[굿클리닉] 수술전 '3D 시뮬레이션' ... 로봇 팔이 한치 오차 없이 인공관절 심어

[이데일리 이순용 기자] 임 모 씨( 61세)는 25년 전 왼쪽 대퇴부 골절로 내고정술을 받았다. 특별히 불편함을 느끼지도 않았고 금속 고정물을 제거하기 위해 다시 수술하는 것도 두려워 그냥 지내다 문제가 생겼다. 양측 무릎에 퇴행성 관절염이 생긴 것이다. 증상이 심해져 인공관절 수술을 권유받았는데 문제는 대퇴부에 고정된 내고정물 때문에 인공관절 수술이 까다롭다는 것이다.

시간이 너무 흘러 제거가 어렵고 내고정물이 무릎에 가까이 위치해 인공관절이 걸릴 수 있다는 이유로 여러 병원에서 인공관절 수술에 난색을 표했다. 그러던 중 한 병원에서 로봇으로 수술하면 가능할 수 있다는 이야기를 듣고 임 모 씨는 이춘택병원을 찾았다. 바로 CT 촬영을 진행했고 가상 수술 시뮬레이션을 통해 다행히 인공관절이 고정물과 근접하지만, 고정판은 제거하지 않고 핀 일부만 제거 후 수술이 가능하다고 해 바로 수술을 진행했다.

◇ 가상 수술을 통해 수술 결과 예측 가능

인공관절 치환술은 관절이 손상돼 기능을 상실했을 때 인공관절로 교체하는 수술인데 주로 무릎에 많이 시행한다. 손상된 부위의 뼈를 절삭해 특수재질로 만들어진 인공관절을 삽입하는 수술로, 통증 완화 및 관절 기능 회복에 목적이 있다. 한 치의 오차 없이 인공관절이 환자의 다리 중심축에 맞게 정확하게 삽입돼야 제 기능을 발휘할 수 있으며 인공관절의 수명도 연장된다.

로봇 인공관절수술은 뼈를 깎을 때 사람의 손이 아닌 로봇이 뼈를 깎는 수술을 말하는데 단순하게 로봇이 뼈만 깎는 것이 아니고 컴퓨터를 이용해 수술 계획 단계부터 전반적인 수술에 모두 관여한다. 우선 컴퓨터단층촬영(CT)을 통해 뼈의 모습을 3차원 영상으로 만들고 사전에 수술계획을 세워 가상으로 수술을 진행함으로써 미리 수술 결과를 예측할 수 있다.

이춘택병원 윤성환 병원장은 “환자마다 뼈 모양이나 사이즈, 변형 정도가 모두 다르므로 가상 수술을 통해 뼈를 자르는 위치나 교정 각도 등을 미리 정하고 어떤 임플란트(인공관절 대체물)가 환자에게 가장 적합한지, 얼마나 뼈를 정밀하게 깎는지 등을 정하게 된다. 특히 인공관절 주위의 근육이나 인대 힘줄 등의 긴장도와 균형을 맞추는 밸런싱 작업이 중요한데 데이터화된 수치가 있어 수술자의 경험에 의존하는 것보다 훨씬 좋은 결과를 낼 수 있다”고 말했다.

특히 인공관절 수술 성공의 관건인 무릎 각도를 맞춤에 있어 0.1mm의 오차까지도 줄여 보다 정확하게 수술한다. 로봇 수술의 가장 큰 장점은 정확성과 정밀성이다. 대부분의 수술이 의사의 경험이나 숙련도에 의존하다 보니 의사마다 경험이나 테크닉이 달라 수술 결과에 편차가 있고 사람의 손으로 mm 단위까지 정밀하게 뼈를 깎기란 사실상 불가능하지만, 로봇을 이용하면 가능하다.

특히 앞의 사례와 같이 손으로 수술하면 결과 예측이 힘든 경우나 변형이 너무 심한 경우, 뼈가 너무 단단하거나 반대로 골다공증 등 때문에 너무 약해져 있는 경우 등 손으로 하기 까다로운 수술에 로봇을 이용하면 더 극적인 효과를 볼 수 있다. 또한, 로봇 팔에 부착돼 뼈를 자르는 기기인 커터는 직경이 아주 작아 피부 및 연부조직을 적게 절개해도 신속하고 안전하게 뼈를 절삭할 수 있고 근육이나 주변 연부 조직의 손상을 최소화해 감염의 위험과 출혈량도 적으며 재활적 측면에서도 손으로 한 수술보다 우수한 결과를 보인다.

◇ 환자 맞춤수술 가능

이춘택병원의 로봇 수술 역사는 매우 깊다. 2002년 국내 최초로 인공관절 수술용 로봇을 도입해 로봇 수술의 우수성을 국내외에 꾸준히 알렸다. 최소 침습법이나 뼈를 깎는 기구인 커터 등을 새롭게 개발해 피부 및 연부조직을 적게 절개하고도 신속하고 안전하게 수술할 수 있는 수술법을 개발했다. 많은 수술 경험을 바탕으로 데이터베이스를 구축해 환자에게 최적의 맞춤 수술이 가능하다. 국내에서 사용하고 있는 로봇도 여러 방식이 있는데 이춘택병원에서 사용하는 로봇은 전자동(Full Active) 타입으로, 의사 의존도가 낮고 Image Based 방식을 도입해 여러 회사 인공관절을 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

◇ 근육· 조직 손상 줄여… “만족도 매우 높아”

인공관절을 오래 쓰기 위해서는 인공관절 수술을 잘하는 것도 중요하지만 수술 후 관리도 매우 중요하다. 로봇을 이용한 수술은 정밀한 절삭도구를 이용하기 때문에 회복이 빠르고 재활기간이 짧아 입원 중 모든 재활치료가 끝나 퇴원 후 별도의 재활치료를 위해 병원을 방문하지 않아도 되며 병원에서 알려준 운동치료를 집에서 꾸준히 시행하면 된다. 수술 후 수영이나 걷기, 고정된 자전거 타기 등 근력과 관절의 움직임을 향상하기 위해 규칙적인 운동을 하는 것이 좋지만 관절에 무리한 힘이 가해지는 운동은 피해야 한다. 집에서 생활할 때도 좌식 생활보다는 입식 생활, 의자나 침대 생활을 하되 쪼그려 앉는 자세는 피한다. 또한, 적절한 체중 조절은 필수, 정기적인 병원 방문을 통해 무릎 건강을 점검해야 하고 통증이나 부종이 있을 경우 즉시 병원을 방문해야 한다.

윤성환 병원장은 “로봇 수술은 항상 일관되고 정확한 수술 결과를 내는 만큼 수술 후 만족도가 매우 높은 편이다”며 “로봇을 도입하는 병원이 점점 늘어나고 로봇 인공관절 수술 건수가 증가하고 있는 만큼 앞으로도 로봇 인공관절 수술의 선구자로서 역할을 성실히 수행하겠다”고 강조했다.

이춘택병원 윤성환 병원장이 퇴행성관절염으로 생활에 불편함을 초래해 내원환 환자에게 로봇을 이용한 인공관절 수술을 전행하고 있다.