연세사랑병원, "AI 기반 '니비게이트' 인공관절 수술" 시행

[이데일리 이순용 기자] 연세사랑병원(병원장 고용곤)은 무릎 인공관절 수술의 정확도와 환자 만족도를 높이기 위해 3D 프린터와 인공지능(AI) 기반 시뮬레이션 기술을 활용한 맞춤형 수술도구 ‘니비게이트(KNEEVIGATE)’의 시행에 들어갔다.

니비게이트는 의료기기 업체 스카이브(SKIVE)와의 공동 연구를 통해 개발된 디지털 수술 플랫폼으로, 환자의 MRI 영상을 AI로 분석해 3차원 모델로 구현한 뒤, 환자의 해부학적 구조에 맞게 맞춤형 절삭 가이드를 제작한다. 최근 보건복지부의 평가유예 신의료기술 제도를 통과하며 정식 임상 적용이 가능해졌다.

연세사랑병원이 최근 발표한 논문 ‘Enhancing Surgical Efficiency and Radiological Outcomes Through Advances in Patient-Specific Instrument Design(환자 맞춤형 기구 설계의 발전을 통해 수술 효율성 및 방사선학적 결과 향상)’에 따르면, 맞춤형 인공관절 수술도구(PSI)를 적용한 환자군에서 수술 시간이 단축되고 방사선학적 정렬 정밀도가 향상된 것으로 확인됐다.

연구에 따르면 PSI를 사용한 수술은 기존 기구군에 비해 11.6분의 시간을 단축했으며, 수술 후 전장 정렬(HKA)에서 정렬 부정확성의 비율이 기존 기구군은 36.3%였던 반면 PSI 수술은 7%에 불과해 큰 차이를 보였다. 또한 대퇴골(허벅지 뼈)과 경골(정강이뼈)의 위치 정렬도 더 정확하게 이루어지는 것으로 나타나, 맞춤형 3D 가이드가 수술의 효율성과 정확도를 함께 높일 수 있음을 보여줬다.

이번 연구는 연세사랑병원 연구진과 스카이브, 흥케이병원, 연세대학교 박관규 교수 연구진이 공동으로 수행하였으며 국제학술지 Journal of Clinical Medicine(SCIE, 인용지수 3.0)에 게재됐다.

고용곤 병원장은 “인공관절 수술에서 1~2도의 각도 오차가 환자의 평생 보행감에 영향을 줄 수 있다”며 “AI가 뼈의 축을 정밀하게 분석하고, 3D 프린터로 제작된 환자 맞춤형 절삭 가이드를 활용하면 수술의 정밀도가 현저히 높아진다”고 설명했다.

연세사랑병원은 이번 기술 도입과 함께 한국인의 해부학적 특성을 반영한 고굴곡 ‘PNK 인공관절’을 함께 적용한다. 한국인 환자 1만 2천여 명의 해부학적 데이터를 반영해 제작했기 때문에 해외 모델 대비 무릎 굴곡을 최대 150도까지 확보할 수 있어 좌식 생활을 하는 한국인의 일상 동작에 더욱 적합하다는 평가다. 연세사랑병원 측은 “3D·AI 기반 맞춤형 수술도구와 한국형 인공관절의 결합은 환자 만족도를 획기적으로 향상시킬 수 있을 것”이라고 말했다.

한편 연세사랑병원은 강남권 유일의 관절 전문병원으로 인공관절 수술뿐만 아니라 관절을 보존하기 위한 첨단재생의료를 지속적으로 연구, 개발하고 있다. 앞서 연세사랑병원은 무릎 중기 관절염에서의 ‘자가지방유래 기질혈관분획(SVF)’, ‘자가혈소판 풍부혈장(PRP)’ 주사치료를 신의료기술에 통과시키며 저력을 알리고 있다.

연세사랑병원이 시행하는 ‘니비게이트’는 환자의 관절을 정밀하게 분석해 맞춤형 수술을 하도록 돕는다.