‘이미지 프리’ 첨단 기술로 무장… 인공관절 수술 정확도 높인다[정명진 의학전문기자의 청진기]

인공지능 '나비오' 로봇

무릎 인공관절 수술에 인공지능 '나비오(NAVIO)' 로봇이 국내 처음 도입됐습니다.

가천대 길병원 정형외과 심재앙 교수팀은 지난 20일 영국의 스미스앤드네퓨사의 세계적 로봇 '나비오'로 무릎 퇴행성관절염을 앓고 있던 70대 환자에게 인공관절 치환술을 시행했습니다.

'나비오'는 인공지능 기계 학습, 증강현실, 해부학, 영상 융합 등 첨단 기술이 집결된 가장 진보된 로봇입니다. 특히 '이미지 프리 플랫폼'을 탑재하고 있어 로봇을 이용한 인공관절 치환술을 받는 환자라면 반드시 필요한 별도의 컴퓨터 단층촬영(CT) 이미지가 필요 없다는 게 장점입니다.

이미지 프리 플랫폼은 환자의 운동학적 지지를 바탕으로 삼차원(3D) 해부학적 정보를 의료진에게 제공하는 시스템입니다.

이를 위해 별도로 설치된 자외선 카메라가 십여 개의 센서와 상호작용을 통해 의료진의 미세한 움직임과 환부를 면밀히 분석, 실시간 정보를 증강현실 기술로 제공합니다.

심 교수는 "로봇 인공관절 수술은 인공관절 수술을 처음 시작하는 의사들에게 수술의 정확도를 높이는데 도움이 될 것으로 기대된다"며 "로봇 수술은 첨단 기술로 무장해 재수술을 줄이고 빠른 회복으로 환자 만족도를 높이며 효율적 의료진 운용, 피로도 증가 및 체력 소모 등을 줄여 합병증을 감소시킬 수 있다"고 설명했습니다.

또 의료진이 정확한 각도와 크기로 수술을 하고 있는지 실시간으로 알려줍니다. 모니터에는 필요한 절삭 부위를 네 가지 색상인 보라색(+3㎜ 이상), 파란색(2㎜), 초록색(1㎜), 흰색(타겟 존)으로 구분해 제공합니다.

이를 통해 의료진은 환자 개인의 상태에 가장 적합한 수술을 진행할 수 있습니다. 오작동이나 정상 조직의 손상 위험은 로봇이 스스로 위치와 방향을 수정, 보정해 피하기도 합니다. 수술 시에는 정교하게 구멍을 뚫는 '바(Bur) 컷 가이드' 모드, 구멍을 뚫고 절삭하는 '디스털(Distal) 바 테크닉' 모드, 섬세한 부위를 절삭하는 '로보틱스 테크놀로지' 모드가 상황에 맞춰 적용됩니다.

관절염은 관절 사이의 충격을 흡수하는 연골의 손상을 말합니다. 심한 통증과 기능장애가 발생하는 퇴행성관절염은 일반적으로 고령 환자에게 많이 발생합니다. 인공관절 치환술은 사전에 환부를 정확히 계측한 뒤 인공관절 삽입물의 크기에 맞도록 의료진이 환부를 절삭하는 과정을 거칩니다. 이 때 절삭 부위의 오류, 크기 조절 실패, 정상 조직의 손상, 인대, 근육, 신경의 손상, 출혈 등이 발생할 수 있습니다.

로봇수술이 이러한 부작용을 줄여주는 역할을 하는 것입니다.

퇴행성관절염을 예방하기 위해서는 몸무게를 정상 수준으로 유지하고 평소 유산소 운동과 수영으로 허벅지 근력을 키워주는 것이 좋습니다.

수영은 부력으로 체중이 감소되는 효과를 보여 관절 운동 시 통증이 줄어 도움이 됩니다.

[e-mail] 정명진 기자