인공관절 수술에서 로봇수술의 돌풍이 거세다. 관절 척추 치료 병원인 힘찬병원은 전국 6개 분원(강북, 목동, 부평, 인천, 부산, 창원)에 마코 인공관절 수술 로봇을 도입한 지 1년 만에 지난 7월 누적 수술 5000건이라는 기록을 세웠다. 힘찬병원 인공관절 수술 환자 80%가 선택할 정도로 만족도가 높은 이유를 강북힘찬병원 신동협 원장에게 들어보았다.
출혈과 부종 적어 원활한 재활치료로 이어져
신 원장에 따르면 인공관절 수술 환자들이 수술 후 재활을 힘들어하는 부분은 수술 직후 통증과 붓기가 남아있는 상태에서 관절 가동범위 확보를 위한 운동을 시작해야 하는 것이다. 그러나 로봇 수술을 받은 환자들이 상대적으로 출혈이 적고, 그로 인해 부종도 적어 원활하게 재활치료가 가능해 관절 가동범위를 확보하는 초기 재활에서 통증을 덜 느낀다.로봇 수술의 장점이 입소문을 타면서 현재 힘찬병원 전체 인공관절 수술의 약 80%을 로봇수술로 진행하고 있다. 인공관절 로봇수술을 진행한 힘찬병원 초진 환자를 대상으로 유입 경로를 조사한 결과, 약 70% 이상의 환자가 지인의 소개를 받고 찾아온 것으로 나타났다. 이에 대해 신 원장은 “주변에서 인공관절 수술 후 회복 과정이 워낙 힘들었다는 이야기를 듣고 지레 겁을 먹고 오는 경우가 많은데, 로봇 수술을 받은 환자들이 생각보다 아프지 않다는 이야기를 많이 한다”며 “아무래도 환자들이 직접 체감하는 통증 정도와 빠른 회복 속도 측면에서 가장 만족도가 큰 것 같다”면서 “같은 병실에서 일반 수술을 한 환자와 로봇 수술을 한 환자들이 통증을 느끼는 정도와 초기 재활 치료를 하는 과정만 봐도 차이가 난다”고 덧붙였다.
특히 수술이 잘 끝났다고 하더라도 주변 정상 연부조직이 손상되었을 경우 이유 모를 통증과 부종이 발생할 수 있는데, 로봇 수술에서는 햅틱 기능이 연부조직 손상을 방지해 주기 때문에 이러한 부작용이 적다. 햅틱 기능은 사전에 계획된 절삭 범위를 벗어나면 로봇의 절삭 기능이 자동으로 멈추는 기술로, 정상조직의 손상을 최소화할 수 있어 환자들이 느끼는 통증 정도가 줄어드는 것. 이에 따라 재활치료에도 보다 적극적으로 임할 수 있게 돼 빠른 회복으로 이어지게 되는 점이 환자들의 만족도를 높이는 점으로 꼽히고 있다.
다리 정렬 각도·관절가동범위 향상…정확도 높여
“그동안 인공관절 수술이 인공관절의 수명을 향상시키는 방향으로 발전을 해 왔다면, 이제는 수술의 정확도를 높이는 방향으로 발전하고 있습니다. 수술 정확도를 높이면 수명 향상에 더해 환자가 편하게 무릎을 사용하는데 도움이 되죠.”
이렇듯 수술 정확도를 높이기 위해 등장한 것이 로봇수술이다. 로봇 인공관절 수술은 수술 전 3D CT로 얻은 환자 무릎 정보를 통해 로봇의 프로그램이 수술을 예측하는 시뮬레이션을 진행한다. 이를 통해 환자에게 가장 적합한 수술 방법으로 어떤 각도와 크기로 절삭할지 계획하며, 하지 정렬 축을 일렬로 정확하게 맞출 수 있다.
실제 힘찬병원 관절의학연구소가 로봇 수술과 일반 수술 환자 각각 500명씩 총 1,000명(평균 나이 70세)의 다리 정렬 각도, 출혈량, 관절가동범위를 조사한 결과, 다리 정렬 각도가 향상된 것으로 나타났다.
“기존 수술은 절삭가이드를 삽입해 의사가 눈으로 보면서 하지 정렬을 맞췄지만, 로봇 수술에서는 센서로 하지 정렬을 확인 한다”며 “수술 중 환자 무릎뼈에 부착된 센서가 수술실 모니터와 연결되어 정렬과 각도를 실시간 확인하여 정확하게 교정이 가능하다”고 전했다.
출혈량이 줄어드는 것도 장점 중 하나다. 힘찬병원 관절의학연구소에서 80대 이상 고령 환자를 대상으로 수술 후 출혈량을 조사한 결과, 로봇 수술 환자의 출혈량은 185.1ml, 일반 인공관절 수술은 279.6ml로 로봇 수술이 출혈량을 약 34% 줄인 것으로 나타났다.
“대부분의 고령 환자들은 고혈압이나 당뇨 등 만성 기저질환을 가지고 있는 경우가 많은데,인공관절 수술로 인한 감염, 합병증 등의 부작용은 대부분 수혈이 원인이 된다”며 “로봇 수술에서는 기존 절삭가이드를 삽입하는 과정에서 핀이 들어가는데, 로봇에서는 이 과정 없이 센서로 대체되므로 출혈량이 대폭 감소되어 특히 고령환자들에도 수술적 치료에 대한 신체적 부담을 덜 수 있다”고 덧붙였다.
또한 수술 후 10일 째 무릎을 구부리고 펼 때의 각도를 확인할 수 있는 관절가동범위를 조사한 결과, 로봇 수술이 평균 120.4도로 일반 수술 평균 114.4도 보다 6도 가량 더 향상된 것으로 나타났다.
신 원장은 “힘찬병원은 슬관절 전치환술에 시행하고 있는 로봇 수술을 부분치환술로 확대해나갈 예정”이라며, “고관절 인공관절 수술에서 로봇 수술의 장점, 임상결과 등을 검토해 로봇의 장점이 명확하다면 향후에는 고관절 수술도 검토해볼 수 있을 것”이라고 전망했다.
힘찬병원은 마코 로봇수술을 인공관절 전치환술에 이어 9월 목동힘찬병원에 부분치환술에도 도입해 운영을 시작했다.
무릎 인공관절 수술은 손상 범위에 따라 무릎 관절의 전체를 인공관절로 바꾸는 인공관절 전치환술, 손상된 일부를 바꾸는 인공관절 부분치환술이 시행된다. 부분치환술은 정상 관절을 보존하면서 수술을 진행해야 하는 만큼 수술이 까다롭고, 정교함을 요구하는 고난도의 수술이기 때문에 일반 인공관절 수술에서도 부분치환술의 비중이 매우 적은 편이다. 관절 손상 범위가 적어 전치환술이 이른 환자들에게는 주로 교정절골술(HTO)을 시행하는데 뼈를 일부 절개해 축만 바꾸는 수술이기 때문에 수술 후에도 통증이 남아있는 경우가 있고, 수술 후 한 달 반 정도는 목발 보행을 해야 하는 불편함이 있다.
마코 로보틱 테크놀로지를 활용한 인공관절 수술은 전치환술과 부분치환술 모두 가능하다. 마코 부분치환술은 삽입할 인공구조물에 대해 더욱 고도의 정렬 상태 및 정확한 위치 지정이 가능하다. 이 기술을 통해 의사는 환자별 3D 수술 계획을 수립할 수 있고, 고도의 정확성을 갖춘 수술을 지원하는 로보틱 팔을 사용하며 인공관절 수술을 수행할 수 있다.
연구에 따르면 로보틱 팔 사용 인공관절 부분치환술이 일반 인공관절 부분치환술에 비해 정확도가 2~3배 더 높으며, 인대 균형을 더 정확하게 맞출 수 있다. 또한, 마코 수술 환자는 일반 수술 환자에 비해 재수술율이 감소한 것으로 나타났다.
한편, 스트라이커社의 마코 스마트로보틱스는 2006년 무릎 부분치환술로 시작해 2012년 고관절전치환술, 2015년 슬관절전치환술 및 슬관절부분치환술로 미국식품의약국(FDA) 동시 승인을 받은 유일한 인공관절수술 로보틱 테크놀로지 시스템이다.
2021년 7월 기준 미국, 영국, 독일, 호주 등 29개국에 도입된 마코 시스템은 정형외과 수술 로봇 전세계 1위 시장 점유율을 차지하고 있으며, 약 50만 건 이상의 임상사례와 200건 이상의 연구 결과를 보유하고 있다.