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의료칼럼
내비게이션 수술
문 영 래 문영래 정형외과 병원장
2019년 10월 10일(목) 04:50
아는 길도 더 정확하고 더 빠르게 찾아주는 자동차 내비게이션처럼 전문 의사에게도 수술용 내비게이션은 긴요하고 효율적인 수술 도구다. 정형외과에서 내비게이션 수술은 수술의 정확도와 결과를 높여주는 대안으로 여겨지는 추세다.

컴퓨터 내비게이션을 이용한 수술은 기존의 수술에서 발생할 수 있는 문제를 최소화하고, 수술의 정확도를 높이는 데 도움을 준다. 내비게이션 장치에 환자의 정보를 입력하면 컴퓨터가 이를 이용해 수술 중 필요한 정보를 수술자에게 실시간으로 제공해 준다. 수술자는 이러한 실시간 피드백(feedback)을 통해 수술의 진행 과정을 확인할 수 있다. 이를 통해 보다 정확한 시술이 가능해진다.

내비게이션을 이용한 인공 어깨 관절 치환술의 과정을 살펴보면 내비게이션 수술의 원리와 유용성을 쉽게 이해할 수 있다.

관절이란 뼈와 뼈가 만나는 부위다. 관절은 뼈와 뼈 사이가 부드럽게 운동할 수 있도록 연골, 관절낭, 활막, 인대, 힘줄, 근육 등으로 구성됐다. 관절은 움직임에 따라 발생하는 충격을 흡수하는 역할도 한다. 관절염은 여러 가지 원인에 의해 관절에 염증이 생긴 것으로, 이로 인해 나타나는 대표적인 증상은 관절의 통증이다. 어깨 관절은 외상을 입거나 오랜 시간 과도하게 사용하면 관절염이 발생하게 된다.

관절염이나 골종양 등으로 인해 관절부의 뼈가 파괴되거나 관절 손상을 입어 관절로서의 기능을 할 수 없게 된 경우에 그 관절을 절제하고 이를 대신할 인공 관절을 삽입한다. 이러한 수술을 인공 관절 치환술이라고 한다.

내비게이션을 이용해 어깨 관절 치환술을 시행하는 경우와 일반적인 어깨 관절 치환술을 시행하는 경우의 기준과 증상은 거의 동일하다. 숙달된 수술자의 경우는 내비게이션이 별로 필요치 않을 수 있다. 하지만 골절이나 재치환술의 경우와 같이 정상적인 해부학적 구조가 아닌 경우, 숙달된 수술자들도 수술 중 혼동을 일으킬 수 있다. 그렇기 때문에 이러한 경우에는 내비게이션이 매우 유용하게 쓰일 수 있다.

환자의 CT스캔을 통해 얻은 영상을 기반으로 만들어진 3차원 영상(Virtual Mock-Up)을 토대로 수술 전에 어떻게 수술을 해야 할 지에 대해 시뮬레이션을 한다. 수술 중에는 실시간으로 환자의 상태를 파악하게 된다.

내비게이션 수술의 기본 원리는 센서와 수술 기구를 수술 대상인 관절에 동시에 장착, 손상된 부위와 정상일 경우의 값을 육안과 컴퓨터가 정확하게 제공하는 좌표 값을 함께 확인하면서 수술의 정확도를 높이는 방식이다.

인공 어깨 관절 치환술에서 내비게이션의 사용은 내비게이션이 수술 과정에서 실시간으로 해부학적 위치에 대한 정보(intraoperative information)를 제공해 주기 때문에 수술의 정확도를 향상시키는 장점이 있다.

물론 단점도 있다. 고정 핀을 사용하기 위해 추가적인 절개를 필요로 하고, 고정부에 골절이 발생할 수 있다. 특히 인공 관절 주위의 자연 감염이나 활동성 감염이 있는 경우는 이러한 수술 방법이 적합하지 않다.

수술 시간 및 비용의 증가도 당연히 감내해야 한다. 전문적인 훈련을 받은 수술자도 필요하다. 이외에도 컴퓨터 관련 장애, 표식자 이완(tracker loosening)으로 인한 내비게이션의 오류 등이 발생할 수 도 있다.

더욱 정교하고 안전한 수술, 후유증 없는 수술이 되기 위해서는 추가적인 연구는 물론 장기간 추적·관찰이 반드시 진행돼야 한다.

자동차의 내비게이션이 경우에 따라서는 운전자에게 거추장스러운 때가 있는 반면 처음 가는 길도 잘 찾아갈 수 있는 결정적인 도움을 주는 것은 부인할 수 없는 사실이다. 수술에서 내비게이션의 사용은 노력이나 투자에 비해 큰 도움을 주는 매우 유용한 방법이라는 점은 의심할 여지가 없다.