맞춤형 무릎 인공관절 치환술이 슬개골 운동 역학을 수술 전과 동일하게 복원하는 것으로 나타났다.
고인준 가톨릭대 은평성모병원 정형외과(교신저자), 김용덕(제1저자) 교수팀은 곽대순 가톨릭대 응용해부학교실 교수, 임도형 세종대 기계공학과 교수와 공동으로 기존 수술법과 맞춤형 수술법을 적용한 총 40차례 무릎 인공관절 치환술(시신 연구)을 시행했다.
연구팀이 동작 분석 시스템으로 수집한 무릎 인공관절 치환술 전후 슬개골 운동 데이터를 밀도 기반 군집화 알고리즘(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise, DBSCAN)으로 분석한 결과, 환자 맞춤형 관절 치환술에서 기존의 관절 치환술보다 고유 슬개골 운동 역학이 더욱 잘 복원됐다.
환자 맞춤형 수술의 경우 수술 후 슬개골 운동 패턴 대부분이 수술 전과 유사한 양상으로 군집화된 반면 기존 수술법에서는 전후 슬개골 운동 패턴 대부분이 서로 다른 별개 군집으로 나타났다.
기존 무릎관절 치환술은 환자 무릎 변형이나 연조직(인체 근육, 근막, 건, 인대, 관절낭, 피부, 지방 등과 같이 뼈나 연골을 제외한 조직) 상태를 고려하지 않고 일률적인 골 절제와 연부조직 균형을 맞추는 방식으로 주로 진행됐다.
이에 무릎 전체 생체역학(힘에 의해 일어나는 인체 운동성과 관절 부위 상호작용) 변화가 나타나며 수술 후에도 통증이 지속되고 기능이 소실되는 한계를 보여 왔다.
그러나 환자 맞춤형 관절치환술의 경우 무릎 변형 형태에 맞춰 골 절제를 시행하고, 연부조직 긴장도는 유지해서 환자 생체역학을 그대로 보존하는 장점을 지닌다.
이에 따라 최근 임상에서 많이 적용되고 있으나 우수한 임상결과를 뒷받침하는 기초연구는 부족한 실정이었다.
고인준 은평성모병원 정형외과 교수는 “기존 수술법에 비해 환자 맞춤형 관절치환술이 고유의 슬개골 운동 역학을 잘 복원해 생체역학적으로 우수하다는 근거를 제시했다는데 의의가 있다”고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 ‘Kinematical alignment better restores native patellar tracking pattern than mechanical alignment’ 제목으로 유럽무릎관절학회 공식학술지 ‘Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy’(IF=3.3) 최신호 온라인판에 게재됐다.
조재민 기자 (