노안교정의 수술요법 I

서론

먼 곳을 보다가 가까운 사물을 보려면 눈의 수정체를 변화 시켜 굴절력을 증가시켜야 한다. 이러한 과정을 ‘조절’이라 고 하는데, 조절력은 나이가 들수록 감소하게 되며, 조절력 이 계속 감소하여 근거리 작업이 장애를 받는 것을 노안이라 고 한다. 40대부터 시작되는 노안은 업무 및 사회생활이 활 발한 중년층에서 근거리 작업을 불편하게 만드는데[1], 최근 에는 스마트폰이나 컴퓨터 등의 기기 사용이 늘면서 노안으 로 인한 불편이 예전보다 증가하여 이를 극복하기 위한 방법 들이 시도되고 있다. 보존적 방법으로는 일반 돋보기안경이 나 다초점안경, 한쪽 눈 또는 양안에 착용하는 콘택트렌즈 의 사용 등이 있으며, 수술적 방법으로는 백내장 수술 시 다 초점 인공수정체 삽입, 조절형 인공수정체 삽입 등의 방법이 있다[2-5]. 그러나 안경이나 콘택트렌즈의 경우 지속적이지 않으며 도구를 사용해야 하는 번거로움이 있고, 인공수정체 삽입 방법은 진행된 백내장이 있어야 시행할 수 있는 제한 점이 있다. 따라서 백내장과 같은 질환이 없는 중년층의 초 기 노안에서 수술적 치료에 대한 관심이 높아졌고, 이에 비

노안교정의 수술요법 I

현 주 | 새빛안과병원

Surgical treatment of presbyopia I

Joo Hyun, MD

Saevit Eye Hospital, Goyang, Korea

Received: November 1, 2019 Accepted: November 20, 2019 Corresponding author: Joo Hyun

E-mail: joohyun@saeviteye.com © Korean Medical Association

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons. org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Presbyopia is an age-related condition that progressively decreases the ability to focus on near objects. Minimally

invasive surgical techniques have been developed to improve near vision, including laser in situ keratomileuses (LASIK)

and corneal inlay. Most have similar approaches using monovision or increasing the depth of focus. Monovision laser refractive surgery is a combination of conventional LASIK, LASIK which creates a multifocal cornea (central near or peripheral near) and aspheric micro-monovision LASIK with a special ablation profile, which develops spherical aberration. Conductive keratoplasty is a method that uses radiofrequency energy to shrink the mid-peripheral corneal stromal tissue. However, it is not used because of regression. A corneal inlay is a small device that is implanted in the corneal flap or pocket made by a femtosecond laser. It is inserted into the non-dominant eye. There are various inlays such as the Flexivue Microlens (refractive), Raindrop (corneal shape-changing), and KAMRA (small-aperture) inlays. However, the safety and effectiveness of these inlays have not been proven over a long follow-up period, so care is required when performing inlay implantation. All presbyopia treatments can improve near vision but also have limitations and side effects such as reduced far vision, contrast sensitivity, or increased glare. Therefore, it is essential to select patients carefully. Mechanisms associated with presbyopia are not fully understood, and presbyopia remains challenging for ophthalmologists.

교적 간단한 여러 가지 수술적 방법들이 고안되었다. 레이저 로 각막 실질을 제거하거나 절개하여 모양을 바꾸는 레이저 각막굴절교정술, 각막 실질을 고주파 에너지를 이용해 변형 시켜 중심각막곡률을 증가시키는 방법, 각막 실질 내에 여러 형태의 삽입물(각막 인레이)을 이식하여 초점 심도를 높이거 나 굴절력을 변화시키는 방법, 공막에 삽입물을 이식하여 각 막의 형태를 변화시켜 굴절력을 변화시키는 방법 또는 백내 장이 없는 눈에 굴절교정 목적으로 수정체를 제거하고 다초 점 인공수정체를 삽입하는 방법 등이 그것이다. 본 종설에서 는 많이 시행되고 있는 수술법을 중심으로 노안교정법을 살 펴보려 한다.

레이저각막절삭성형술

노안을 교정할 때 하나의 눈에서 근거리 시력과 원거리 시 력을 동시에 개선하는 방법이 있는 반면, 한쪽 눈은 원거리 를 잘 보게 하면서, 반대쪽 눈은 근거리 시력을 개선하여 양 안으로 볼 때(양안시) 노안을 교정하는 단안시 교정 방법이 있다. 우리가 시각 정보를 받아들일 때 두 눈 중에서 주로 의 존하게 되는 눈을 주시안 또는 우세안 이라고 하고, 반대쪽 의 눈을 비주시안 또는 비우세안이라고 한다. 단안을 이용하 는 방법은 주시안은 원거리를 보게 만들고, 비주시안으로 근 거리를 보게 함으로써 좋은 원거리 시력을 유지하면서 근거 리 시력을 추가적으로 얻고자 하는 방법이다. 단안시는 우리 의 뇌가 두 눈에 맺히는 상들 중에 흐리게 보이는 상은 억제 를 하는 기전을 가지고 있어 가능하지만[6], 사람에 따라 어 느 한쪽 눈을 지나치게 우세하게 인지하여 강한 주시 선호를 가지면 단안시에 실패할 수 있다. 단안시 원리에 착안하여 근시 또는 원시를 갖고 있는 환자 에서 레이저각막절삭성형술(laser in situ keratomileusis, LASIK; 라식) 또는 레이저각막상피절삭성형술(laser epithelial keratomileusis, LASEK; 라섹)을 이용해 주시 안은 정시로 만들고 비주시안을 근시로 만들면 노안을 개 선할 수 있다. 이를 고식적 단안시 레이저 굴절수술이라 하 고, 콘택트렌즈를 사용한 단안시의 경우 60-80%의 성공 률을 보이는 반면, 라식이나 라섹 수술을 이용한 단안시의 경우 92-96%의 좀더 높은 성공률을 보인다[7,8]. 이 방법 은 기존에 콘택트렌즈를 이용하여 단안시를 보던 환자나, 50-60대 정도의 노안이 진행한 환자, 또는 더 높은 도수의 근시나 원시환자에게 적용할 수 있고, 시행 전 2주 정도 콘 택트렌즈를 이용하여 단안시를 경험하고 적응할 수 있는 기 간을 가지면 그 성공률을 더 높일 수 있다. 하지만 비주시안 에 지나치게 높은 근시 도수를 적용하면 양안의 굴절값 차 이 때문에 입체시가 저하되거나, 진행한 노안의 경우 중간 거리 시력이 떨어지는 등의 단점이 있다. 이러한 점 때문 에 운전을 오래하는 운전기사나 항공기 조종사, 또는 공을 다루는 운동선수들에게는 적합하지 않다. 이에 1.5 디옵터 (diopter) 이하의 경도 근시만 만드는 미세 단안시법과 초점 이 여러 곳에 맺히도록 각막 표면을 특수한 형태로 절제하 는 방법들이 개발되었다. 노안교정 라식의 수술과정은 일반 라식과 동일하지만, 특 수한 프로그램을 통해 각막에 구역을 나누어 레이저로 절제 를 하여 각막이 다초점 구역을 갖도록 하는 것이 일반 라식 과 다르며 크게 세 가지로 분류할 수 있다. 첫 번째는 여러 곳에 초점이 맺히도록 각막을 절제하는 방법으로 근거리를 볼 수 있는 부분을 중심부에 만들고 주변부는 원거리를 보 도록 절제(central presbyLASIK) 하는 방법인데(Figure 1), 이 방법은 각막절삭량이 적고 적응시간이 짧지만 레이저 조 사부위가 시축과 정확하게 정렬해야 효과가 나타나는 단점 이 있다. 두 번째 방법은 중심부는 원거리를 보도록 만들고 주변부로 근거리를 보도록 각막의 형태를 변화시키는 방법 (peripheral presbyLASIK)으로, 이 방법은 각막 주변부의 절삭량이 많아 주로 원시 환자에게 시행된다. 마지막 방법 Figure 1. Schematic cross-section of bi-aspheric PresbyMAX profiles.

Near area

Distance area

은 비주시안에 약간의 근시를 남기고(-1.5 디옵터) 각막의 광학부 3-6 mm 영역을 비구면으로 만들어 미세 단안시와 구면수차를 동시에 이용해 초점심도를 증가시키는 방법으로 비구면 미세단안시 라식수술(aspheric micro-monovision LASIK)이라고 한다[9,10]. 비구면 미세단안시 라식수술은 각 눈의 초점심도를 증가시켜 두 눈의 굴절값 차이는 줄이 고, 원거리가 잘 보이는 범위와 근거리가 잘 보이는 범위 가 겹치는 혼합 영역이 형성되어 중간거리 시력을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다(Figure 2). 회사마다 약간의 차이는 있지만 CustomVue VISX (AMO Development, Milpitas, CA, USA)나 Supracor (Technolas Perfect Vision GmbH, Munchen, Germany), 그리고 PresbyMAX (SCHWIND eye-tech-solutions GmbH, Kleinostheim, Germany)가 중심부로 근거리를 보게 만드는 방법을 이용하고, Nidek Advanced Vision (Nidek, Gamagori, Japan)은 주변부로 근거리를 보게 만드는 방법을 이용한다. Laser Bleneded Vision (Presbyond, Carl Zeiss Meditec, Jena, Germany) 은 비구면 단안시법을 이용한다. 세 가지 방법을 비교하자면 중심부로 근거리를 보는 방법은 좋은 근거리 시력을 보이지 만 원거리 시력이 유의하게 저하되는 경향을 보였고, 주변부 로 근거리를 보는 방법은 원거리 시력은 좋았지만, 근거리 시력 개선 효과는 적었다. 이것은 중심부 각막이 굴절현상의 대부분을 담당하기 때문이라 생각된다. 이에 반해 비구면 미 세단안시법은 좋은 근거리와 원거리 시력을 얻으면서도 앞 의 두 방법과는 달리 생리학적인 각막 형태를 유지할 수 있 어 원거리 시력이 저하되거나 단안시에 적응하지 못하는 환 자의 경우 재수술이 가능하여 상대적으로 좋은 안전성을 보 였다[11]. 하지만 대부분의 연구들이 3년 이하의 짧은 경과 관찰기간을 거쳐 시행되었기에 장기적인 효과나 안전성에 대해서는 연구가 더욱 필요한 상황이다. 또 다른 레이저 치료법으로는 펨토초레이저를 이용해 각 막 중앙부 실질에 5개의 동심원을 만들어 중심 각막을 가파 르게 하여 초점심도를 증가시키는 펨토초레이저 각막실질원 형절개(INTRACOR) 법도 있다. 이 방법은 각막 상피나 보우 만막을 손상시키지 않고, 레이저로 안쪽의 실질을 조작하는 것이기 때문에 감염이나, 안내수술과 관련한 합병증이 없다 는 장점이 있다. 하지만 이것은 정시 또는 원시인 눈에만 시 행할 수 있어 근시를 가진 눈에는 시행이 불가능하고, 여러 연구에서 양안으로 볼 때 근거리 나안시력이 유의하게 개선 되는 효과가 있었지만 원거리 시력이 1-2줄 저하되는 단점 이 있었다. 또한 수술 후 -0.3에서 -0.5 디옵터에 이르는 근 시화가 되는 부작용이 있다[12,13].

노안교정 고주파각막성형술

노안교정 고주파각막성형술은 특수장비를 이용하여 고주 파 에너지를 각막 주변부 실질에 전달하여 각막실질의 수축 을 유발함으로써 중심부 각막곡률을 증가시켜 굴절력을 증 가시키는 시술이다. 비주시안에 시술을 하게 되며 시술하는 점의 개수와 직경에 따라 각막곡률을 예측하여 시술을 하게 된다. 고주파를 이용하기 때문에 이전에 시행되었던 열이나 이산화탄소레이저를 이용한 방법에 비해 비교적 균등한 콜 라겐 수축을 유발하여 안정성이나 재현성이 높은 편이다. 시 술 후에는 근시가 발생하여 근거리 시력이 향상되지만, 그와 동시에 난시가 생겨 빛 번짐 또는 원거리 시력저하가 생기거 나 시간이 지나면서 콜라겐 수축의 효과가 떨어지고 원래 상 Distance Distance Increase in depth of field Blend zone Increase in depth of field Near Dominant eye ±0.0 D Near Non-dominant eye -1.5 D

Figure 2. Schematic concept drawing of aspheric micro-monovision (laser blended vision). Laser treatment expands the depth of focus to each eye, creating a customized fusion of the two images in the intermediate zone. D, diopter.

태로 돌아가려는 리모델링 기전에 의해 퇴행이 일어나는 단 점이 있어[14] 최근에는 거의 시행되지 않고 있다[15].

각막인레이

각막인레이는 각막 실질에 삽입물을 이식하는 방법으로 1949년 스페인의 Jose Barraquer가 그 개념을 도입한 뒤 많은 발전을 해왔다. 초반에는 근시나 무수정체안에서 굴절 교정을 위해 시도되었지만[16,17], 라식이나 레이저각막성 형술과 같이 쉽고 효과적이며 부작용이 적은 레이저 굴절수 술이 도입되면서 노안 교정으로 방향을 바꾸어 개발되기 시 작하였다. 초기에는 PMMA (polymethyl methacrylate)나 polysulfone 재질의 렌즈를 삽입하였으나, 이것이 각막실질 의 당 확산을 차단하여 혈관생성을 유발하는 부작용을 초래 하여, 이후에는 영양분이나 산소가 삽입물을 통과하여 확산 할 수 있도록 생체적합성을 높인 재질들이 개발되었다. 각막인레이는 수술 시 각막 내 조직을 제거하지 않기 때문 에 정상 각막층을 그대로 유지할 수 있다. 따라서 수술 후에 염증이 생기거나 환자가 불편해하는 경우 각막에 별다른 손 상을 입히지 않고 이를 제거할 수 있다는 장점이 있다. 또한 단안시를 이용한 방법으로 삽입한 눈에서 근거리 시력을 얻 을 수 있고, 반대로 원거리 시력은 저하될 수 있기 때문에 비 주시안에 시술을 하게 된다. 국내외적으로 많이 시행되었던 각막인레이의 종류는 세 가지가 있다. 이중광학부를 이용해 굴절력을 변화시키는 인 레이[18-20], 각막 중심부 표면의 곡률을 변화시켜 노안을 교정하는 인레이[18,21], 그리고 마지막으로 광학부 중심의 작은 구멍을 통해 초점심도를 증가시켜 노안을 교정하는 인 레이가 그것이다[18,22]. 보통의 인레이는 삽입을 위해 그 공간을 각막 실질에 만들어야 해서 40대에서 60대의 초기 노안 환자들 중 정시안을 대상으로 시행하는데, 절편을 만드 는 라식을 함께 시행하는 경우 근시나 원시, 또는 난시를 가 진 눈에서도 삽입이 가능하다. 이전에 라식을 시행받은 눈도 그 절편을 이용하여 수술이 가능하다. 각막인레이 시술 후 안구건조증이나 각막이상, 심한 염증이 생길 수 있으므로, 술 전에 이에 대한 적절한 검사 및 치료가 먼저 필요하며, 결 체조직 질환이나 자가면역질환을 가진 환자는 피해야 한다.

Flexivue Microlens

이중광학부를 갖는 각막인레이는 Flexivue Microlens (Presbia, Los Angeles, CA, USA)와 Icolens (Neoptics AG, Hunenberg, Switzerland)가 있다. 3.2 mm의 이중광 학부를 갖는 Flexivue Microlens는 중심부(1.6 mm)에는 굴 절력이 없어 원거리를 볼 수 있고, 주변부에는 +1.5 디옵터 에서 +3.5 디옵터의 도수를 넣어 근거리를 볼 수 있게 만든 인레이다[20]. 이 인레이는 여러 단계의 도수가 있어 노안의 초기 단계에서 수술했더라도 노안이 진행하면 이후에 인레 이를 높은 단계로 교체하여 효과를 유지하는 것도 가능하다. 생체적합한 친수성 아크릴재질로 인레이 중앙에는 0.5 mm 의 구멍이 있어 각막 실질의 산소와 영양분이 인레이를 통과 해서 지날 수 있도록 설계되었다[23]. Flexivue Microlens는 비주시안에 시술하며, 각막 기질 300 μm 깊이에 펨토초레 이저(femtosecond laser)로 주머니를 만들어 그 안에 이식한 다. 최근 수술 후 3년 연구 결과에서 근거리 나안시력이 유 의하게 좋은 상태로 유지되었고, 88.4%의 환자에서 원거리 나안시력이 0.6 이상으로 유지되었다고 보고하였다[4,20].

하이드로겔인레이

하이드로겔인레이(Raindrop Near Vision Inlay; ReVision Optics, Lake Forest, CA, USA) 크기는 2 mm에 서 4 mm의 원형으로 초승달 모양의 단면을 가져, 중앙부가 주변부보다 두꺼우며(32 μm), 각막의 굴절률과 비슷한 굴절 률을 가진다. 따라서 실제로 각막에 삽입된 상태에서는 굴절 력이 없으나 인레이의 중심부가 주변부보다 두껍기 때문에 각막 중심부 표면을 튀어나오게 만들어 곡률을 증가시켜 근 거리 및 중간거리 시력을 개선할 수 있으며 비주시안에 시술 한다[24,25]. 각막 형태를 변화시키기 위해 다른 인레이에

비해 얕은 부위인 120-200 μm 깊이의 각막에 삽입하게 된 다. 가까운 거리의 사물을 보게 되면 동공이 축소되어 하이 드로겔인레이의 기능을 강화시켜 주고, 멀리 있는 사물을 볼 때는 동공이 커지면서 빛이 인레이를 피해 눈 안으로 들어가 므로 원거리 시력에는 영향을 주지 않는다. 근시, 원시, 정 시의 눈이나, 백내장수술을 받은 눈에도 시행할 수 있고 시 술 후 2년 까지도 근거리 시력 호전과 환자의 만족도, 그리 고 안전성 면에서 그 효과가 여러 연구를 통해 입증되었고, 카메라인레이와의 비교연구에서 더욱 우수한 효과를 보였다 [26,27]. 그리하여 하이드로겔인레이는 2016년에 US Food and Drug Administration (FDA) 승인을 받았지만, 5년까 지 경과관찰을 하도록 하는 FDA의 승인 후 연구에서 하이드 로겔인레이를 삽입한 눈의 75%에서 각막 흐림이 관찰되고, 중심각막 혼탁은 42%에서 발생하여, 2018년 10월 Optics Medical사는 리콜을 결정했다. 각막 흐림은 각막의 염증으 로 생기는 현상이며, 환자의 시야가 안개 낀 듯 흐려 보이게 한다. 이후 2019년 3월 미국 FDA에서도 하이드로겔인레이 가 삽입 후 각막 흐림의 위험을 높인다며 이것을 class I 리 콜로 분류했다. Class I 리콜은 가장 심각한 형태의 조치로 사용 시 환자의 건강에 중대한 위해를 끼칠 가능성이 있을 때 행해진다. 최근에는 하이드로겔인레이를 삽입한 뒤 시력 저하로 인해 다시 제거한 경우, 각막형태의 변화가 지속되거 나, 각막 흐림이 지속되어 본래의 시력으로 돌아오지 않았다 는 연구도 눈에 띈다[28]. 따라서 현재 하이드로겔인레이 삽 입술은 국내외에서 시행하지 않고 있으며, 시행받은 환자는 주의 깊은 경과관찰과 함께 합병증이 발견되면 제거하는 것 이 권고되고 있다.

카메라인레이

카메라인레이(KAMRA Inlay; AcuFocus Inc., Irvine, CA, USA)는 처음으로 미국 FDA 승인을 받은 인레이로, polyvinylidene fluoride로 만들어진다. 직경 3.8 mm의 인 레이 중앙에 1.6 mm의 작은 구멍이 있고 10 μm 두께를 가지며, 고식적 라식 절편이나 250 μm 깊이의 각막 주머 니 안에 이식한다. 카메라 인레이는 동공을 줄여주는 효과 를 내어 주변부의 광선을 차단하여 홍채와 수정체 가장자리 에서 발생하는 수차를 줄여(핀홀[pin-hole] 원리) 초점심도 를 높이게 되고 근거리 시력을 향상시킨다. 카메라인레이에 는 8,400개의 5 μm 크기의 얇은 미세구멍들이 있어, 각막실 질에서의 산소나 영양소 투과를 가능하게 하여 각막 부종이 나 기능부전을 예방하고자 하였다. 여러 연구에서 수술 전에 비해 수술 후 근거리와 중간거리 나안시력이 모두 향상되고 수술 후 3년까지 선호하는 근거리가 잘 유지되었다[22,29]. 그러나 그 효과가 영구적이지는 않은데, 수술 후 3년에서 5년 사이에는 노화현상에 따른 원시화로 인해 근거리, 중간 거리, 원거리 나안시력이 모두 유의하게 감소하여 노안교정 효과가 떨어진다[22]. 카메라인레이는 빛 번짐과 밤에 눈부 심이 다른 인레이에 비해 더 많이 발생하는데, 이는 불투명 한 인레이의 특성으로 망막까지의 빛 도달량이 줄어들고 산 소 투과를 위해 만든 미세구멍을 통해 빛이 투과하게 되면서 대비감도가 감소하고 빛번짐이 심해지기 때문이라고 한다 [29,30]. 또한 빛을 차단하는 재질 때문에 시술 후에 망막 문 제가 생겼을 경우 레이저나 수술을 위해서는 인레이를 먼저 제거해야 하는 부담도 있다.

결론

노안은 누구에게나 오지만, 아직 의학계에서 극복 못한 분 야 중 하나이다. 각막에 시행하는 노안수술은 최소한의 침습 적 방법으로 큰 효과를 누릴 수 있는 매력적인 방법으로 여 겨졌다. 하지만 현재까지 여러 가지 노안수술법이 개발되고 시도되었지만, 원거리와 근거리 시력을 모두 올리기는 어려 웠고 초기 노안에는 효과가 있었으나 이후 진행한 노안에는 효과가 떨어졌다. 특히 각막인레이는 근거리시력 개선에 대 해 단기 효과는 있었지만, 원거리시력 저하, 각막 혼탁, 대 비감도 저하 등의 문제가 발생할 수 있고, 시장에 나온지 얼 마 되지 않아 장기적 안전성 및 안정성에 대한 자료가 부족 한 상황으로 국내에서는 최근에는 거의 시행하지 않는 추세 이다. 노안 수술로 근거리시력이 좋아져 돋보기를 쓰지 않

게 되더라도 눈부심이나 단안시에 적응하지 못하는 것에 대 해 환자는 불만족스러워 할 수 있기 때문에 노안교정은 환자 선택과 시술 전 세밀한 상담이 필수적이다. 또한 실제로 어 떠한 수술법도 완벽한 원거리와 근거리 시력을 모두 얻기는 힘드므로, 환자에게 이에 대해 충분한 교육을 해 이해시키는 것이 중요하다. 찾아보기말: 노안; 단안시; 라식; 인레이 ORCID

Joo Hyun, https://orcid.org/0000-0003-0830-807X

Conflict of Interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

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Peer Reviewers’ Commentary

이 논문은 노안교정의 수술적 치료법 중에서 다초점 인공수정 체를 제외한 치료 방법에 대한 최근 지식을 정리하여 설명하고 있다. 노안을 교정하는 여러 수술적 방법 중 주로 각막의 형태 나 광학적 기능을 변화시키는 수술 방법을 각각의 장단점과 적 응증 별로 소개하고 하고 있다. 수술의 종류에 따라 수술 후 환 자의 굴절상태가 변하게 되어 노안이 교정되는 반면, 원거리 시 력의 저하를 동반할 수도 있는 만큼 이에 대한 이해와 적절한 처 치법을 제시하고 있다. 또한, 현재 시행되고 있는 수술적 치료법 의 제한점과 합병증을 체계적으로 기술해 주고 있어, 노안의 수 술적 치료 방법을 선택하는 데 좋은 지침이 될 것으로 판단된다. [정리: 편집위원회]