[바이오타임즈] 인공관절 수술은 닳아 없어진 연골로 인해 일상생활이 불가능하고 퇴행성 관절염 말기 환자에게 인체에 해가 없는 소재로 제작된 인공관절로 바꿔주는 치료법을 말한다. 1~3세대를 거치면서 발전을 거듭해 왔지만 인공관절 대부분은 서양인의 입식 문화에 맞춰 개발되었기에 한국인의 무릎에는 최적화되지 않다는 지적도 따른다.
허리의 경우 고정하는 금속판을 개발하는 연구가 진행되면서 국산화가 많이 이뤄졌지만, 무릎은 움직이는 관절을 개발해야 하므로 연구에 난항을 겪어 대부분 미국, 유럽에서 수입해 사용해왔다. 해외 제품 점유율이 높은 국내 시장에서 보건복지부 지정 관절전문 연세사랑병원은 ‘한국인 맞춤형 인공관절 PNK’를 개발 및 식품의약품안전처 허가를 받아 주목받고 있다.
PNK 인공관절은 연세사랑병원 인공관절 연구진과 의료기기 전문업체 스카이브가 7년여의 연구 끝에 국내 환자 남녀 1만 2,000여 명의 무릎 MRI 데이터 기반으로 개발에 성공했다. 보통 의료기기 업체는 디자인하고 병원에서 의견만 주는 방식으로 개발되어 왔지만, 연세사랑병원과 같이 병원 내 환자 데이터를 분석하여 인공관절을 개발했다.
PNK 인공관절은 Preservation 보존, Normal 정상, Knee Kinematics 무릎 운동역학이란 뜻으로 수술 후 정상 무릎에 가깝게 가동성 개선을 도와주는 데 목적을 둔 제품이다. 이를 위해 연세사랑병원은 병원 내 수술을 받은 국내 환자의 데이터 기반으로 SCI급 논문을 18편을 발표하고 논문에 대한 근거를 기준으로 무릎 관절 크기와 연골 두께 등 한국인 맞춤형 인공관절 PNK를 선보였다.
외국산 제품보다 두께를 얇게 만들고 슬개골이 빠지지 않도록 깊게 만들며, 특히나 안정성에 중점을 둔 PNK 인공관절은 기존 3세대 인공관절 디자인과 더불어 한국인 맞춤형 디자인의 산물이라 할 수 있다. 동양인과 서양인의 무릎 크기 차이, 성별에 따른 모양 차이, 곡률, 무릎의 구부러진 각도 등 서양인의 기준에 맞춘 제품들의 단점을 보완하여 제작했다. 이 때문에 150도의 관절 범위 가동이 가능하고, 인공관절 마모율을 줄여 만족도가 높다.
인공관절 삽입물에는 크게 PS타입(후방십자인대 제거), CR타입(후방십자인대 보존) 두 가지 종류로, 연세사랑병원 인공관절 연구진은 PS타입을 먼저 개발했다. 이는 앞서 말한 좌식 생활에 연관이 깊다. 특히나 ‘양반다리’ 습관은 후방십자인대를 제거하는 것이 추후 고굴곡으로 무릎을 구부리는 데 도움이 되기 때문이다. 국내 인공관절수술을 받는 환자의 90%가 PS 타입의 인공관절을 이용하는 이유다. 반면 입식 생활을 하는 미국, 유럽에선 PS타입이 51%, CR 타입이 49%로 비등한 비율로 인공관절 점유율을 보인다. 지난 9월 식품의약품안전처의 허가를 받은 만큼 연세사랑병원 자체 기술로 개발한 CR 타입 또한 미국 FDA의 승인을 기다리며 수출에 대한 기대를 모으고 있다.
PNK 인공관절 수술 과정은 다음과 같다. 1~2주 전 MRI 촬영을 하고 수술 전 개인별 3D 무릎 모형을 제작한다. PNK 인공관절을 이용한 가상수술을 해본 후에는 개인별 맞춤형 수술 도구를 제작하여 수술을 진행할 수 있다.
연세사랑병원에서 PNK 인공관절로 수술 환자의 상태를 분석한 결과 무릎 구부리기 부드러워졌으며, 편한 사용감, 계단 오르기와 같은 움직임에도 적은 통증과 높은 안정성을 보였다. 또한 지난 10월부터 신촌, 강남, 용인 세브란스 병원 정형외과에서도 PNK 인공관절을 사용할 만큼 환자, 의사 모두 만족하는 제품이라 할 수 있다.
고용곤 병원장은 “입식 생활이 늘었지만 여전히 바닥에 양반다리, 구부리고 쭈그리는 좌식습관이 한국인에게 남으면서 관절염을 호소하는 이들도 늘고 있다”며 “PNK 인공관절은 3세대 외국 제품과 견주어도 뒤지지 않으며 인공관절 개발 원조라 하는 유럽에서 마모율 측정 시 기존 제품보다 훨씬 좋은 결과가 나왔다. 앞으로도 더 나은 의료환경을 위해 계속 정진하겠다”고 말했다.
[바이오타임즈=최진주 기자] news@biotimes.co.kr
