각막 아교질 교차 결합

각막 아교질 교차 결합 (corneal collagen crosslinking; CXL) 은 각막 기질을 단단하게 만들어 원추 각막의 진행을 늦출 수 있다. 중심 각막상피를 벗긴 후 리보플라빈(riboflavin, vitamin B2)으로 기질에 포화시키고 370nm 파장의 자외선을 30분간 쬐도록 하면 아교질원섬유의 아미노기를 이어주는 공유 결합이 만들어진다.

원리

원추각막에서 생체역학적으로 약화된 구조는 상대적인 공유결합의 결핍이 콜라겐 분자들 사이에서 발생했기 때문이라는 것이다. 그리고 광화학적으로 각막내의 콜라겐 분자 사이의 네트워크를 비타민B2 (리보플라빈) 와 긴 파장의 자외선A (370 nm) 를 이용하여 교차 결합되게 유발시켜서 원추각막의 치료가 가능하게 된다. 과거에 콜라겐 교차결합술을 이용한 실험이 토끼의 각막 조직과 인간의 각막 조직에서 이루어졌으며, 결과적으로 각막 조직에서 생화학적, 생체역학 적 변화가 확인되어, 콜라겐 교차결합술을 원추각막에 치료적으로 이용할 경우, 질병의 경과를 변경할 수 있는 영향력이 있다고 제안되었다.

효과

각막의 물리적인 강도를 증가시켜서 원추각막과 각막 굴절 교정 수술 후 발생한 각막 확장증의 진행을 억제한다. 또한 이 교차 결합술은 예방적으로 사용될 수도 있는데, 비교적 각막이 얇거나 교정량이 많은 환자 또는 각막 형태 검사 상 경계성 안전성을 보인 환자에서 라식이나 PRK 수술과 함께 진행해서 각막 확장증을 예방할 수 있다는 것이 여러 연구에서 확인되었다.

표준 규약

전통적 방법

Wollensak 등에 의해 임상적으로 처음 시행되었는데, 각막의 중심부를 7.0 mm를 표면 절제한 뒤, 리보플라빈을 점안하였으며 30여분간 370 nm의 자외선A에 3 mW/cm² 의 에너지로 노출시키는 것으로 이루어진다 (Dresden protocol). 4년여간의 치료 후 경과를 보았을 때, 상기 치료는 각막 기질의 두께가 400 ㎛ 이상인 환자에서 시행될 경우 내피세포의 독성을 비추어 봤을 때 안전하며, 원추각막 진행의 지연과 시력의 호전, 각막 지형도의 수치들의 호전이 일관되게 획득됨을 확인할 수 있었다.

그러나 자외선 조사 시간과 리보플라빈 용액 점적 시간에 소요되는 총 시간이 한 시간이 넘어간다는 점이 가장 큰 단점이다. 또한 치료 시간이 길어지게 되면 감염의 위험성뿐만 아니라, 시술 받는 환자의 불편감과 자외선 조사기의 중심을 응시하고 있기 힘든 점도 있다.

가속 방법

가속 각막 콜라겐 교차결합술은 최근 들어서 소개된 치료법으로 시술 시간을 줄이기 위해서 기존의 치료 표준 규약에 변형이 가해진 기법으로, 짧은 시간과 간편한 술기로 인해 한동안 전통적 방법을 대체하여 널리 사용되었다. 최근 연구에서는 2가지의 치료 표준 규약이 사용된다.

• 30 mW/cm² 의 강도로 3분여간 노출
• 9 mW/cm² 의 강도로 10여분간 노출

하지만 최근 메타분석을 통해 전통적 방법이 가속 방법보다 각막곡률치를 안정화시키고, demarcation line을 더 깊게 형성하여, 장기간 동안 원추각막의 진행을 억제하고 시력 또한 향상시키는 것으로 보고되어 다시 주목받고 있다.

단점

임상적으로 치료에 요구되는 자외선A의 조사 시간과 자외선 노출 이전에 선행되어야 하는 리보플라빈이 각막의 기질층에 균등하게 흡수되는 데 필요한 점안 시간 등으로 인해, 치료 전체 소요시간이 1시간을 넘기는 단점이 있었다. 이후 전통적 각막 콜라겐 교차결합술에서 동반될 수 있는 감염성 각막염과 기질층의 흐릿해지는 증상 등을 막고, 수술 소요시간을 줄이기 위해 새로운 기법들이 소개되었다. 새롭게 소개된 가속 각막 콜라겐 교차결합술은 보 다 더 짧은 시간 동안 높은 수치의 복사 조도로 자외선A를 조사함으로 인해 이루어질 수 있다.

참고