로봇 인공관절 수술의 현재와 미래

고동현

august@mdtoday.co.kr | 2022-11-09 18:20:23

[mdtoday=고동현 기자] 로봇 인공관절 수술은 노령화 사회에 접어든 우리나라에서 급격히 늘어나고 있는 수술 중 하나로, 20년 전에는 주로 60대 환자들이 받는 수술로 인식됐다. 최근에는 70대 환자가 가장 많고 80대 환자들도 늘어나고 있는 추세로, 드물지만 90대 노령의 환자들도 해당 수술을 받고 있다.

인공관절의 수명은 20년 전에는 10년이나 15년 정도 사용할 수 있다는 것이 보편적이었으나, 최근 논문에서는 대부분 20년 이상 사용이 가능하고 수술이 잘되면 25년 이상 사용할 수 있다는 연구 결과들이 나오고 있는 추세다.

이에 수술 및 관리가 잘 됐을 경우 평생 한 번만 인공관절 수술을 받는 환자도 존재한다. 로봇 인공관절 수술은 비교적 다른 수술에 비해 재수술할 가능성이 비교적 낮으며, 인공관절 수술 경험이 많은 의사가 인공지능 로봇을 잘 활용한다면 이전보다 더 좋은 수술 결과를 얻을 수 있다.

현재 개발돼 상용화되고 있는 로봇 인공관절 수술 방법도 모두 같은 것은 아니다. 로봇 인공관절 수술 방법도 기계마다 다양해서 수술 전에 계획한 대로 절삭하는 자동형도 있고, 의사가 로봇팔을 잡고 수술하는 반자동 형태와 수술 과정의 일부를 도와주는 하이브리드 형태의 수술 방법이 존재한다.

이중 반자동 수술방법의 장점은 수술 전 촬영한 CT를 기반으로 절삭을 시행하지만, 수술 중에도 수정이 가능해 정확한 수술이 가능하다는 점이다. 즉 수술적 CT를 통해 환자 다리뼈의 정렬을 역학적 축에 우선 맞추고 사람마다 다른 인대나 근육 상태를 수술 시 반영해 정확한 수술이 가능하게 한다. 또한 수술 전후 데이터를 모아 전국 단위 연구가 가능하고, 해당 데이터를 토대로 보다 나은 수술 결과를 만들어 빅데이터를 구축할 수 있다.
 

▲ 오용승 과장 (사진=좋은삼선병원 제공)

반자동형 로봇 시스템 중 마코 로봇은 수술 전, 중, 후 반복해서 수술이 정확하게 이뤄지는지 확인할 수 있다. 먼저 수술 전 3D CT 촬영을 통한 3차원 영상자료를 분석해 인공관절 삽입 시 필요한 관절의 최소 절삭 범위를 설정한다. 수술실에서는 숙련된 의사가 환자 피부를 절개한 후 로봇팔을 직접 잡고 수술을 시행한다. 이때 절삭 범위를 넘어가면 자동으로 기계가 멈추게 된다. 이러한 햅틱 기술은 첨단 로봇기술, 즉 일종의 AI라고 할 수 있다. 가상의 가이드라인인 햅틱존을 수술방 모니터를 통해 확인할 수 있어 정확한 수술이 가능하다.

의사의 직감에 의존하던 기존 방법과는 달리 객관적인 데이터를 토대로 수술하는 로봇 인공관절 수술은 1㎜까지 정확한 절삭이 가능하다. 이 때문에 불필요한 인대 손상이나 출혈을 예방할 수 있어 감염이나 통증 발생을 줄일 수 있다.

좋은삼선병원 정형외과 오용승 과장은 “로봇 인공관절 수술은 연부 조직 손상이 적어 부종이 많이 발생하지 않고 출혈도 적어 수술 후 급성기 회복에도 도움을 준다”며, “우리나라에서 시행되고 있는 무릎 인공관절 수술은 한 해 8만건 정도 되는데, 고령화 추세를 생각하면 앞으로 10만건 정도로 늘어날 것으로 전망된다”고 전했다.

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