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인공관절 수술 후 재활치료 돕는 AI ‘스마트 리빙랩’
인공관절 수술 후 재활치료 돕는 AI ‘스마트 리빙랩’
  • 정별 기자
  • 승인 2023.06.07 10:24
  • 댓글 0
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우리나라가 직면한 초고령 사회에서 피할 수 없는 것 중 하나가 퇴행성 질환 증가입니다. 무릎 관절을 중심으로 발생하는 퇴행성 관절염도 그 중 하나입니다.

관절 사이에서 완충 역할을 하는 연골이 파괴되고, 닳으면 결국 인공관절 수술이 필요합니다. 하지만 인공관절 수술을 받은 후 바로 관절을 잘 쓸 수 있는 것은 아닙니다.

적극적인 재활치료를 통해서 관절 운동 범위 정상화 등 기능을 개선하고, 인공관절을 오래 사용할 수 있게 관리하는 것이 중요합니다. 

이와 관련 가천대 길병원은 인공지능(AI) 기반의 재활치료를 전문화한 ‘스마트 리빙랩’을 운영하고 있습니다.

이곳은 심각한 근골격계 환자들이 수술을 통해 병변이 개선됐지만 △약해진 근력 △잘못된 자세 △올바르지 못한 생활습관 등으로 발생할 수 있는 문제를 치료하는데 도움을 줍니다.

가천대 길병원 정형외과 심재앙 교수의 도움말과 환자 A씨의 사례를 통해 인공관절 수술 후 재활치료의 중요성과 스마트 리빙랩의 기능에 대해서 자세히 알아보겠습니다.

▶인공관절 수술 후 근력 저하 회복 안 된 환자 

“지팡이 없으면 걸을 수 없던 제가 재활치료 3개월 만에 지금은 계단도 가뿐하게 오르내릴 수 있습니다. 지팡이나 다른 사람 도움 없이 혼자서 걸을 수 있다니 너무 행복합니다.”

인천에 거주하는 74세 여성 A씨가 밝힌 소회입니다. A씨는 몇 해 전부터 다리가 아파서 지팡이에 의존했습니다.

주부로 오랫동안 집안일을 하며 누적된 자세 등 잘못된 생활습관으로 오른쪽 무릎 관절에 퇴행성 관절염이 찾아온 것입니다. 걷는 게 힘들어 자연스럽게 지팡이를 사용했습니다.

이런 상태가 지속하니 아픈 오른쪽 다리 대신 왼쪽 다리에 무게 중심을 두며 뒤뚱거리기 일쑤였고, 통증도 지속했습니다.

가족들은 그런 A씨에게 적극적인 치료를 권했고, 작년 7월 가천대 길병원 정형외과 심재앙 교수를 찾았습니다. 다양한 검사 결과 수술이 필요하다고 판단돼 무릎 인공관절 치환술이 이뤄졌습니다. 수술은 성공적이었습니다.

A씨를 괴롭혔던 무릎 통증은 사라졌지만, A씨의 다리 근력은 매우 악화된 상태였습니다. 관절 건강은 개선됐어도 아픈 다리를 덜 쓰다 보니 운동 부족에 따른 다리 근력이 부족해진 것입니다.

A씨는 다리를 굽히거나 계단을 오르내리기 힘들었고, 여전히 지팡이에 의지해야 했습니다. 걸을 때 약간씩 절뚝거리는 습관도 남아있었습니다. 

▶‘스마트 리빙랩’서 신체 능력 정밀 분석 

결국 A씨는 운동 재활치료를 위해 가천대 길병원이 운영하는 ‘스마트 리빙랩’을 찾았습니다. 이곳은 가천대 길병원이 과학기술정보통신부와 공동으로 2021년 개설했습니다. 다양한 근골격계 질환자들의 재활을 돕는 연구 사업의 일환으로 운영하고 있습니다.

가천대 길병원 정형외과 심재앙 교수는 “A씨는 무릎 인공관절 치환술을 성공적으로 마쳤지만 다리 근력의 저하와 다리 근육 간 불균형이 심각한 상태였다”며 “특히 오랫동안 오른쪽 무릎 관절 염증으로 왼쪽 다리에 힘을 주고 걷는 습관이 있어서 수술 후에도 절뚝거렸고, 지팡이에 의지해야 했다”고 설명했습니다.

인공관절 수술 후 2개월 만인 9월 중순 가천대 길병원 스마트 리빙랩을 방문한 A씨는 본격적인 재활치료에 앞서 다양한 신체 능력 테스트를 받았습니다. 

그 결과 A씨의 상태는 같은 연령대에 비해 나쁜 상황이었습니다. 엎드린 상태의 무릎 굴곡 각도는 68도로 매우 낮았고, 무릎 신전 근력은 약 9kg, 무릎 굴곡 근력은 약 6kg에 불과했습니다. 

또 한 다리 들고 버티기는 약 5초에 불과했으며, 30초 앉았다 일어서기는 6개밖에 못했습니다. 근육의 협동성을 보는 TUG는 약 10초, 6분 걷기는 282m에 그쳤습니다. 

A씨는 “수술이 잘 돼 무릎 관절만 좋아지면 걷고 뛰는데 지장이 없을 것으로 생각했다”며 “그 동안 다리가 아파서 걷는데 문제가 생겼고, 다리 근력이 나빠져서 걷고 생활하는데 문제가 있었다”고 말했습니다.

▶스마트 운동재활 3개월 후 지팡이 없이 걸어   

A씨는 스마트 리빙랩에서 3개월 동안 주 2회, 1시간씩 재활운동 치료를 받았습니다. 치료는 주로 다리 근력 강화와 양 다리 간의 균형을 맞추는데 집중했습니다. 

전문 트레이너들의 지도하에 △하체 스트레칭 △누워서 한발 들기 △무릎 펴기 운동 △미니 스쿼트 & 스쿼트 △한발로 버티기 운동 △무릎 펴기 근력 운동 등의 치료를 진행했습니다.

마지막 재활운동 치료가 끝나고 난 후 A씨의 각종 운동 능력은 향상된 것으로 확인됐습니다. 무릎 신전 근력은 약 20kg, 무릎 굴곡 근력은 11kg으로 2배 가까이 증가했습니다. 

<환자 A씨(좌측 2번째)가 길병원 스마트 리빙랩에서 심재앙 교수(우측 2번째) 및 치료사들과 함께 했다.>

한 다리 들고 버티기는 약 35초였고, 30초 앉았다 일어서기는 17개나 가능했습니다. 근육 간의 협동성인 TUG는 약 6초였고, 6분 걷기는 420m로 늘었습니다. 

A씨는 3개월 만에 걸을 때 더 이상 지팡이를 쓰지 않게 됐습니다. 의자에서 앉았다가 일어서는 등 일상생활 속 통증과 불편함도 사라졌습니다. 가족들의 도움을 받아야 했던 계단 오르내리기 같은 행동도 혼자서 가뿐히 할 수 있습니다. 

A씨는 “3개월 동안 꾸준히 운동치료를 받고 집에서 혼자 배운 운동을 해보기도 했다”며 “의료진들의 도움으로 이제 혼자 걸어서 동네 마실도 다닐 수 있게 됐다”고 기뻐했습니다.

심재앙 교수는 “신체는 기계가 아니기 때문에 아픈 곳을 치료하는 것에서 나아가 적극적인 기능 개선을 통해 삶의 질을 높여야 한다”며 “평소 근력 강화 등 신체 기능 개선 방법을 꾸준히 실천하고 필요 시 전문의 도움을 받아야 한다”고 강조했습니다.


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