연세사랑병원이 ㈜스카이브 연구진 및 세브란스병원 박관규, 권혁민 교수 연구팀이 함께 최근 발간한 논문이 생체역학 분야에서 주목받고 있다고 밝혔다. PNK는 연세사랑병원이 개발한 인공관절이고, 미국 FDA 승인을 받은 제품이다.
이번 연구는 'Biomechanical Effects of Stem Extension of Tibial Components for Medial Tibial Bone Defects in Total Knee Arthroplasty: A Finite Element Study'라는 제목으로 국제학술지 ‘Journal of Knee Surgery(무릎 수술)’에 게재되었다.
이 연구는 원위 경골 뼈 결손이 있는 초기 무릎 인공관절 치환술에서 줄기 연장에 따른 하중 분포와 경골의 스트레스를 조사하였다. 유한 요소 분석을 통해 경골 뼈와 뼈 시멘트에 대한 응력과 뼈의 변형을 평가하였으며, 응력 방패 효과와 경골 플레이트의 안정성, 다양한 결손 크기와 줄기 길이에 따른 생체역학적 효과를 심층 분석하였다.
연구 결과, 줄기가 길어질수록 피질골과 해면골의 평균 응력이 낮아지는 것으로 나타났다. 또한, 뼈 결손이 증가할수록 피질골과 해면골의 평균 응력도 증가하였으며, 결손 크기에 따른 스트레스 증가는 짧은 줄기보다 긴 줄기에서 더 작았다.
특히, 최대 주 변형률은 주로 경골 임플란트 줄기의 원위 끝 접촉점에서 발생했으며, 짧은 줄기를 적용할 때 최대 주 변형률이 긴 줄기 또는 줄기가 없는 경우보다 각각 약 8% 및 20% 더 작았다. 이 결과는 짧은 줄기 연장이 있는 경골 인공관절이 결손이 있는 무릎 인공관절 치환술에서 우수한 생체역학적 결과를 달성할 수 있음을 시사한다.
이번 논문은 연세사랑병원과 공동 연구진이 생체역학 분야에서 이룬 중요한 성과를 보여준다고 병원측은 설명했다. 이러한 연구들은 매년 수많은 수술이 이루어지는 슬관절 인공관절 전치환술 수술법에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.
병원 연구진은 “앞으로도 지속적인 연구와 혁신을 통해 관절 관련 의료 분야에서 환자의 건강과 행복한 일상을 지원할 수 있도록 연구에 최선을 다 하겠다”고 말했다.
한편, 연세사랑병원은 2025년 5월에 미국 샌디에고에서 열리는 미국 정형외과 학회(AAOS)에 참가해서 Pnk 제품과 증강현실(augmented reality :AR) 수술 도구도 등도 선보여, 미국 및 전 세계에 알릴 예정이라고 밝혔다.
임혜정 기자
press@healthinnews.co.kr