한림대강남성심병원 정형외과 김중일·정호정 교수 연구팀이 아시아·태평양정형외과컴퓨터수술학회(CAOS Asia-Pacific 2025)에서 우수 구연상을 수상하며 정밀 로봇 인공관절수술 분야에서 세계적 연구 성과를 입증했다.
이번에 발표된 연구는 CT 기반 로봇 인공관절 치환술에서 ‘수정 경골 중심점(Modified Tibial Knee Center, MTKC)’을 설정해 경골 후방 경사각의 수술 정확도를 향상한 방법*에 대한 내용이다.
무릎 인공관절 수술에서 경골 후방 경사각은 환자의 무릎 굽힘 기능과 직결되는 핵심 요소다.
경사각이 정확히 맞지 않으면 무릎이 자연스럽게 굽혀지지 않거나 수술 후 통증·뻣뻣함·계단 보행 불편 등 기능적 장애가 발생할 수 있다.
그러나 기존 로봇 수술법에서는 무릎 중심점을 잡는 기준이 실제 뼈 구조와 다소 어긋나 경골 기울기 재현에 오차가 생기는 한계가 있었다.
연구팀은 이를 해결하기 위해 실제 해부학적 축에 기반한 새로운 기준점인 ‘수정 경골 중심점’을 고안했다.
이 중심점을 적용하면 로봇이 뼈 절삭 시 목표한 각도를 더욱 정밀하게 구현할 수 있어 계획값과 수술 결과 간의 차이를 효과적으로 줄일 수 있다.
정호정 교수는 “기존 기준점은 후방 경사각을 과대평가해 실제 수술 결과가 계획보다 낮게 형성되는 문제가 있었다”며 “다양한 시뮬레이션과 임상 검증으로 이를 보완한 단계적 연구 결과”라고 설명했다.
김중일 교수는 “이 연구는 단순히 정밀도를 높이는 수준을 넘어 로봇 수술의 계획과 실제 결과 간 오차를 정량적으로 분석하고 교정 기준을 제시한 점에서 의미가 크다”며 “환자 개별 해부학적 특성을 반영한 맞춤형 로봇 인공관절수술 발전을 위해 연구를 계속할 것”이라고 밝혔다.
김 교수는 2021년 국내 최초로 ‘한림로봇인공관절교육센터’를 설립해 국내외 정형외과 전문의를 대상으로 고도화된 로봇 인공관절 수술 교육을 제공하고 있으며 풍부한 임상 경험과 연구 역량으로 국제 학계에서도 권위를 인정받고 있다.
한편 아시아·태평양정형외과컴퓨터수술학회(CAOS Asia-Pacific)는 컴퓨터 및 로봇 기반 정형외과 수술 기술을 다루는 국제 학술무대다.
매년 각국 전문가들이 모여 디지털·로봇 정형외과 수술의 최신 연구 성과를 공유하고 미래 기술 발전 방향을 논의하는 권위 있는 학회다.
한림대강남성심병원은 이번 성과를 토대로 디지털 정형외과 수술 분야에서 세계적 경쟁력을 더욱 강화하고 환자 안전과 맞춤형 치료 수준 향상을 위한 연구 및 교육 프로그램을 지속 확대할 계획이다.