고관절 인공관절 치환술, 4세대 세라믹 관절이란?

[청년의사 신문 청년의사] 고령화로 인해 인공관절 전치환술을 받는 사람들이 늘어나고 있다.

고관절 인공관절 전치환술은 손상된 관절을 대체하여 통증을 완화하고, 관절의 구조 및 기능 회복을 위해 시행되는 수술이다. 인공관절 전치환술에는 골반의 비구를 대체하는 금속소재 치환물(비구컵)과 대퇴골 중간에 삽입하는 대퇴 치환물(대퇴부 스템: femoral stem), 그리고 대퇴 골두를 대체하는 삽입물, 마지막으로 비구컵과 대퇴 골두 중간에 삽입하는 관절면 삽입물 등이 사용된다.

인공관절 치환술은 20년 이상 높은 생존율이 보고되고 있다. 하지만 중간에 삽입되는 삽입물의 재질과 처리 방법에 따라 그 수명이 달라질 수 있어 주의해야 한다는 게 전문가들의 조언이다.

이에 좋은아침병원 관절센터 김종원 원장은 "대퇴 골두와 관절면 삽입물의 재질은 인공관절의 수명을 결정하는 중요한 인자가 되고 있다"며 "바닥 생활을 하면서 쪼그려 앉는 자세나 무릎을 꿇는 자세로 생활하는 양식이 보편화된 동양인에게는 관절면 재질의 선택이 중요하다"고 말했다.

김 원장에 따르면 대퇴 골두와 관절면 삽입물의 종류는 재질에 따라 금속-폴리에틸렌 관절면, 금속-금속 관절면, 세라믹-세라믹 관절면으로 나눌 수 있는데, 금속-폴리에틸렌 관절면은 폴리에틸렌의 마모 입자에 의해 비구 주변에 뼈가 용해되어 비구컵과 골반뼈 사이에 해리가 일어나게 되는 단점이 있다.

그 결과 인공관절의 수명이 줄어들어 재치환술을 앞당기게 된다. 금속-금속 관절면은 마모된 금속 입자에 의해 생체 내에서 과민 반응이 일어나 주변 조직에 영향을 미칠 수 있어 젊은 환자에서는 사용되지 않는다.

마지막으로 세라믹-세라믹 관절면은 마모에도 강하고 세라믹 입자에 의한 과민 반응도 거의 없어 가장 많이 사용되는 재질 중의 하나이다.

4세대 세라믹 관절면은 마모에 강하고, 기존 세라믹 관절면의 단점이었던 인공 골두의 깨짐을 예방할 수 있어 임상적으로 많이 사용되고 있으며 시술 성공사례들이 보고되고 있다. 연구에 따르면 4세대 세라믹은 8톤 이상의 파열 강도를 견딜 수 있다.

4세대 세라믹을 이용한 인공관절 전치환술은 고관절 무혈성 괴사나 고관절 골절을 당한 환자뿐만 아니라 관절을 사용할 기간이 많이 남은 나이가 어린 환자들에게 시행되며, 관절 수명을 연장시키고 재치환술의 빈도를 낮출 수 있는 대표적인 치료 방법이다.