사진. 고용곤 병원장이 OnKnee-U를 보며 설명하고 있다.
[팜뉴스=우정민 기자] 연세사랑병원이 인공지능(AI)을 활용한 인공관절 수술 설계 기술을 도입하며 수술 계획 단계의 정밀도를 높이는 시도를 이어가고 있다.
인공관절 수술은 다리 축 정렬과 각도 조정이 결과에 직접적인 영향을 미치는 수술로 알려져 있다. 연골이 손상된 부위에 삽입되는 인공 구조물이 정렬에서 벗어날 경우 통증이 이어지거나 사용 기간에도 차이가 생길 수 있기 때문이다. 실제 수술 현장에서는 이러한 정렬을 맞추는 과정이 오랫동안 의료진의 경험과 감각에 의존해 온 측면이 있다.
이 같은 흐름 속에서 연세사랑병원은 디지털 헬스케어 기업 스카이브와 함께 ‘인공무릎관절전치환술을 위한 MRI 영상 기반의 환자 맞춤형 수술 가이드 제작 기술’을 개발했다. 해당 기술은 최근 보건복지부 신의료기술 유예 대상으로 지정됐으며, 핵심 의료기기인 ‘Kneevigate(니비게이트)’가 적용된다.
기술의 핵심은 수술 이전 단계에서 환자별 해부학적 구조를 정밀하게 분석하는 데 있다. 환자의 CT와 MRI 데이터를 입력하면 이를 3차원으로 재구성해 하지 정렬 축과 뼈 절삭 범위를 사전에 계산하는 방식이다. 수술에 들어가기 전부터 구체적인 계획을 마련할 수 있도록 설계된 점이 특징이다.
고용곤 병원장은 “수술 과정에서 판단하던 요소들을 사전에 분석하는 방향으로 변화하고 있다”며 “수술 중 발생할 수 있는 변수 관리에 도움을 주고 정밀도를 높이기 위한 접근”이라고 설명했다.
이 기술은 AI 분석 결과를 바탕으로 3D 프린팅 방식의 개인 맞춤형 수술 가이드(PSI)를 제작해 실제 수술에 적용하는 구조를 갖는다. 병원 측은 이러한 방식이 골수강 내 삽입 과정을 줄이는 데 활용되고 있으며, 수술 과정 전반의 흐름을 보다 단순하게 만드는 데 기여한다고 설명했다. 수술 시간이나 출혈량 관리 측면에서도 일정한 영향을 줄 수 있다는 점이 함께 제시됐다.
인공관절의 사용 기간과 관련된 요소로 언급되는 하지 정렬 역시 AI 분석을 통해 계산된다. 골반부터 무릎, 발목까지 이어지는 하지 전체 축을 함께 고려해 하중이 특정 부위에 집중되지 않도록 설계하는 방식이다. 여기에 한국인의 좌식 생활을 반영해 고굴곡 구현이 가능하도록 설계된 ‘PNK 인공관절’이 적용되고 있다는 점도 병원 측은 덧붙였다.
고 병원장은 “AI 기술은 의료진의 경험을 대신하기보다 이를 보완하는 역할을 한다”며 “수술 계획 수립 과정에서 참고할 수 있는 정보를 보다 정밀하게 제공하는 데 의미가 있다”고 말했다.
연세사랑병원은 향후 AI 기반 수술 설계 기술을 통해 환자별 상태를 반영한 접근을 지속적으로 확대해 나간다는 방침이다.
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