[메디칼업저버 박선혜 기자] 무릎 형태와 생체역학을 최대한 보존하며 시행하는 환자 맞춤형 무릎 인공관절 치환술이 수술 전과 가까운 정상 무릎 관절 움직임을 재현해 환자 수술 만족도를 높이는 것으로 확인됐다. 

가톨릭대 은평성모병원(병원장 최승혜) 정형외과 고인준 교수팀은 환자 맞춤형 무릎 인공관절 치환술이 무릎의 중간 굴곡 운동 범위에서 보다 자연스러운 운동과 주변 인대 긴장도를 재현한다는 사실을 입증했다.

연구팀은 가톨릭대 응용해부학교실 곽대순 교수, 세종대 기계공학과 임도형 교수와 함께 동작 분석 기법 및 비디오 신율계를 활용해 환자 맞춤형 인공관절 치환술과 기존 수술법으로 수술한 무릎의 운동역학 및 무릎 안쪽 인대에 가해지는 긴장도를 비교했다. 

그 결과, 환자 맞춤형 인공관절 치환술에서는 정상에 가까운 중간 굴곡 운동 범위 재현 및 인대 긴장도가 유지되지만 기존 인공관절 치환술에서는 불안정한 운동과 수술 전에 비해 높은 인대 긴장도가 나타나는 것으로 확인됐다.

연구팀이 분석한 중간 굴곡 운동 범위는 대략 30~80도에 이르는 굴곡 운동 범위를 말한다. 중간 굴곡 운동 범위가 정상적으로 재현된다는 것은 대부분 일상생활을 문제없이 할 수 있음을 의미한다. 

기존 무릎 관절 치환술은 환자의 변형된 무릎 상태를 고려하지 않고 일률적으로 뼈와 연부조직을 제거하는 방식으로 시행했다. 이 경우 환자 고유의 인대 긴장도와 생체역학을 변화시켜 수술 후에도 통증이 지속되고 기능 소실 및 부자연스러움을 유발할 위험이 높다.

반면 환자 맞춤형 인공관절 치환술은 환자 고유의 무릎 형태에 맞춰 뼈를 절제하고 연조직 긴장도는 그대로 유지해 최대한 환자의 생체역학을 보존하는 것을 목표로 한다. 실제 임상 현장에서도 기존 수술법에 비해 더 우수한 기능 회복 및 높은 환자 만족도가 보고됐지만 이를 뒷받침할 근거와 기초 연구가 부족했다. 

고인준 교수는 "이번 연구는 세계에서는 처음으로 동작분석기법과 비디오 신율계를 동시에 활용해 환자 맞춤형 무릎 인공관절 치환술이 기존 수술법보다 정상에 가까운 운동 범위를 재현할 수 있음을 증명했다는 의의가 있다"면서 "환자들이 빠르게 회복하고 높은 수술 만족도를 보이는 이유를 설명할 수 있는 하나의 근거가 될 수 있길 기대한다"고 밝혔다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부 주관 국책과제의 일환으로 진행됐다. 연구 결과는 생체역학 분야 학술지 Bioengineering 10월호에 실렸다.