각막 기질내 고리 삽입술
각막 기질내 고리 삽입술 (intrastromal corneal ring segment; ICRS)[1] 은 각막의 앞쪽 표면의 만곡도를 변화시켜 시력을 최적화하고 동시에 근시를 교정하는 것으로, Barraquier가 그 개념을 처음 발표했다. 이후 많은 연구자들의 노력으로 PMMA로 만들어진 고리가 개발되었고, 1999년 미국 FDA는 -1.00~-3.00D의 근시를 교정하는 데 사용하는 것을 승인했다. 한편 고도 근시에 대한 연구도 진행되었다.
역사
1949년 콜봄비아의 안과 의사 Barraquer[2][3]는 각막 주변부에 조직을 추가해 각막 앞촉 표면의 만곡도를 변화시켜 시력을 교정하는 개념을 처음으로 발표하였다. 1966년 Blevatskay[4]는 각막에 고리를 삽입해 굴절력을 변화시키는 개념을 제시하였다. 이후 많은 연구자들의 노력으로 polymethylmethacrylate (PMMA) 로 만들어진 고리가 개발되었다[5][6][7][8]. 1999년 미국 식품 의약품 안전처 (FDA) 는 Addition Technology 사의 Intacs™ 를 -1.00 에서 -3.00 디옵터의 근시 교정에 승인하였다. 한편 브라질에서는 Ferrara 등이 각막 기질내 고리를 중등도 및 고도 근시에 대한 시력 교정에도 사용하였고, 1996년부터는 원추 각막에 대한 치료로[9][10], 1999년부터는 굴절 수술 후 발생한 불규칙 난시에 대한 치료에도 사용하였다. 국내에는 2000년 이후 도입되었으며 그 임상 결과가 여러 언구자에 의해 발표되었다[11][12][13][14][15].
기전
Barraquer[3]는 각막 중심부의 조직을 제거하거나 주변부에 조직을 더하면 각막 중심부가 편평해지는 효과가 있다고 하였다. 그 반대로 하면 중심부는 가팔라진다. 근시 교정의 효과는 삽입물의 두께가 두꺼울수록, 삽입 고리의 지름이 작을수록 커진다[6]. 더 두껍고 지름이 큰 고리가 굴절 교정 효과가 크다.
ICRS는 각막층 호의 길이를 감소시켜 각막 중심부를 편평하게 해 굴절 교정 효과를 만든다. 난시 교정에서는 고리조각의 끝부분이 표면을 당기는 작용을 해 이 축에 대해서 추가적인 편평화 작용이 있고, 각막내 삽입물이 생체역학적으로 각막에 보강 작용을 할 가능성도 있을 것이다、하지만 이런 lCRS에 대한 이전까지의 개념들은 대부분의 아교질 섬유사 정위적으로 배열된 정상 각막을 연구해 얻어진 것으로, 병적인 각막에서는 예기치 못한 결과를 얻을 수도 있다[16][17]. ICRS를 받은 환자들의 각막 형태를 보면 전반적으로 편평해진 각막과, 각막 꼭지점의 중심부 쪽 이동이 나타나며, 각막의 비구면성은 보존되면서 표면의 불규칙함이 줄어드는 것을 알 수 있다,ICRS 후 단충 촬영 상으로 각막의 앞면과 뒷면에서 의미 있는 중요한 변화를 볼 수 있으며, 좀 더 규칙적인 각막으로 변화한다[18][19]. 동물실험 모델에서 ICRS 후 조직학적 변화는 다른 각막 수술 창상 비슷한 것으로 알려져 있다. 고리 주위 침착물과 기질 및 세포외기질의 변화는 고리의 종류에 따라 특정한 차이가 있을 수 있다[20].
분류
- Intacs (Intacs Addition Technology, 미국)
- Ferrara ring (Ferrara Ophthalmic, 브라질)
- Keraring (Mediphacos, 브라질)
- MyoRing (DIOPTEX, 오스트리아, www.dioptex.com)
- CornealRing (Visiontech, 브라질, www.cornealring.com)
- Keratacx (IMTE, 독일, imt-usa.com/products/keratacx)
- Intraseg (Gamma Vision, 아르헨티나, intraseg.com)
Intacs | Ferrara ring | Keraring | |
---|---|---|---|
제조사 | Intacs Addition Technology | Ferrara Ophthalmics | Mediphacos |
호의 각도 (˚) | 150 | 5mm : 90, 120, 140, 160, 210 6mm : 120, 150, 210 |
5mm : 90, 120, 160, 210, 325, 340 6mm : 90, 120, 150, 210, 340 |
형태 | 한 쌍의 반원형 고리, 육각 단면 | 다양한 지름, 삼각 단면 | 다양한 지름, 삼각 단면 |
내경 (mm) | 6.77 | 4.4, 5.4 | 4.7 |
외경 (mm) | 8.1 | 5.4, 6.4 | 5.3 |
두께 (㎛) | 250~450 | 150~300 | 150~350 |
삼각 기저면 (㎛) | 600 | 600 | |
교정 범위 (D) | -1.0~-4.1 | ~-7.0, 그 이상의 근시도 가능 | ~-3.0 |
적응증[21]
- 심하지 않은 근시 (초기)[22]
- 원추각막[23]
- 전층 각막이식 후 불규칙 난시[24][25]
- 엑시머 레이저 표면 절제술 후 각막 확장증[26][27]
- 투명 각막 가장자리 변성
- 외상 후 불규칙 각막
금기
ICRS가 가능한 최대 각막 곡률에 대하여 일치된 의견은 없으며 진행된 KC에서도 그런대로 괜찮은 시력 결과가 나오기도 한다[28][29][30][31].
장점
효과가 오래 지속되고, KC의 진행을 늦추며, 안전하고 지속성 있게 각막 모양을 호전시킴으로써 국절 이상을 감소시키는 현대적이고 최소 침습적이며 가역적인 각막 확장증의 수술 치료법이다.
수술 방법
환자 상태에 따라서 전신 마취 혹은 주사로 진정시킬 수도 있으나 일반적으로 점안 마취 하에 수술실에서 시행 한다,수술 후 콘택트렌즈와 접안 항생제 빛 스테로이드를 1~2주 사용하며 상태에 따라 인공눈물도 처방한다. 절개창에는 봉합하지 않는 것이 일반적이나 집도의에 따라서는 고리편의 이동을 방지하기 위해 봉합하기도 한다[32][33]. 봉합은 몇 가지 단점이 있는데, 시간과 인력 등 자원이 더 소모되며 통중이 있을 수 있고 추가적인 외래 통원이 필요하며 국소적 구조 변화룰 일으켜 비정상 난시를 초래할 수 있다. 이를 피하기 위해 하이드로젤 접착제를 사용할 수도 있다[34].
수기 박리
수술 현미경에서 나온 빛의 각막 반사를 각막 중심으로 정하고 원형 마커을 사용해 2개의 동심원으로 수술 위치를 표시한 다음, 다이아본드칼을 사용해 술전에 정해진 깊이와 폭만큼 원추 주변부나 가파른 축에 삽입물을 넣을 입구를 수직으로 절개한다. 확장기를 사용해 넓힌 후 하나 혹은 2개의 각막 박리기를 넣어 각각 반원 형태로 박리한다. 박리를 진행하는 동안 음압을 걸어 고정할 수도 있다. 이후 정해진 ICRS를 시계 방향 원 혹은 반시계 방향으로 필요에 따라 하나 혹은 두 개를 삽입한다.
수기 박리로 수술을 시행한 경우도 수술 후 환자들의 굴절 이상, 난시 정도, 시력, 삶의 질에 호전이 있었으며 10년 뒤에도 원추각막 환자들에서 시력개선 효과가 유지되었다[35]. 하지만 수기 박리법은 FS를 사용한 경우에 비해 수술 후 만족도가 낮은 경향이 있다21.
펨토초 레이저 보조 박리
FS 레이저는 고정 밀도의 미세 수술에 사용한 수 있다. 이 수기는 소독 환경에서 접안 마취 하에 실시한다. 현미경 불빛에 대한 각막 반사를 중심으로 잡고 터널과 절개에 필요한 변수들인 깊이, 내외경, 호의 길이 등을 입 력한다. 절개에 사용되는 레이저는 1053nm 파장의 네오디늄 적외선 레이저이다, 각막 표면으로부터 90~400㎛ 사이 컴퓨터 스캐너에 의해 정해진 깊이에 3㎛ 직경의 레이저 초점을 맞출 수 있다. 이 레이저빔이 광파괴 (photodisruption) 를 일으키고 1㎛ 정도의 조직을 증발시 키면서 microplasma를 발생시킨다,이때 이산화탄소와 물로 된 미세기포가 만들어지는데 이 기포들에 의해 각막 기질이 분리된다, 이 기포들이 이어져 박리면을 만드는데, 컴퓨터로 제어되는 1㎛ 정도의 정확도를 가진 반사경에 의해 레이저가 연속적으로 진행된다. 눈을 고정하기 위해 일회용 흡입 고리를 사용하며, 각막에 수기 조작 없이 15초 이내에 각막기질 내에 터널을 만든다. 2003년 Ratkay-Traub 등[36]이 첫 임상 결과를 발표했고, 이후 많은 연구자들이 그 결과를 발표하였다. FS를 사용하면 수술이 쉽고 빠르며 더 정확한 깊이에 고리를 삽입할 수 있어서 합병증의 위험을 줄일 수 있다[37]. 수기 박리 기법과 비교하면 FS 레이저를 이용한 방법은 더 정확한 깊이에 고리를 삽입할 터널올 만들어준다[38].
다른 수술과의 조합
FS 레이저와 아교질 교차 결합술의 장점을 이용해 ICRS와 조합한 치료 결과가 발표되고 있다. ICRS 후 아교질 교차 결합을 시행하는 방법이 그 반대의 경우보다 시력 호전 결과가 좋다는 보고가 있으며[39], 국내에도 이에 대한 보고가 있다[40]. 두 수술을 조합하면 원추각막의 진행을 중단시킬 수도 있다[41]. ICRS와 엑시머 레이저 표면 절제술 혹은 치료적 레이저 각막 절제술과 CXL을 조합해 경도와 중등도의 원추각막 치료에 이용하기도 하며[42][43], ICRS와 인공수정체 수술과 조합해 효과가 있었다는 보고들이 있다[44][45]. 하지만 소아에서는 효과가 적고 제한적이다[46].
부작용 및 합병증
기계적인 방법으로 수기 박리를 할 경우
- 각막 기질 내 침착물 : 가장 흔한 합병증으로 최대 74%까지 발생한다. 고리의 두께와 연관이 있고, 침착물은 지방산으로 시기능이나 각막 형태에 영향을 주지 않는다[47].
- 각막 절개창의 상피 결손
- 삽입 통로를 만드는 과정에서 나타나는 앞쪽 혹은 뒤쪽으로의 천공
- 절개창의 중심부 혹은 주변부로의 확장
- 얕아지는 삽입물의 깊이
- 감염 각막염
- 절개창의 벌어짐
- 중심 이탈
- 각막 기질의 얇아짐
- 절개창이나 박리 부위의 기질 부종
- 삽입물의 이탈이나 노출
- 부족 교정 혹은 과교정
- 각막 기질 내 침착물
- 눈부심
펨토초 레이저를 이용하여 삽입 통로를 만들 경우
합병증들이 감소할 것으로 기대할 수 있다.
삽입된 ICRS를 제거하는 가장 흔한 원인은 시력 저하이며 고리 제거 후 시력과 각막 구조는 술전으로 돌아갔다[50]. 이러한 부작용은 집도의의 경험이 많을수록 줄어든다[51].
참고
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