김중일 교수팀 '후방십자인대 보존형 무릎 로봇 인공 관절 수술 환자' 1년간 추적 관찰
연구팀, 수술에 정밀한 절삭 가능한 'MAKO 로봇' 활용‥환자 예후 분석
고유 경골 후방경사각 변화 4도 미만과 4도 이상 변화 '유의미 차이'
환자 맞춤 보존형 로봇 인공관절‥수술 후 계단서 '편안한 자연스러운 움직임'
논문, 유럽 스포츠의학회 공식 학술지 'KSSTA 3월호'에 게재
[보건타임즈] 자신의 무릎처럼 자연스럽게 사용할 수 있도록 후방십자인대를 보존하는 것은 물론 환자의 각 개인에 최적화한 다리 모양을 찾아주는 수술법 '환자 맞춤 보존형 로봇 인공관절 수술'의 효과가 규명됐다.
한림대학교 강남성심병원 정형외과 김중일 교수(사진)팀은 '경골 후방경사각'이라는 개인별 무릎 특성을 정확히 재현한 후방십자인대 보존형 로봇 인공관절 수술이 환자 만족도와 기능 회복에 차이를 가져온다는 사실을 확인했다며 20일 이같이 발표했다.
한국은 초고령화 사회 진입에 따라 퇴행성관절염으로 무릎 인공관절 수술이 늘고 있다.
건강보험심사평가원 통계에 따르면 2024년 인공관절 수술 건은 약 12만 건으로 매년 꾸준히 증가하고 있으며 3년 사이 약 7.5%가 증가한 것으로 나타났다.
최근 인공관절 수술에서 로봇의 사용이 확대되면서 정밀한 로봇 인공관절 수술 기법을 다룬 연구가 활발해지고 있다.
이는 로봇을 활용해 수술 정확도를 높여줘 환자의 예후를 개선하기 위함이다.
기존 인공관절 수술에선 후방십자인대를 제거, 수술 후 환자의 다리가 일자형이 되도록 하는 방식이 일반적이었다.
이 방법은 인공관절에 가해지는 부담을 줄일 수 있다는 장점이 있었으나, 환자 고유의 무릎 움직임을 변화시키며, 다리 구조·모양에 맞게 형성돼 있던 힘줄과 근육 등 연부조직이 새로운 다리 형태에 적응하는 과정에서 환자들이 이질감과 불편함을 느낄 수 있었다.
이 문제를 개선하기 위해 김중일 교수팀은 후방십자인대를 보존하면서 환자 개개인에게 최적화된 다리 모양을 찾아주는 수술법 '환자 맞춤 보존형 로봇 인공관절 수술' 연구에 착수했다.
경골 후방경사각은 무릎 아래 뼈(경골)를 측면에서 봤을 때, 관절면이 뒤로 얼마나 기울어져 있는지를 나타내는 각도로, 개인마다 고유한 차이를 보인다.
이 각도는 후방십자인대의 기능은 물론, 무릎의 안정성과 관절의 운동 역학에 중요한 영향을 미친다.
보존형 인공관절 수술 시, 경골 후방경사각을 정확히 재현하지 못하면 무릎의 자연스러운 굴곡 동작이 어려워지며, 수술 후 통증이나 강직, 평지나 계단 보행 기능이 떨어뜨릴 수 있다.
이 점에서, 보존형 인공관절 수술에선 자신의 수술 전 경골 모양을 고려, 경골 후방경사각을 정밀하게 재현하는 것이 매우 중요하다.
김 교수팀은 고유수용감각이 분포된 후방십자인대를 보존하는 보존형 무릎 로봇 인공관절 수술을 받은 환자 100명을 대상으로 수술 후 임상 결과를 1년간 추적 관찰했다.
수술엔 정밀한 절삭이 가능한 '마코(MAKO) 로봇'을 활용했다.
연구팀은 환자들의 예후를 ▲ 슬관절기능지수(Knee Society Function Score) ▲ 망각관절지수(Forgotten Joint Score) ▲ 골관절염 지수(WOMAC, Western Ontario and McMaster Universities Arthritis Index) 중심으로 분석했다.
이 결과 환자 고유의 경골 후방경사각 변화를 4도 미만으로 유지한 그룹과 4도 이상 변화된 그룹에서 유의미한 차이가 관찰됐다.
환자 고유의 경골 후방경사각을 수술 후 재현한 그룹에서 계단을 오르내리거나 보행 시 자신의 무릎처럼 더 편안하게 느끼는 것으로 나타났다.
이는 로봇을 활용해 환자 고유의 해부학적 특성을 정밀하게 반영한 결과로 분석된다.
김 교수는 "이번 연구 결과는 수술 전 환자 고유의 경골 후방경사각을 확인, 이를 수술에 반영하는 것이 예후 개선에 큰 도움이 된다는 것을 입증한 것이다. 기존 인공관절 수술에 만족하지 못했던 환자들의 빠른 회복과 보행 만족도 향상에 기여할 것으로 본다"면서 "최근 인공관절 수술의 화두는 '개인화(Personalization)'에 있다"며 "모든 환자에게 똑같은 방식의 수술이 아닌, 환자 개개인의 해부학적 구조를 정밀하게 분석, 환자에게 가장 적합한 정렬을 구현해주는 것이 진정한 치료"라고 밝혔다.
이 연구 결과를 상세하게 다룬 논문은 'Restoring native posterior tibial slope within 4° leads to better clinical outcomes after cruciate-retaining robot-assisted total knee arthroplasty with functional alignment(경골 후방경사각을 4도 이내로 복원하면, 후방십자인대 보존형 로봇 인공관절 수술에서 더 나은 임상 결과를 얻을 수 있다)'이란 주제로 유럽 스포츠의학회 공식 학술지 'KSSTA(Knee Surgery Sports Traumatology Arthroscopy) 3월호'에 게재됐다.
김중일 교수는 2021년 국내 최초로 설립된 한림 로봇 인공관절 교육센터장으로 재직 중이다.
그는 지금까지 국내외 정형외과 의사 약 300명 이상에게 환자 맞춤형 정렬 기반의 보존형 로봇 인공관절 수술 술기를 교육하며, 국내외 로봇 인공관절 수술 분야를 선도하고 있다.
기사최종편집일: 2025-06-18 18:09:02
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