인구 고령화로 인해 퇴행성 관절염 환자들이 점점 늘어나고 있다.

건강보험심사평가원 통계에 따르면 최근 5년간 퇴행성 관절염으로 병원을 찾은 환자는 연평균 400만명에 이른다. 지난해만 417만 8974명이 병원을 방문해 전년과 비교하면 4.6% 늘었고, 2018년과 비교하면 약 7.9%가 증가했다.

퇴행성 관절염은 관절의 연골이 소실되고 그에 따른 이차적인 변화와 증상을 동반하는 질환이다. 한번 퇴행성 관절염이 시작된 무릎 관절은 다시 정상 구조로 회복될 순 없고 시간이 흐름에 따라 퇴행성 변화가 진행될 수밖에 없다. 초기 단계라면 약물치료나 물리치료 등 보존적 치료로 효과를 볼 수 있지만 말기일 경우엔 인공관절로 대체하는 수술적 치료가 권고된다.

한림대학교 강남성심병원은 2021년 11월 인공관절 수술 로봇을 도입하고 국내 최초로 로봇 인공관절 수술 교육센터를 설립해 운영해오고 있다.

현재 센터장을 맡고 있는 한림대 강남성심병원 정형외과 김중일 교수는 "로봇은 수술이 좀 더 정확하게 진행될 수 있도록 도와주는 도우미 역할을 한다"며 "로봇이 제시하는 정보를 정확하게 이해하고 이를 다양한 임상 상황에 적용할 수 있는 훈련이 반드시 동반돼야 한다"고 말했다.

특히 1도·1mm 타깃으로 들어가는 인공관절 수술에서 로봇은 오차가 적기에 큰 장점이 있다고 강조했다. 그는 “로봇을 이용한 수술이 대세가 될 수밖에 없다”며 “특히 ‘정확’해야 하는 정형외과는 로봇으로 트렌드와 패러다임이 변화해야 하지 않을까 생각한다”고 전했다.

김 교수는 서울대학교 의학과를 졸업하고 같은 학교 대학원에서 의학박사를 취득했다. 한림대 강남성심병원에서 슬관절 퇴행성 관절염과 무릎 스포츠 손상, 슬관절 관절경술, 슬관절 인공관절치환술을 전문 분야로 진료하고 있다.

아직 인공관절 수술 로봇을 도입한 대학병원은 많지 않아 로봇 수술에 대한 체계적인 교육이 어려운 실정이다. 로봇인공관절 수술과 교육에 대해  김 교수에게 들어봤다.

Q1. 퇴행성 관절염의 치료방법엔 어떤 것들이 있는지. 어떤 경우에 수술적 치료를 권하나?

초기·중기엔 운동이나 약물·주사 치료 같은 보존적 치료 등으로 증상 호전을 기대할 수 있다. 그러나 3~6개월의 보존적 치료로 통증이 호전되지 않아 일상생활에 불편감을 호소하는 경우나 연골이 완전히 마모된 말기의 경우엔 인공관절 수술을 고려하게 된다.

근위 경골 절골술이나 부분인공관절, 전체인공관절 등 수술적 치료를 고려할 때 가장 중요한 건 적절한 보존적 치료를 충분히 받았는가이다. 아무리 관절염이 심해도 본인에게 맞는 적절한 보존적 치료를 잘 받는다면 80% 이상에서 증상이 호전된다. 수술적 치료 역시 부작용이 있기 때문에 수술은 마지막 보류로 남겨 놓는 것이 좋다.

Q2. 로봇을 이용한 인공관절 수술의 과정을 설명해 달라.

일반적인 인공관절은 대퇴골(허벅지뼈)과 경골(정강이뼈)을 기계적 축에 수직으로 절삭하고, 관절을 구부리거나 폈을 때 직사각형 모양의 동일한 관절 간격을 얻는 것이 중요하다. 일반적인 인공관절 수술은 대개 X선 검사 영상을 통해 수술 계획을 세운다. 집도 의사는 이를 기반으로 주관적인 경험에 의존해 수술한다.

반면 로봇 인공관절 수술은 수술 전 로봇이 환자의 컴퓨터단층촬영(CT) 영상을 3차원(3D)으로 변환한 정보를 집도 의사에게 제시한다. 환다 개개인에 맞는 절삭 범위, 인공관절 크기, 삽입 각도 등을 인지함으로써 보다 정밀한 수술 계획을 세울 수 있다. 수술 중에도 로봇은 환자의 축과 관절 간격에 대한 정보를 실시간 의사에게 객관적인 수치로 제공해 준다. 집도 의사는 절삭 오차가 거의 없는 로봇팔을 잡고 수술하기 때문에 원치 않는 오차 발생률을 최소화해 정확한 인공관절 수술을 할 수 있다.

Q3. 기존 일반 인공관절 수술과 비교해 로봇수술의 장점은?

우리 센터에서 연구해 올 4월 SCI저널인 BMC Musculoskeletal Disorder에 발표한 연구결과를 보면 로봇 인공관절 수술은 기존 인공관절 수술에 비해 전체 하지 정렬 및 대퇴 삽입물의 관상면과 경골 삽입물의 시상면 정렬의 오차를 현저히 줄이는 것으로 나타났다.

정확한 인공관절의 삽입은 ‘인공관절의 수명’과 연결되기 때문에 정확성이 큰 장점이다.

또 하나의 장점은 대퇴골수강에 구멍을 뚫지 않아 피가 덜 난다. 우리나라에선 양다리 무릎 인공관절 수술을 받을 때 1주일 간격으로 한쪽씩 받는 경우가 많은데 이런 경우 2번째 다리 수술에서 수혈을 줄일 수 있다. 이 연구 결과 역시 올 7월 SCI저널인 Journal of Clinical Medicine에 보고했다.

이 밖에도 수술한 무릎을 본인의 무릎처럼 편안하게 느끼는 경우가 많다는 사실이 몇몇 연구 결과로 보고돼 있다. 중장기적인 임상 결과에 대해선 현재 진행되고 있다.

Q4. 로봇수술 도입을 넘어 교육센터를 개소하게 된 배경은?

로봇수술이라고 해서 로봇이 시키는 대로 의사가 수술하는 게 아니다.

로봇이 CT정보를 기초로 환자에게 가장 적합한 절삭 범위와 인공관절 크기, 삽입 각도 등을 제시하면 의사는 수술 중 환자의 연부조직 상태를 고려해 기존의 계획대로 할 건지, 수정할 건지 조율해 수술한다.

따라서 로봇이 제시하는 정보를 정확하게 이해하고 이를 다양한 임상 상황에 적용할 수 있는 훈련이 반드시 동반돼야 한다. 아직 인공관절 수술 로봇을 도입한 대학병원이 많지 않다 보니 체계적인 교육이 어려운 실정이다.

Q5. 환자 입장에서 로봇 인공관절 수술의 장점은?

우리 센터에선 로봇 인공관절 수술을 시행할 때 환자의 무릎 형태와 생체역학을 최대한 보존하는 환자 맞춤형 인공관절로 하고 있다.

환자의 무릎 모양과 관계 없이 대퇴골과 경골을 기계적 축에 수직으로 절삭하는 것이 아니라, 환자가 가지고 있는 해부학적 모양을 고려해 절삭 각도를 결정하는 것이다. 이렇게 하면 말 그대로 ‘인공’ 관절을 하더라도 환자 고유의 인대 긴장도와 생체역학을 ‘어느 정도’ 유지할 수 있어 수술 후 통증이 적고 재활이 빠른 장점이 있다.

Q6. 센터 교육에 참여한 국내 의료진 수는 어느정도인지?

지난해 통계를 내보니 140명의 정형외과 전문의를 교육했다. 아직 올해 통계를 내진 않았지만 지금까지 약 60명의 정형외과 전문의가 교육에 참여했다. 최근에 로봇 인공관절 수술이 개원가뿐 아니라 대학병원에서도 큰 관심을 받다보니 교육에 참여하고자 하는 전문의들이 늘어나고 있는 것 같다

아시아에서 2번째로 설립된 교육센터이다보니 한국을 방문해 교육에 참여하고자 하는 해외 의사들도 많았지만 코로나로 인해 해외의료진을 대상으로 한 교육이 이뤄지진 않았다. 올해 말부터 싱가폴과 말레이시아 정형외과 의사들이 한국을 방문할 예정이다. 이들을 대상으로 로봇 교육을 시작해 내년엔 더 많은 국가들에서 참여할 것으로 예상한다.

Q7. 교육이 한번으로 끝나는 것이 아니라 최신지견을 지속적으로 교류해야 할 것 같다. 센터만의 네트워킹이 있나?

맞다. 처음 로봇 인공관절 수술을 시행하는 사람을 위한 자격 이수 프로그램 이외에도 수술 참관을 통해 수술 노하우를 전수하는 견학 프로그램을 적극적으로 운영하고 있다.

특히 올해 11월엔 대학에서 로봇 인공관절 수술을 적극적으로 시행하고 계신 교수님들과 함께 로봇 인공관절 심포지엄을 개최할 예정이다. 서로 간 실제적인 노하우를 공유하고 개원가에서 로봇 인공관절을 활발하게 사용하고 있는 의사들에게 실질적인 도움을 줄 수 있을 것으로 보인다.

Q8. 로봇 인공관절 수술이 더 개선돼야 할 방향은?

로봇 인공관절 수술을 해도 로봇에 대한 수술 수가를 따로 받을 수 없다는 점이 가장 큰 단점이다.

보험 적용이 안돼 환자 입장에서 일반 인공관절보다 150만원 내외의 비용을  더 부담해야 한다.  바로 이 점이 병원 입장에서도 도입하는 데  큰 걸림돌이다. 로봇 가격은 수억원대로 비싼데 수가를 받을 수 없다. 
로봇 인공관절 수술은 많은 장점을 갖고 있어 수술 건수는 점차 늘어나고 있고, 좋은 임상 결과가 축적될수록 로봇 수술에 대한 환자의 선호도 역시 커질 것이기 때문에 추후 비뇨기과나 산부인과의 로봇 수술처럼 수가를 받을 수 있는 날이 오기를 희망해 본다.

Q9. 센터장으로서 센터의 향후 비전이나 계획이 있다면?

목표는 크게 두 가지다.

먼저 현재 로봇 인공관절 수술이 기존 수술과 비교해 어떤 장점이 있는지, 혹시 단점은 없는지 등을 객관적으로 비교해 보는 여러 연구를 진행하고 있다. 이를 통해 로봇 인공관절과 관련한 다양한 술기를 어떤 식으로 임상에 응용하면 좀 더 좋은 임상 결과를 낼 수 있는지 여러 국내외 의료진들과 함께 연구하고자 한다.

두 번째는 센터를 국내외적으로 활성화하고 싶다. 현재 로봇을 이용한 인공관절에 대한 폭발적 관심에도 불구하고 어떻게 하면 로봇을 더 잘 사용할 수 있는지 교육하는 센터는 턱없이 부족한 상황이다. 센터의 외연과 내연을 확장해 더 많은 국내외 의료진들과 공부하고 연구해서 결국 실제 수술을 받는 환자들에게 직접적인 도움이 됐으면 좋겠다.