퇴행성 관절염은 무릎 뼈 사이에 있는 관절연골이 닳고 손상돼 통증을 일으키는 질환이다. 연골 손상이 심해지면 통증이 악화돼 잘 걷지 못하고, 특히 계단을 오르내릴 때 극심한 통증을 느끼게 된다. 걸을 수 없을 정도로 통증이 심하면 인공관절수술을 고려해야 한다. 우리나라는 한 해 약 6만7000명이 약 7만건(2016년 기준)의 슬관절(膝關節·무릎관절) 수술을 받는다.

수술은 일반적으로 무릎을 세로로 절개한 다음, 윗무릎 뼈를 잘라내 말발굽 형태로 홈을 내고, 아랫무릎 뼈는 수평으로 자른다. 그런 다음에 시멘트 접착제(강력본드)를 발라 금속을 붙인다(metal implant). 아랫무릎 금속 위에는 플라스틱을 덧대어 윗무릎 금속과 맞물려 원활하게 움직일 수 있도록 해준다. 인공관절에 주로 사용되는 티타늄 등의 금속은 뼈와 붙지 않아 강력 접착제인 시멘트 본드를 사용하는데, 미세하지만 틀어져 접착됐을 경우 떼어내 다시 똑바로 접착할 수 없다는 단점이 있다.

간혹 의료진이 수술이 잘됐다고 하지만 수술환자가 불편감을 느낄 경우 이 같은 이유 때문일 수 있다. 이 때문에 미국은 현재 약 20%가 인공관절 수술 때 시멘트 접착제를 쓰지 않는다.

이런 가운데 시멘트를 쓰지 않고 뼈와 접착이 가능한 표면처리 기술(porous coating)이 개발됐다. 금속 3차원(3D)프린터 전문기업인 인스텍(InssTek·대표 선두훈)은 인공 무릎관절 수술 때 시멘트 접착제를 사용하지 않고 뼈와 잘 붙는 티타늄 포러스 코팅기술을 개발했다고 밝혔다.

선두훈 인스텍 대표(선병원 영훈의료재단 이사장)는 "인공관절 수술 성패는 뼈가 금속과 잘 달라붙어야 하는데, 인스텍이 동시에 최대 여섯 가지 금속분말을 혼합해 이종 금속 간 결합이 가능한 기술과 함께 금속표면 특수 코팅처리 기술을 개발해 시멘트 없이 뼈와 인공관절을 붙일 수 있게 됐다"고 설명했다. 현재 인스텍의 고관절 인공관절 코팅기술은 식품의약품안전처(KFDA) 허가를 받았고 슬관절 쪽은 허가를 진행하고 있다.

이어 선 대표는 "만약 무릎 각도가 맞지 않을 경우 시멘트 접착제를 사용한 기존 인공관절은 수분 내 붙어버리기 때문에 떼어서 다시 붙일 수 없지만, 인스텍이 개발한 코팅기술은 뼈가 자라서 인공관절과 붙도록 하는 것이어서 수술 후에도 떼어서 재조정한 뒤 다시 붙일 수 있다"고 강조했다.

[이병문 의료전문기자]

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