[관절내시경,인공관절,연골재생술,관절염]인공관절 진화 어디까지 왔나?

고굴곡, 세라믹형, 여성형, 부분치환술

"세월 앞에 이기는 장사 없다"고 나이가 들면서 우리 몸, 특히 관절에서 알리는 노화 신호는 막을 도리가 없다. 정도의 차이는 있겠지만 50세 이상의 성인 중 50% 이상에서 관절염이 발생한다는 사실은 어찌 보면 당연한 결과이다. 이중에서도 특히 보행 시 중요한 무릎관절의 경우 관절염이 오게 되면 심한 통증을 동반한다. 특별히 서양인들에 비해 우리나라 특히 여성에게서 무릎 관절염 환자가 많은데... 이는 좌식생활을 하는 생활습관과 함께 무릎 구조의 차이로 다리가 O자로 휘어지면서 관절염이 발병하는 확률이 높은 것이다.

심한 퇴행성 관절염 치료에서 대표적으로 사용되는 것이 인공관절 치환술이다. 인공관절 치환술은 닳아 없어진 무릎 연골 대신 인체에 해가 없는 새로운 연골을 넣어 무릎관절의 통증을 없애주고 운동범위를 확보 하는 수술법으로 정형외과의 위대한 발전중의 하나이다. 이것은 과거 영국 정형외과 의사인 죤 챤리가 1961년, 오늘날 사용되는 인공고관절을 개발한 뒤 급속한 발전을 이루어 오고 있고, 현재 전 세계적으로는 연간 50만개의 관절 치환수술이 시행되어지고 있으며 미국에서만 1년에 약 20만개의 인공고관절 치환술이 시행되어지고 있다고 한다.

인공관절 치환술이 늘면서 수술기법, 인공관절의 재질, 인공관절의 형태 등 다방면에서 진화되고 있어, 수술 후 회복 및 만족도를 높이고 있다.

좌식생활에 적합한 고굴곡 인공관절!

- 수술 후에도 무릎이 135도 이상 구부러져 좌식생활에 적합

추운 겨울철, 밖에서 일하다 집으로 돌아올 때면 으레 뜨끈뜨끈한 온돌방 생각이 날 것이다. 따뜻한 아랫목에 누워있다 보면 하루 피로가 싹 가시는 느낌마저 드는데. 이처럼 한국 사람들은 오랫동안 온돌방, 좌식생활에 익숙하다. 기존의 인공관절은 입식생활을 하는 서양인을 위주로 디자인되었기 때문에 밥상문화에 익숙한 우리네 좌식 생활에는 맞지 않는 경향이 있었다. 하지만 걱정할 필요 없다. 좌식생활에 적합한 고굴곡 인공관절로 좌식생활이 가능하기 때문이다.

행동에 따라 필요한 무릎의 굴절각을 따져볼 때 보통의 걸음걸이에는 67°정도의 무릎 구부림, 계단 오르기는 83°, 의자에 앉는 데는 90°, 신발 끈을 매는 데는 106°가 필요하다. 그런데 양반자세와 무릎을 꿇는 자세는 111°이상 165°정도의 무릎 구부림이 필요하다. 그러나 기존의 인공관절 수술기법 및 인공관절 보형물은 수술 후 무릎 구부림의 각도가 평균 120°내외로, 우리나라 사람에게 있어서는 수술 후 일상 활동에 대한 만족감을 극대화하기에는 부족한 각도를 얻을 수밖에 없었다.

고굴곡 인공관절의 디자인은 기존의 인공관절에 비하여 슬개골을 잡고 있는 인대가 유연할 수 있도록 디자인되었고, 보형물 뒤쪽의 동선을 기존 제품보다 길게 하여 굴곡이 많이 되더라도 연골대치 보형물에 무리를 주지 않도록 설계되었다. 고 굴곡시 관절의 탈구를 막아주고 자연스러운 굴절각을 얻을 수 있도록 해 통증 없이 좌식생활이 가능해진 것이다.

오래 사용하는 세라믹형 인공관절!

- 특수재질을 사용해 인공관절의 수명을 늘려

세라믹형 인공관절은 지르코늄이라는 특수 금속 재질을 사용해 마찰을 줄이고 내마모성을 높여 기존 인공관절보다 수명이 길어졌다. 인공관절 수술을 받으시는 분들이 가장 궁금해 하는 것이 인공관절의 수명이다. 일반적으로 수술을 정확하게 할 경우 15년 이상은 사용할 수 있다. 의학의 발전으로 평균수명이 늘어나고 있는 요즈음 60세 이전에서 인공관절 수술을 받을 경우 일생중 한번은 재수술을 받아야 할 확률이 높아졌다. 재수술의 경우에 결과도 좋지 않고, 수술의 부작용도 많기 때문에 60대 이전에서 인공관절 수술을 적극적으로 권유하지 않았다. 하지만 최근에는 반영구적으로 사용할 수 있는 세라믹형 인공관절이 개발되어 이러한 문제점을 해결하고 있다.

세라믹형 인공관절은 지르코늄이라는 신소재로 인공관절의 금속표면을 산화시켜 세라믹처럼 금속표면을 매끈하게 만든 것으로서 금속 사이에 있는 인공 연골과의 마찰을 적게 해 인공연골이 쉽게 마모되지 않도록 한 원리이다. 미국에서는 2001년부터 세라믹형 인공관절 수술법이 도입되어 현재까지 2만여명 정도가 시술을 받았다. 아직 사용한지 20년 이상이 지나지 않았기 때문에 임상결과는 나오지 않았으나, 실험실에서 무려 600만번의 인공연골과의 마찰실험을 해본결과 세라믹형 인공관절은 기존 재질의 인공관절에 비해 마모가 거의 없어 25-30년까지 반영구적으로 사용이 가능하다고 예상하고 있으며. 미국 식약청인 FDA의 공인을 받아 안정성을 입증하고 있다. 우리나라의 경우 2005년 5월부터 시술되고 있으며, 아직까지 많은 양을 수입하지 못해 대학병원 및 몇몇 관절 전문병원에서 시술되고 있다.

여성의 무릎 관절에 맞춘 여성형 인공관절!

- 신체적 특성을 고려한 여성형 인공관절


여성의 무릎 관절은 남성에 비해 크기도 작고 타원형의 모양을 지녀 기존의 인공관절과는 맞지 않았다. 무릎 관절염 환자의 90%이상을 차지하고 있는 여성의 무릎 관절에 맞춘 여성용 인공관절을 사용해 만족도를 높이고 있다. 일반적인 외모나 신체 구조에서도 그렇듯이 관절에 있어서도 여성의 관절은 남성의 관절과는 다른 특징을 가지고 있다. 여성의 무릎 관절은 남성의 관절에 비해 전반적이 크기가 작을 뿐만 아니라 가로 폭이 작아 관절모양이 타원형에 가까워, 원형에 가까운 남성의 관절과는 다른 특징을 나타낸다. 이러한 차이는 큰 무릎을 가지고 있는 환자들에서 더욱 더 뚜렷하게 나타난다. 또한 무릎 앞부분이 남성의 관절에서는 볼록하게 나와 있는데 여성의 관절에서는 이에 비하여 덜 볼록하게 나와 있어서 납작코의 모양을 가지고 있다. 또한 관절이 구부러질 때 맞닿는 홈의 방향도 여성에 있어서는 좀 더 무릎 바깥쪽으로 길게 나있는 특징을 가지고 있다.

연세사랑병원[강북점] 인공관절센터 전재훈 과장은 "이렇듯 여성과 남성은 무릎 모양에 차이가 있지만 인공관절 치환술에 쓰이는 제품들은 남성용과 여성용으로 구별되지 않았기 때문에 여성 환자들이 통증을 그끼거나, 불편감을 호소하는 사례가 적지 않았다"며, "이는 마치 여성이 남성복을 입는 것과 같은 이치"라 말했다.

이러한 여성 환자들의 불편감에 착안하여 여성의 관절에 맞는 여성용 인공관절이 최근 개발되었으며, 국내에서도 2007년 4월부터 여성용 인공관절을 이용한 인공관절 치환술이 시술되기 시작하였다. 수술 과정은 기존의 다른 인공관절의 수술법과 크게 다르지 않다. 무릎을 절개하여 닳아버린 연골을 깎아내고 새로운 인공관절을 끼워 넣는다. 다만 수술 과정 중 관절의 모양과 크기를 정확하게 측정해서 관절의 모양과 크기에 가장 맞는 사이즈의 인공관절 제품을 이용해서 수술을 하여 원래의 관절 모양과 크기에 가장 가까운 결과를 얻을 수 있도록 한다.

여성용 인공관절은 모양이 여성의 관절에 맞게 만들어져서 수술 후 무릎의 움직임이 자연스러울 뿐 아니라, 이러한 여성용 인공관절로 수술을 한 후에는 무릎 앞쪽의 통증을 느끼는 경우도 현저히 줄어들어 환자들의 만족도가 높다.

실제로, 연세사랑병원 인공관절센터에서는 2007년 4월부터 여성용 인공관절을 이용하여 현재까지 약 500∼600건의 수술을 시행하고, 수술을 받은 환자들을 대상으로 조사한 결과, 수술 후 자력으로 보행이 가능한 시기가 기존 인공관절을 이용하여 수술한 경우에서보다 평균 1.2일 정도 단축되었으며, 수술 후 무릎을 130도까지 구부릴 수 있는 시기도 2일 정도 단축되어, 기존의 인공관절에 비하여 수술 후 재활이 더 빠름을 알 수 있었다. 아울러 입원기간도 2-3일 정도 줄어들었으며, 수술 후 심한 통증을 호소하거나 부기 때문에 불편해 하는 환자들도 현저히 줄어들었다.

손상된 부분만 인공관절로 대체 - 부분 치환술

무릎에는 3개의 작은 관절이 있다. 내측, 외측 관절과 슬개-대퇴관절의 3개 관절이 무릎관절에 있다. 퇴행성 관절염의 경우 3개의 관절 모두에 연골이 닳아 없어지는 경우가 70%, 하나의 관절연골이 닳아 없어지는 경우가 30%를 차지하고 있으며 한국인의 경우 안짱다리가 많으므로 내측연골이 닳아 없어지는 경우가 하나의 관절연골이 닳는 경우의 대부분을 차지하고 있다. 기존의 수술방법은 하나의 관절연골이 닳아 없어져도 세 개의 관절모두를 바꿔주는 인공관절 수술방법이었으나 최근에 개발된 부분 치환술은 관절 전체를 바꾸는 것이 아니라 말 그대로 손상된 부분만 부분적으로 바꿔주는 수술방법이다.

부분 치환술의 특징은 관절의 건강한 부분을 보존함으로써 본래의 자기 관절의 기능을 최대한 보존할 수 있다는데 있다. 이렇게 함으로써 정상 관절의 역할을 보존하여 관절 운동의 각도도 좋아지기 때문에 무릎을 구부리는 것이 쉬우며 방바닥에 앉거나 쪼그리고 앉을 수 있을 정도로 가동성이 좋다. 그뿐만 아니라 인대를 비롯한 자기관절의 구조를 최대한 보존함으로써 위치 감각도 유지할 수 있기 때문에 계단오르내리기도 더 쉬워지게 된다. 연세사랑병원[부천점] 권세광 과장은 "부분치환술은 7cm정도의 절개로도 수술이 가능하다"며, "절개 범위가 작기 때문에 필요한 수혈량도 줄어들며 수술 시간이 짧아질 뿐 아니라 수술 후 기능 회복도 빨라서 입원 기간을 기존 인공 관절 수술의 절반 정도로 단축시킬 수 있다"고 말했다.

인공관절 수술은 통증을 제거하는 것으로 극적인 효과가 있다고 한다. 때문에 수술 후 일생동안 동통 없는 인생을 보낼 수 있고, 대부분의 노년환자에서는 재수술을 하지 않고 사용할 수 있다. 그러나 비교적 젊은 환자에서는 2차 수술이 요할 수 있으나 정형외과 의사와 과학자들의 노력으로써 밝은 미래를 약속하고 있다. 이처럼 인공관절 수술의 진화는 지금 이 순간에도 계속되고 있다.

출처 : 연세사랑병원