해 환자의 예후를 향상시키려는 것이다. 이렇듯 환자 맞춤형 기능적 정렬이 주목받으면서 해외에서는 역학적 정렬과 환자 맞춤형 기능적 정렬로 로봇인공관절수술을 받은 환자의 예후를 비교하는 연구가 활발히 진행됐다. 하지만 그동안 한국에서는 이와 같은 연구가 없었다.

이에 한림대학교강남성심병원 정형외과 김중일 교수는 ‘로봇수술의 장점을 극대화하는 환자 맞춤형 기능적 정렬을 사용한 로봇인공관절수술 논문에서 국내 최초로 역학적 정렬과 환자 맞춤형 기능적 정렬로 로봇인공관절수술을 받은 환자의 예후를 비교한 연구를 진행했다. 그 결과 무릎 로봇인공관절수술을 받은 경우에도 곧은 다리 모양이 되도록 뼈를 깎고 인공관절을 삽입하는 것(역학적 정렬)보다 환자 고유의 다리 모양을 보존하며 뼈를 깎아낼 때(환자 맞춤형 기능적 정렬) 예후가 더 좋다는 것이 밝혀졌다. 환자 맞춤형 기능적 정렬로 수술받은 환자의 경우 수술 후 통증이 더 적었고 수술받은 인공관절을 본인의 무릎처럼 편안하게 느끼는 경우가 더 많았다.

기존 인공관절수술에서는 허벅지뼈와 정강이뼈 축에 수직이 되도록 무릎 쪽 뼈를 깎아낸 후 인공관절을 삽입하는 ‘역학적 정렬’을 사용했다. 즉 수술 후 환자의 다리 모양이 일자가 될 수 있도록 수술하는 것이다. 이 경우 수술 후 다리가 곧아지며 관절에 부담을 줄일 수 있지만 환자 고유의 다리 모양에 맞춰져 있던 힘줄과 근육 등 연부조직이 수술 후 다리 모양에 맞춰지는 과정에서 환자가 다소 어색함을 느껴 불편할 수 있다.

이에 환자의 불편함을 줄이기 위해 환자 고유의 다리 모양을 보존하며 뼈를 깎아낸 후 인공관절을 삽입하는 ‘환자 맞춤형 기능적 정렬’이 고안됐다. 환자마다 다리가 휘어진 정도는 모두 다르다. 환자 맞춤형 기능적 정렬의 경우 인공관절에 무리가 될 정도로 휘어진 경우가 아니라면 환자 고유의 다리 모양을 유지하며 이에 맞춰 수술하는 것을 말한다. 이렇게 수술할 경우 힘줄과 근육 등 연부조직이 기존과 비슷한 정도로 움직이게 되기 때문에 환자가 수술 후 더욱 편안하게 느낄 수 있다.

◇ 1도까지 미세하게 조절하는 로봇… 환자위한 ‘환자 맞춤형 기능적 정렬’에 안성맞춤

연구팀은 무릎 퇴행성 관절염으로 인공관절치환술을 받은 환자 210명의 수술 후 임상 결과를 분석했다. 환자들은 각각 로봇을 이용하지 않고 역학적 정렬을 적용한 70명(그룹1)과 로봇을 이용하고 역학적 정렬을 적용한 70명(그룹2), 로봇을 이용하고 환자 맞춤형 기능적 정렬을 적용한 70명(그룹3)으로 구성됐다. 모든 환자는 같은 회사의 인공관절 제품을 사용해 수술받았으며 각 그룹의 나이, 성별, 체질량지수 등의 차이를 줄이고자 성향점수매칭(PSM, propensity score matching) 성향점수매칭이란 두 집단의 데이터를 일정 비율로 매치시켜 각 집단이 서로 비슷한 성향을 갖도록 하는 연구 방법이다.

을 진행했다.

이후 수술 후 3개월, 6개월, 12개월이 지난 시점에 세 그룹의 예후를 ▲슬관절 기능 지수(Knee Society Function Score) ▲골관절염 지수(WOMAC, Western Ontario and McMaster Universities Arthritis Index) ▲망각관절 지수(Forgotten Joint Score) ▲통증 척도(pain Visual Analogue Scale) 등을 중심으로 분석했다.

그 결과 로봇인공관절치환술을 받은 그룹2와 그룹3 사이에 유의미한 차이가 발견됐다. 같은 로봇인공관절치환술을 받더라도 역학적 정렬로 수술받았을 때보다 환자 맞춤형 기능적 정렬을 활용해 수술받았을 때 수술 후 3개월이 지난 시점에서 통증이 유의미하게 적었다. 또 환자 맞춤형 기능적 정렬을 활용해 수술받았을 때 수술 후 6개월과 12개월이 지난 시점에서 수술받은 무릎을 본인의 무릎처럼 편안하게 느끼는 경우(망각관절 지수)가 더 많았다.

연구의 제1저자인 CM병원 정형외과 이종화 과장은 “로봇을 이용할 경우 무릎 뼈의 절삭 각도를 1도까지 미세하게 조절할 수 있기 때문에 기존 수술에 비해 환자 맞춤형 기능적 정렬을 수월하게 적용할 수 있다”며 “이를 통해 환자 고유의 인대 긴장도와 생체역학을 유지할 수 있어 수술 후 통증이 적고 본인의 무릎처럼 편안하게 느끼는 경우가 많았다”고 전했다.

책임저자를 맡은 김중일 교수는 “이번 연구를 통해 예후가 좋은 환자 맞춤형 기능적 정렬이 더욱 대중화 됐으면 한다”며 “앞으로도 지속적인 연구와 임상 경험으로 환자에게 더 도움이 되는 방향으로 수술할 수 있도록 하겠다”고 말했다.

해당 연구 내용이 담긴 ‘로봇 수술의 장점을 극대화하는 기능적 정렬을 사용한 로봇 인공관절 수술 논문은 유럽 스포츠의학회 공식 학회지 KSSTA(Knee Surgery Sports Traumatology Arthroscopy)의 2024년 3월호에 게재되며 타당성을 입증받았다.