[아시아뉴스통신] “인공관절, 관절염 치료의 새시대를 열다” 관절센터 김종원 병원장

자료사진.(사진제공=관절센터)

 스포츠 활동의 증가와 평균 수명의 증가, 류마티스 관절염과 같은 면역계 질환의 증가로 인해 최근의 무릎 관절염 환자의 발생 연령은 더 젊어지고, 그 유병 기간은 점점 길어지고 있다. 그에 따라 관절염의 진행을 늦추는 보존적인 치료, 초기 관절염에서 시행할 수 있는 관절경 수술뿐만 아니라 진행된 관절염에서 시행되는 인공관절 전치환술의 수명을 증가시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 좋은아침병원 관절센터 김종원병원장과 함께 인공관절에 대해 알아보자.

 무릎 인공관절 전치환술은 무릎 관절염에 의한 통증을 완화하고, 관절의 구조 및 기능의 회복을 목적으로 시행되는 관절염 치료의 가장 확실한 방법이라 할 수 있다. 인공관절 전치환술 에서는 대퇴부와 경부의 금속소재 치환물과, 대퇴부와 경부 중간에 관절면 삽입물이 마모된 뼈와 관절의 대체물로 사용된다.

 대퇴부와 경부 치환물 사이에 삽입되는 관절면 삽입물의 경우, 타 재질에 비해 마모에 대한 저항이 크고, 마찰계수가 낮으면서도 인체에 무해한 폴리에틸렌 (polyethylene) 재질이 일반적으로 사용되고 있다.

 최근 연구에 따르면 무릎 인공관절 전치환술의 수명은 15년 이상의 장기 추시 성공률이 90% 이상으로 매우 향상되었지만, 수술을 받는 환자의 연령이 점점 어려지고 평균 수명이 증가하면서 폴리에틸렌 삽입물의 마모, 산화, 박리, 변형 등의 손상으로 인한 재치환술을 피할 수 없게 됐다. 따라서 비교적 젊은 나이인 65세 미만의 환자에게 시행되는 인공관절 전치환술 시에는 관절면의 마모를 최소화 해, 가능한 재치환술을 늦추거나 예방하는 것이 매우 중요한 문제로 대두됐다.

 폴리에틸렌의 마모를 줄이기 위한 노력으로 폴리에틸렌을 고도교차결합(highly-crosslinking) 시킨 1세대 고도교차결합 폴리에틸렌(1st generation highly-crosslinking polyethylene)이 개발됐다. 그러나 1세대 고도교차결합 폴리에틸렌의 경우 관절면의 마모는 확실히 감소 시켰지만, 고도교차결합 과정에서 발생한 활성 산소을 제거하는 열처리 과정에서 폴리에틸렌의 강도가 약해지는 문제가 있었다. 

자료사진.(사진제공=관절센터)

 하지만, 열처리를 일정 수준 이상으로 하지 않는 경우 해로운 활성 산소가 충분히 제거되지 않게 되고 이 때, 남아있는 활성 산소가 몸에 있는 산소와 산화 반응을 해 대퇴부와 경부 치환물의 기둥이 부러지거나 무릎 조직 내에 있는 세포의 변이를 일으키는 등의 문제점이 발생하게 된다.
이에 따라 1 세대 고도교차결합 폴리에틸렌의 강도를 개선하고, 산화는 방지하면서도 그 장점이었던 낮은 마모율은 유지하는 것을 목적으로 열처리 대신 비타민 E (α-tocopherol; 알파 토코페롤) 를 주입한 제 2 세대 고도교차결합 폴리에틸렌인 E-1 Poly 가 탄생하게 됐다. 이렇게 탄생한 폴리에틸렌 삽입물의 경우 산화안정성 및 마모율, 그리고 강도를 모두 만족시키는 제품으로 인정되고 있다.

 외국 연구에 따르면 비타민 E 를 주입한 제 2 세대 고도교차결합 폴리에틸렌인 E-1 Poly 의 경우, 1 세대 폴리에틸렌과 비교해 보았을 때 마모위험과 산화 위험을 높이지 않으면서 물리적 강도 및 피로에 저항하는 성능을 향상시켰다고 한다. 또한 실제 무릎 인공관절 전치환술에서도 비타민 E 로 안정시킨 2 세대 고도교차결합 폴리에틸렌과 열처리를 한 1 세대 고도교차결합 폴리에틸렌을 비교했을 때, 비타민 E 로 안정시킨 폴리에틸렌이 약 73%~86%의 마모율 감소를 보인다고 보고했다. 

 관절센터 김종원병원장은 “비타민 E를 주입한 제2세대 고도교차결합 폴리에틸렌삽입물을 사용한 무릎 인공관절 전치환술은 비교적 젊은 환자의 인공관절 전치환술 시 재치환술을 예방할 수 있는 좋은 치료 방법이라 할 수 있다”고 전했다.

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http://www.anewsa.com/detail.php?number=963208&thread=10r03