인공관절의 수명, 인공연골이 관건!

우리나라 인구의 평균수명은 OECD 기준 평균수명인 78.9세보다 높은 79.1세이다. 평균수명의 증가는 의학의 발전과 함께 한다. 조선시대의 평균수명이 영•유아 사망 등으로 인해 40세 전후였다는 점을 감안하면, 지금은 그 시대의 2배를 살고 있는 셈이다. 더군다나 최근에는 불치병이라고 여겨졌던 암의 치료율도 점차 높아져 암환자의 5년 생존율이 52.2%라는 발표도 나오고 있다.

노인인구의 꾸준한 증가로 정년을 늘이자는 목소리도 높아지고, 실버 취업 등 노인들의 삶에 대한 사회적인 관심이 높아지고 있다. 때문에 의학 역시 단순한 생명연장에 대한 연구만이 아닌 노년의 '삶의 질'을 고려한 쪽으로 발전하고 있다. 대표적인 것이 바로 인공관절수술이다.

말기 퇴행성 관절염의 치료법, 인공관절 수술의 비약적인 발전

인공관절 수술은 뼈 사이에 있는 관절연골이 닳고 손상되면서 통증을 유발, 뼈의 변형까지 초래하면서 급기야는 보행이 불편해지는 말기 퇴행성 관절염의 유일한 치료법이다. 즉, 손상된 관절 부위를 인공금속 등의 다른 기구로 대체해 주는 수술기법을 말한다. 현재 전세계적으로 50만 개의 인공관절 수술이 이루어지고 있으며 국내 인공관절 수술 환자도 지속적으로 증가하고 있다. 건강보험심사평가원에 따르면 2003년~2007년 동안 인공관절 수술은 2만4천451건에서 4만9천173건으로 101.1%나 증가한 것으로 나타났다.

인공관절의 역사는 1960년대 영국의 존 찬리 경에 의해 인공고관절이 처음 개발된 후, 최근 10년 사이에 강화 플라스틱이나 세라믹 같은 반영구적인 생체재료의 개발로 그 수명과 강도 면에서 현저한 발전을 거듭했다.

단순한 재질의 발전만이 아닌 로봇수술(로보닥), 네비게이션과 같은 최첨단 의료장비까지 더한 인공관절수술은 수술 후 결과에 대해서도 만족할 만한 성과를 보이고 있다. 과거에는 무릎이 90도까지만 구부러져도 성공이었던 시절이 있었으나, 최근에는 좌식생활의 환경에 맞춰 초굴곡형 인공관절이 등장, 140~ 150도까지의 굴곡을 보이고 있다.

인공관절의 연구도 인간의 평균수명 연장과 함께 하고 있다. 인공관절의 평균 수명은 10~15년 정도로 알려져 있다. 인간의 평균수명이 80세까지임을 감안해 본다면, 60세에 인공관절 수술을 했다면 한번쯤은 인공관절을 교체해 주어야 한다는 얘기다. 때문에 마모도가 현저히 줄어 20년 이상의 인공관절 수명을 보장한다는 세라믹 인공관절도 등장했다. 여기에 '인공연골'에 대한 연구도 발전을 거듭하고 있다.


인공관절의 수명의 관건은 '인공연골'

'인공연골'은 말 그대로 뼈 와 뼈 사이의 연골을 대체해 주는 폴리에틸렌 제재의 인공연골이다. 퇴행성 관절염이 뼈와 뼈 사이의 연골이 마모되면서 마찰이 일어나 뼈의 변형이 오는 것처럼 인공연골 역시 수술 이후에도 지속되는 잘못된 습관 등으로 인해 마모가 쉽게 올 수 있다. 실제로 인공관절수술의 재수술 중 인공연골인 폴리에틸렌의 마모 때문에 발생한 경우가 25%에 달한다. 오히려 인공관절 기구보다도 인공연골의 수명이 전체 인공관절 기구의 수명을 좌우한다고 해도 과언이 아니다.

인공연골의 재료는 폴리에틸렌으로 현재 나온 'X3'는 제 3세대 폴리에틸렌이다. 1세대인 폴리에틸렌과 2세대인 초고분자량폴리에틸렌(UHMWPE)에 이어 나온 X3는 기능은 유사하면서 강도를 현저하게 높인 차세대 인공연골이다. 기존 인공연골은 1번의 노출 즉, 담금질을 1회만 거치지면, X3는 '3'이라는 숫자에서 보여지듯 3번의 담금 과정을 통해 단단한 강도를 유지하고 있다.

1세대 인공연골은 충격 흡수 능력은 뛰어나지만 마모도가 높은 단점이 있었다. 이와 반대로 2세대 인공연골은 마모도는 낮은 반면 충격에 약해 운동량이 많은 무릎 관절에는 쓰지 못하는 단점을 지니고 있었다. 제 3세대인 X3는 기존 인공연골의 장점만을 지녀 마모도는 현저히 적으면서 충격을 흡수하는 능력 역시 좋아 운동량이 많은 관절에도 적합하다. 마모율 조사에서 기존의 것과 비교해 약 96% 정도 마모도가 감소한 것으로 나타났다.

힘찬병원 관절센터 김영호 부장은 “평균수명이 증가하면서 인공관절의 수명도 점차 늘어나지 않을 수 없다”고 언급, “인공관절 수명의 관건이 되고 있는 인공연골의 발전은 향후 평균 수명이 더 늘어나면서 수명은 물론, 기능을 함께 고려한 쪽으로 더욱 발전될 것으로 보인다”고 말했다.

■ 도움말: 힘찬병원

중앙일보  2008.10.30 15:01

http://news.joins.com/article/aid/2008/10/30/3234848.html