스카이브&세브란스 연구팀, 무릎 인공관절 수술 연구 국제학술지 게재 승인

정형외과 의료기기 및 디지털 헬스케어 기업 스카이브가 연세대학교 세브란스병원 연구진과 공동 수행한 무릎 인공관절치환술(TKA) 연구가 국제 정형외과 학술지 Bone & Joint Research(BJR)에 게재가 승인됐다고 밝혔다.

이번 연구는 연세대학교 용인세브란스병원 박준영 교수와 강남세브란스병원 조병우 교수 연구팀이 공동으로 진행했다. 연구팀은 무릎 인공관절 수술 이후 발생할 수 있는 ‘골흡수(뼈가 녹아내리는 현상)’와 ‘하중 분산’ 문제를 정밀 분석하기 위해 다양한 수술 변수와 임플란트 구조를 조합한 생체역학적 시뮬레이션을 수행했다.

연구 과정에서는 환자의 경골(종아리뼈) 내측이 딱딱해지는 ‘골 경화’ 정도를 4단계로 구분하고, 이에 맞는 임플란트 구조 4종과 회전 정렬 방식 2종을 조합해 총 32개의 디지털 모델을 구축했다. 이후 유한요소해석(FEA)을 통해 각 조건에서 나타나는 하중 분포와 골조직의 변화 가능성을 비교 분석했다.

분석 결과 경골의 골 경화가 심해질수록 골흡수 위험이 증가하는 것으로 나타났다. 특히 인공관절 뼈에 고정하는 하부 구조인 Keel 디자인이 하중 전달과 골 유지에 큰 영향을 미치는 핵심 요소로 나타났다. 반면 최대 커버리지법과 Insall 방법 등 회전 정렬 방식에 따른 차이는 상대적으로 크지 않은 것으로 분석됐다.

제1 저자인 박준영 교수(용인 세브란스병원)는 “경골 경화는 임상에서 흔하지만 환자별 차이가 큰 요소로, 수술 후 하중 환경을 바꾸는 중요한 변수”라며 “이번 연구는 임플란트와 술식 변수까지 함께 반영해 골흡수 위험을 기계적으로 설명했다는 점에서 의미가 크다”고 말했다.

공동교신저자 조병우 교수(강남 세브란스병원)는 “환자 골상태와 임플란트·술식의 조합에 따라 결과가 달라질 수 있음을 시사한다”며 “정량 모델링을 통해 의사결정 근거를 보강할 수 있는 가능성을 보여줬다”고 덧붙였다.

연구 결과는 수술 전 경화 정도 평가를 바탕으로 한 수술 계획 및 임플란트 선택의 중요성을 뒷받침하며, 환자 맞춤형 정형외과 수술 전략 수립에 기여할 것으로 기대된다.

스카이브는 이번 성과를 바탕으로 의료영상·생체역학 융합 분석 기술을 고도화해, 정형외과 수술의 리스크 예측 및 수술 계획 정밀화에 기여하는 연구개발을 지속할 계획이다



이수진 기자 sujinl22@donga.com