[포인트경제] 연세사랑병원과 디지털헬스케어 기업 스카이브가 공동 개발한 ‘AI·3D 맞춤형 인공관절 수술도구’가 보건복지부 신의료기술 유예 평가 대상으로 지정됐다.
해당 기술은 환자의 무릎 구조를 3D 프린터로 정밀하게 구현하는 개인 맞춤형 수술도구(PSI)에 인공지능(AI)을 결합한 ‘OnKnee-U(TKR)’다. 2026년 3월 1일부터 2년간 임상 현장에서 공식적으로 사용이 가능하다.
AI를 활용해 무릎 구조를 3D로 정밀하게 구현하는 OnKnee-U(TKR)
무릎 인공관절 수술은 퇴행성 변화로 마모된 연골 대신 인공 구조물을 삽입해 통증을 완화하고 보행 기능을 회복시키는 치료법이다. 기존에는 표준화된 수술 기구를 사용해 왔으나, 환자마다 다른 뼈 모양과 변형 정도를 완벽히 반영하지 못하는 한계가 있었다. 이를 극복하기 위해 연세사랑병원과 스카이브는 2017년부터 3D 프린터 기반 개인 맞춤형 수술도구(PSI)를 공동 개발해왔다.
OnKnee-U(TKR)는 10년간 연간 2000건 이상의 인공관절 수술에 적용된 PSI 임상 데이터를 AI 알고리즘에 통합해 한 단계 진화한 기술이다. 기존 PSI는 CT나 MRI 촬영 데이터를 바탕으로 환자의 무릎 뼈 모양을 3D 프린터로 복제해 수술 전 맞춤형 가이드 역할을 해왔다. 연세사랑병원은 이 기술을 통해 하지 정렬 분석의 정밀도 향상, 절삭 오차 최소화, 수술 시간 단축, 복잡 변형 교정의 정확도 개선을 구현했다.
OnKnee-U(TKR)는 기존 수동식 가이드에서 AI 기반 정렬 분석, 절삭 계획, 변형 보정 알고리즘을 추가한 네비게이터형 시스템으로 발전했다. AI는 환자의 고유한 해부학적 구조에 밀착되는 도구를 사용해 뼈를 깎아내는 절삭 오차를 최소화하고 수술 시간을 단축한다. AI는 육안으로 확인하기 어려운 미세한 축 변형까지 정밀하게 포착해 최적의 수술 경로를 제시한다.
하지 정렬은 골반부터 무릎, 발목에 이르는 다리의 축을 의미하며, 이를 정확하게 맞추는 것이 인공관절 조기 마모 방지와 사용 수명 연장의 핵심 요소다. AI는 실시간 교통정보를 알려주는 네비게이터처럼 최적 경로를 제시해 물리적 오차를 최소화한다.
OnKnee-U(TKR)는 특히 수술 난도가 높은 환자군에서 임상적 가치가 크다. 다리 변형이 15도 이상인 경우, 외상 후 뼈 모양이 뒤틀린 경우, 기존 금속판이나 나사가 삽입된 경우, 해부학적 기준점이 불분명한 복잡한 환자들이 주요 적용 대상이다. AI는 이러한 복잡한 사례에서도 정교한 계산을 통해 최적의 수술 경로를 제시한다.
고용곤 병원장은 “AI와 3D 프린팅의 결합은 고령화 시대에 급증하는 인공관절 수술의 질을 한 단계 높이는 중요한 전환점이 될 것”이라며, “철저한 임상 검증을 통해 환자들이 더욱 안심하고 정밀한 수술을 받을 수 있는 표준을 정립해 나가겠다”고 밝혔다.
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