가토에서 상직근 Z-근연절단술 후 근육 약화 효과

였다.

대상과 방법: 가토 16마리(32안)의 상직근을 서로 반대방향의 다른 위치에서 근육의 75%를 근절제하였다. 근부착지점을 기준으로 2, 7 mm (5 mm 간격)에서 근연절단한 1군(16안)과 2, 5 mm (3 mm 간격)에서 시행한 2군(16안)으로 나누어 근연절단 직후 표시와 안구위치, 근장력의 변화를 각각 조사하고, 4주 후 표시 위치 확인과 조직검사를 하였다.

결과: 근연절단 직후 표시의 위치는 두 군 모두 기시부에서 유의하게 후방이동하였으나(p＜0.05) 군 간 유의한 차이는 없었고 (P=0.469), 안구의 위치는 두 군 모두 유의하게 하방이동하였고(p＜0.05) 위치 이동량은 1군이 유의하게 컸으며(p＜0.05), 근육의 작 용 반대방향으로 당길 때 안구의 이동거리는 근연절단 후 두 군 모두 감소하였으나(p＜0.05) 군 간 유의한 차이는 없었다(p=0.32).

결론: 상직근의 Z-근연절단술은 근작용 약화와 안구위치의 후전효과가 있었으나, 근연절단간 거리에 따른 근육약화 효과는 실험 결과 의 일관성을 보이지 않았다.

<대한안과학회지 2010;51(8):1121-1128>

￭ 접 수 일: 2010년 1월 22일 ￭ 심사통과일: 2010년 6월 29일

￭ 책 임 저 자: 이 영 춘

경기도 의정부시 금오동 65-1 의정부성모병원 안과

Tel: 031-820-3110, Fax: 031-847-3418 E-mail: yclee@cmcnu.or.kr

* 본 논문의 요지는 2009년 대한안과학회 제101회 학술대회에서 구연으로 발표되었음.

Z-근연절단술(Z-myotomy or marginal myotomy)은 근육을 다른 두 방향에서 근섬유와 직각으로 근육의 일부 분을 절단하여 근육의 길이를 연장하는 시술이다.¹이 방법 은 근육의 약화술로 사용되었는데 과거에 수평사시에서 직 근의 약화술로 사용되었고^1,2 하사근 약화술의 한 방법으로 도 이용하였다.^3,4

일반적으로 근육약화술을 시행할 때는 시술 후 근육의 기능이 과도하게 약화되어 근육의 작용방향으로 안구운동 장애를 초래하지 않으면서 대항근의 기능항진을 최소화해 야 한다. 예를 들면 내직근이 과도하게 약화되면 내전 시 안구운동 장애를 일으킬 수 있고 또 대항근인 외직근 기능 이 항진되어 외편위가 심해질 수 있다. 하사근의 경우 하사 근 기능이 과도하게 약화되면 하사근 작용 방향으로 운동 장애가 나타나 하사근 마비처럼 나타날 수 있으며 이차적 인 상사근기능 항진이 일어날 수 있다. 하사근 기능항진에 대한 수술로는 후전(recession)이나 하사근절제(myectomy) 가흔히 사용되고 대부분 부족교정이 문제가 되지만 드물게

과교정될 수도 있다. 이때 하사근 Z-근연절단술은 하사근 약화 효과가 다른 수술방법에 비해 약해 기존의 수술법을 대신하여 선택적으로 고려할 수 있다.

직근의 후전술이나 절제술의 방법에는 후전 및 절제량에 대한 노모그램이 있어 과교정과 같은 합병증의 발생을 최 소로 할 수 있지만 Z-근연절제술에는 알려진 노모그램이 없다. de Faber and von Noorden²에 의하면 내직근에 대한 Z-근연절단 후 교정량의 변이가 큰 것으로 보고되었다.

이에 본 연구는 상직근의 Z-근연절단술이 근장력에 미 치는 영향, 근육길이의 변화 및 근육약화 효과를 실험적으 로 알아보고 근연절단 부위의 조직학적 변화를 관찰하였다.

대상과 방법

본 실험은 실험동물로 체중이 3.0~3.5 kg 정도 되는 뉴 질랜드 백색 가토 16마리(32안)를 사용하였고 동물실험윤 리위원회의 승인 후 동물보호법 및 동물실험지침을 준수하 고 3R 즉, Reduction, Replacement, Refinement 원칙에 따 라서 실험하였다.

Z-근연절단술(Z-myotomy)을 위해서 마취는 Tiletamine/

Zolazepam (Zoletil^®, Virbac SA, France)을 kg당 30 mg, Xylazine hydrochloride (Rompun^®, Mobay Co., Shawnee, USA)을 kg당 10 mg으로 대퇴근육에 근육마취하였다. 개 검기로 안검을 벌린 후 0.5% proparacaine hydrochloride

A B

C D

E F

Figure 1. Procedures of superior rectus Z-myotomy. (A) Superior rectus muscle is exposed with muscle hooks after conjunctival

dissection. (B) Marking with 5-0 black silk on the superior rectus muscle 9.0 mm from the muscle insertion site. (C) The hemostat is placed to grasp the muscle that will be cut. (D) The muscle is cut along the crushed area using small snips with scissors. (E)(F) Noticeable lengthening of the muscle is achieved.

(Alcaine^®, Alcon Couvreur N.V., Puurs, Belgium)로 점안 마취를 시행하고 상측 결막을 윤부로부터 박리하여 외안근 주위의 결합조직을 박리한 후 상직근을 노출시켰다. Z-근 연절단을 위해 지혈겸자를 이용하여 분리된 상직근을 서로

다른 방향의 다른 위치에서 근육의 75%를 잡고 근절제를 하고 전기소작을 시행하였다(Fig. 1).

근절제는 두 부위에서 시행하는데 근 부착지점에서 가까 운 2 mm 지점과 7 mm 지점 또는 5 mm 지점에서 근절제

Opposite direction for muscle action

Figure 2. This diagram depicts the po-

sition of the mark and Z-myotomy in the superior rectus muscle.

Canthus

Limbus

Eyeball position Canthus

Pupil center Link between medial and lateral canthus

Figure 3. This diagram illustrates the

method for measuring the eyeball position.

를 시행하였다. 근부착지점을 기준으로 2 mm와 7 mm (5 mm 간격) 지점에서 시행한 군을 1군(16안)으로 하고 2 mm와 5 mm 지점(3 mm 간격)에서 시행한 군을 2군(16 안)으로 나누었다(Fig. 2).

Z-근연절단 직후 근육의 길이 변화를 측정하기 위해 근절 단전에 근육부착지점을 기준으로 9 mm 위치의 근육 가운데 부위에 5-0 black silk를 이용하여 봉합하여 표시를 하고, 근절 단 후 근육부착지점으로부터 표시부위까지 거리를 측정하였다.

Z-근연절단 전후의 안구 위치를 측정하기 위해 근육마 취 직후 Z-근연절단 전과 후의 각각 안구위치를 측정하였 다. 안구의 위치는 내안각과 외안각을 연결한 선을 기준으 로 동공의 중간부위에서 상측윤부까지 거리로 표기하였다.

이와 같은 방법으로 측정하면 안구의 위치가 아래로 이동 시 내안각과 외안각을 연결한 선을 기준으로 동공의 중간 부위에서 상측윤부까지 거리가 더 짧아질 것이고 안구의 위치가 위로 이동시 측정거리는 더 길어질 것이다. 이 실험 에서는 근연절단 전후의 안구 위치의 상대적인 변화를 측 정하는 것이 목적이므로 내안각과 외안각을 연결한 선을

기준으로 하였다(Fig. 3).

Z-근연절단 전과 직후에 상직근 근섬유의 장력을 측정 하였다. 상직근의 공막 부착부위에 6-0 nylon으로 고리를 만들어 중량계에 걸고 중량계를 근육의 작용 반대방향으로 당겼다. 중량계로 당기기 시작하면 중량계에 미치는 힘이 g 단위로 표시가 되고 안구는 당기는 방향으로 이동하게 된 다. 이때 안구가 이동하는 정도를 측정하기 위해 자를 각공 막 윤부 위에 두고 윤부의 이동 거리로 안구의 이동을 정량 적으로 측정하였다. 중량계에 미치는 힘이 50 g이 될 때까 지 당긴 후 이때 안구의 이동거리를 측정하였다.

실험을 마친 후 6-0 nylon 고리를 제거하고 결막을 원 래 위치로 덮은 후 Ofloxacin (Tarivid^®, Santen, Tokyo, Japan) 항생제 안약을 점안하였다.

실험 4주 후 근육마취를 다시 시행하여 상직근에 5-0 black silk로 표시한 지점을 찾아 근육부착지점으로부터 거 리를 측정하였다. 귀정맥에 30 cc 정도의 공기를 주입하여 가토를 안락사시킨 후 1군의 토끼의 상직근을 포함한 안구 를 적출한 후 10% formalin에 고정한 후 파라핀 block을 만

A-1

(×4)

B-1

(×4)

A-2

^(×10)

B-2

^(×10)

A-3

(×20)

B-3

^(×20)

Figure 4. Histologic findings of Z-myotomy site of a group 1 rabbit at 4 weeks after surgery (Masson’s trichrome stain). (A-1, A-2, A-3)

Proximal portion from the mark, injured muscle by myotomy. This muscle tissue showed vague margin between the orbital layer and global layer, collagen fiber proliferation among muscle fibers, and severely distorted EOM structure. (B-1, B-2, B-3) Distal portion from the mark, intact muscle. This intact muscle showed well defined orbital layer (small sized muscular fibers, surround global layer) and global layer (large sized muscular fibers, surrounded by orbital layer).

들고, 파라핀 block의 단면을 10 μm 두께로 조직 절편 슬라 이드를 만들어 Masson’s trichrome stain을 시행하였다. 상 직근을 포함한 안구를 적출할 때 상직근의 근부착지점으로 부터 9 mm 지점에 봉합했던 5-0 black silk 표시부분을 확 인하고, 표시 부분으로부터 근부착지점 방향의 상직근을 근

위부(Proximal part), 반대방향의 상직근을 원위부(Distal part)로 정하였다. 근위부는 근연절단에 의해 손상된 부분 이고, 원위부는 근연절단이 시행되지 않은 부분이다. 조직 검사는 동일한 상직근에서 근위부 조직과 원위부 조직을 모두 얻어 각각 시행하였다(Fig. 2).

Before myotomy (A) Immediately after myotomy (B) p-value (A-B)

Group 1 3.84 ± 0.53 mm 1.53 ± 0.38 mm <0.05 2.31 ± 0.44 mm

Group 2 3.71 ± 0.54 mm 1.93 ± 0.65 mm <0.05 1.78 ± 0.65 mm

†P value 0.564 0.073 <0.05

*Wilcoxon signed ranks test; ^†Mann-Whitney test.

Table 3. The change in the eyeball position after traction with 50 g tension to opposite direction of muscular action

Eyeball position

Amount of change Before myotomy (A) Immediately after myotomy (B) ^*p-value (A-B)

Group 1 4.03 ± 1.05 mm 1.93 ± 0.91 mm <0.05 2.09 ± 0.75

Group 2 4.12 ± 0.90 mm 2.28 ± 0.79 mm <0.05 1.84 ± 0.65

†P value 0.838 0.224 0.32

*Wilcoxon signed ranks test; ^†Mann-Whitney test.

Z-근연절단 4주 후 근육 조직검사를 시행하였는데 Z- 근연절단 부위의 조직학적 양상은 Z-근연절단을 시행한 부분의 조직은 외안근의 안와층과 안구층의 경계가 불명확 하고, 근섬유 사이의 결합조직이 발달하여 외안근의 원래 구조에 비해 변형이 심하게 되었다. 반면 Z-근연절단을 시 행한 부분으로부터 뒤쪽에 위치한 Z-근연절단을 시행하지 않은 부분의 조직은 외안근의 안와층(직경이 작은 근섬유, 안구층을 둘러싸는 형태)과 안구층(직경이 크고 안와층 안 쪽에 위치)이 잘 유지되어 있고, 근섬유 사이의 결합조직이 균일하게 분포되어 있었다(Fig. 4).

각 측정치의 통계적 분석은 SPSS/PC 12.0 (Windows, SPSS, Inc., Chicago, IL)을 이용하여 동일 시점의 두 군 간 비교는 Mann-Whitney test로 시행 하였고, 같은 군에서 수술 전후 비교는 Wilcoxon signed ranks test로 하였고, 같은 군에서 수술 후 연속적으로 측정한 결과 분석은 Repeated measures ANOVA로 시행하였으며, P-value의 유의수준은 0.05 미만으로 하였다.

결 과

Z-근연절단 직후 상직근의 해부학적 변화를 보기 위해 측정한 표시의 위치는 Z-근연절단 전에는 두 군 모두 근부 착지점으로부터 9.0 mm 지점에 있었고, Z-근연절단 직후

에는 1군과 2군이 각각 10.06 ± 1.59 mm, 9.75 ± 1.23 mm 후방으로 이동하였다. 4주 후에는 각각 9.50 ± 1.40 mm, 10.53 ± 2.01 mm 지점에 있었다. 반복측정분산분석 법에 따라 분석한 결과 두 군 모두 수술 후 경과가 지남에 따라 각 군 내 수술 전후 표시의 위치의 유의한 차이가 있 었으나(p<0.05), 각 군 간의 표시의 위치는 유의한 차이가 없었다(p=0.469)(Table 1).

Z-근연절단 전후에 측정한 안구의 위치는 내안각과 외 안각을 연결한 선을 기준으로 동공의 중간부위에서 상측 윤부까지의 거리를 측정하였는데, Z-근연절단 전에 측정 한 안구의 위치는 1군과 2 군에서 각각 3.84 ± 0.53 mm, 3.71 ± 0.54 mm이고 Z-근연절단 직후에는 각각 1.53 ± 0.38 mm, 1.93 ± 0.65 mm로 각 군 내 비교에서 두 군 모 두 유의하게 하방이동하였고(p<0.05), 안구위치의 변화량 은 각각 2.31 ± 0.44 mm, 1.78 ± 0.66 mm로 군 간 비교에 서 1군에서 유의하게 컸다(p<0.05)(Table 2).

Z-근연절단 전후 상직근 근섬유 장력을 측정한 결과로 는 근육의 작용반대방향으로 50 g의 장력으로 당길 때 안 구의 이동거리는 Z-근연절단 전 1군과 2군에서 각각 4.03

± 1.05 mm, 4.12 ± 0.90 mm이고 Z-근연절단 후 1.93 ± 0.91 mm, 2.28 ± 0.79 mm로 각 군 내 비교에서 두 군 모 두 Z-근연절단 후 안구의 이동거리가 유의하게 감소하였 다(p<0.05). 안구의 이동거리의 차이는 각각 2.09 ± 0.75

mm와 1.84 ± 0.65 mm로 군 간 비교에서 두 군 간의 유의 한 차이는 없었다(p=0.32)(Table 3).

Z-근연절단 4주 후 근육 조직검사를 시행하였는데 Z- 근연절단 부위의 조직학적 양상은 Z-근연절단을 시행한 부분의 조직은 외안근의 안와층과 안구층의 경계가 불명확 하고, 근섬유 사이의 결합조직이 발달하여 외안근의 원래 구조에 비해 변형이 심하게 되었다. 반면, Z-근연절단을 시행한 부분으로부터 뒤쪽에 위치한 Z-근연절단을 시행하 지 않은 부분의 조직은 외안근의 안와층(직경이 작은 근섬 유, 안구층을 둘러싸는 형태)과 안구층(직경이 크고 안와층 안쪽에 위치)이 잘 유지되어 있고, 근섬유 사이의 결합조직 이 균일하게 분포되어 있었다(Fig. 4).

고 찰

Z-근연절단술은 근육약화술 중에서 안구의 회전력 (rotational force)을 감소시켜 근육의 작용을 약화시키는 후전술이나 정위의 안구위치 변화 없이 근육의 작용방향으 로 안구운동장애를 유발하는 후봉합술(posterior fixation suture)과는 달리 안구에 대한 접촉각(arc of contact)의 변화 없이 근육의 수축을 담당하는 근섬유의 수를 감소시 킴으로 근육을 실제적으로 약화시키는 방법이다.⁵근연절단 술은 여러가지 방법이 있는데 이론적으로 근육의 기시부 (origin)와 부착부(insertion)를 연결하는 모든 근섬유 다발 이 끊어져야 근육의 길이가 늘어나게 된다. Helveston은 근 육 폭의 30% 간격으로 서로 다른 반대방향에서 근육 폭의 80%를 절개하였을 때 근육 폭의 0.9배 정도의 길이 증가 효과가 있으며 여러 가지 근연절단 방법 중 overlapping double 80% marginal myotomy가 임상적으로 가장 유용하 다고 보고하였다.⁶

Z-근연절단술은 과거에 수평사시의 치료방법들 중 한가 지로 사용되었다.^1,2 수평사시에서 Z-근연절단술의 적응증 은 1차적인 선택방법이라기보다는 후전술 시행 중 혹은 추 가적인 근육약화술이 필요할 때, 근육이 공막돌륭물질이나 삽입물과 가까이 있을 때, 공막이 매우 얇을 때 등에 사용 할 수 있다.¹ 최근에는 하사근에 대한 Z-근연절단술이 보 고 되었는데, Mellott et al³은 10명의 양안 상사근 마비와 양안 비대칭 하사근 기능항진증 환자를 대상으로 하사근 기능항진이 큰 근육은 후전술이나 근절제술을 시행하고 항 진 정도가 작은 근육은 Z-근연절단술을 시행하여 그 결과 를 보고하였다. 평균 19개월(1.5-68개월) 경과관찰 시 7 명의 환자는 수직사시가 소실되었고 두 명의 환자는 2-3 PD의 수직 사시가 남았고 한 명은 8PD의 수직사시가 남았 다. 술 후 1명을 제외한 나머지 환자에서 하사근 기능항진

정도가 0에서 trace 정도로 측정되었다. 결론적으로, 비대 칭적인 하사근기능항진을 보이는 양안 상사근마비환자에서 심한 하사근기능항진을 보이는 쪽은 후전술이나 절제술로, 경한 하사근 기능항진을 보이는 근육은 Z-근연절단으로 교정될 수 있다고 보고하였다. 한편, Kumar et al⁷은 하사 근 항진으로 인한 V형 사시에서 하사근을 절단 후 양 끝을 봉합사로 연결하여 늘이는 방법(hang-back)을 이용하여 하사근 기능 약화를 시도한 결과, V형 사시와 하사근기능 항진증을 보인 15명(외사시 7명, 내사시 8명)의 술 전 평균 V형의 정도는 외사시군에서 22 ± 6PD, 내사시군에서 25 ±

7 PD이었고, 수술 후 평균 8 ± 1개월 경과관찰 후 V형의 교정량은 외사시군에서 19 ± 2PD, 내사시군에서 22 ± 7PD, 하사근기능항진의 평균 교정량은 외사시군에서 18 ± 5PD, 내사시군에서 우안에서 20 ± 6PD, 좌안에서 18 ± 2PD였 다. 결론적으로 하사근의 hang-back recession 방법은 V 형 사시에서 V형과 하사근기능항진을 교정할 수 있는 다른 하나의 수술방법이라고 보고하였다. 따라서 이런 방법도 궁 극적으로 근육의 기시부와 부착부를 변경시키지 않고 근육 의 길이를 늘이는 방법으로 볼 수 있다.

이와 같이 Z-근연절단술이 수평사시에서 직근의 약화술 뿐만 아니라 하사근의 약화술로 사용되고 있음을 알 수 있 다. 하지만 이 실험에서는 하사근 대신 상직근을 이용하여 근연절단을 시행하였는데 이는 토끼의 하사근은 Z-근연절 단 할 때 하사근의 기시부와 부착부의 특성상 하사근을 노 출하기 어렵고 두께가 얇아서 하사근의 길이증가나 안구위 치 변화 등을 평가하기가 어려운 데 비해 상직근은 가장 노 출이 잘 되고 직경이 크며 다루기 쉽기 때문이었다. 본 연 구에서는 Z-근연절단술이 근육기능 약화 및 후전 효과에 미치는 영향을 실험적으로 알아보고, 후전 효과에 영향을 미치는 요소로 근연절단간 거리에 따른 차이를 알아보고자 하였다. 근연절단간 거리를 근육의 폭 정도(약 5 mm)로 길 게 한 1군에서는 표시의 위치가 기시부에서 1.06 ± 1.59 mm후방 이동하였고, 안구위치는 2.31 ± 0.44 mm 하방이 동하는 후전효과가 있었다. 한편, 근연절단간 거리를 근육 의 폭보다 짧게 한 2군에서는 표시의 위치가 기시부에서 0.75 ± 1.23 mm 후방이동하였고, 안구위치는 1.78 ± 0.66 mm 하방이동하는 후전 효과가 있었다. 두 군 모두 근연절 단 후 표시의 위치의 유의한 후방이동, 안구위치의 유의한 하방이동, 근장력의 유의한 감소를 보였고, 이런 결과로 Z-근연절단술은 근육의 길이를 증가시켜 근육을 약화시키 는 효과가 있음을 알 수 있었다. 그러나 두 군 간 비교에서 표시 위치의 후방이동과 근장력의 감소 정도는 두 군 간 유 의한 차이가 없었고, 안구 위치의 변화량만 1군이 2군보다 유의하게 크게 나타나 군 간 비교 결과들은 일관성을 보이

전효과가 떨어질 수도 있을 것으로 생각된다.

근육의 장력은 50 g의 힘으로 근육부착지점을 당길 때 안구의 위치변화량을 측정하였다. 엄밀한 의미의 장력측정 은 상직근을 공막부착부위에서 분리하여 근육 끝부분을 중 량계에 연결하여 근육을 당겨 일정한 거리로 늘어날 때 들 어가는 중량을 g으로 측정해야 한다.⁸ 본 연구에서는 연구 과정상 상직근을 공막부착부위에서 분리할 수 없어 근장력 을 간접적으로 측정하였다. Z-근연절제를 시행한 상태에 서는 근육의 길이가 늘어났기 때문에 안구의 위치를 일정 량 변화시키기 위해서는 더 큰 힘으로 당겨야 한다. 실제로 본 연구에서 50 g의 힘으로 당길 때 안구의 이동량이 1군 에서 근절제 전과 후가 각각 4.03 ± 1.05 mm, 1.93 ± 0.91 mm였고, 이 값을 안구를 1 mm 이동하는 데 필요한 힘으로 환산하면 각각 13.22 ± 3.49 g, 30.80 ± 12.86 g으로 근절 제 후에는 더 강한 근수축이 일어나야 동일한 정도의 안구 변화를 유발할 수 있는 것으로 확인되었다. 이는 Z-근연절 제술이 외안근 약화술의 효과를 나타내는 것이다.

Z-근연절단술 시 발생할 수 있는 가장 심각한 합병증은 근육의 전체절단으로 인한 근육소실이다. 또한 Z-근연절 단으로 인해 절단된 근섬유가 장기적으로 위축될 수도 있 다. 본 연구에서 Z-근연절단 직후와 1개월 후 관찰한 조직 소견에서 근섬유주변의 섬유화의 증가양상을 보였고 근섬 유 다발의 배열이 불균일하게 되어있었다. 그러나 근섬유 조직의 배열이 소실될 정도로 근섬유의 자체의 변성이나 괴사 소견은 관찰되지 않았다. 따라서 Z-근연절단으로 손 상된 근섬유들도 장기적으로 기능을 할 것으로 보인다.

상직근에 Z-근연절단술을 시행한 이 실험 결과는 하사

위치가 그 효과를 반영하기 어려울 수 있고 또한 장력측정 시에도 영향을 미칠 수 있으며, 셋째, 약화술에 의한 안구위 치나 조직검사는 가능하지만 안구운동의 장애를 확인하지 못한 점들이 있다.

그러나 본 실험으로 상직근의 Z-근연절단술은 근육의 길이를 늘려 안구위치의 후전 효과를 유도하여 근작용을 약화시켰고 근절단부위의 조직검사에서 근섬유의 섬유화를 동반한 근육조직배열의 변화가 있었다.

참고문헌

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4) Almeida HC, Alvares MA. Split lengthening of the inferior oblique muscles. Graefe’s Arch Clin Exp Ophthalmol 1988;226: 181-2.

5) von Noorden GK. Binocular Vision and Ocular Motility: theory and management of strabismus, 6th ed. St. Louis: Mosby, 2002;

101-7.

6) Helveston EM. Atlas of strabismus surgery, 3rd ed. St. Louis: CV Mosby, 1985;254-9.

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8) Lim KH, Yu YS, Chang BL. The effect of 2% methylhydrox- ypropylcellulose and hyaluronic acid on adjustable force in ex- perimental adjustable strabismus surgery in rabbits. J Korean Ophthalmol Soc 1997;38:466-73.

=ABSTRACT=

Muscle Weakening Effect After Superior Rectus Z-myotomy in Rabbits

Hee Chan Ku, MD¹, Young Gun Park, MD², Se Yup Lee, MD³, Young Chun Lee, MD²

Kong Eye Clinic¹, Seoul, Korea

Department of Ophthalmology, The Catholic University of Korea School of Medicine², Seoul, Korea Department of Ophthalmology, Dongsan Medical Center, Keimyung University College of Medicine³, Daegu, Korea

Purpose: To experimentally investigate the effect for muscle weakness after superior rectus Z-myotomy and histological changes.

Methods: Superior rectus muscle fibers of rabbits (16 rabbits, 32 eyes) were cut transversely with scissors across 75% of the muscle in two different positions on opposite sides. In group 1 (16 eyes), myotomies were performed at 2 and 7 mm from the muscle insertion (5 mm gap) and in group 2, performed at 2 and 5 mm (3 mm gap). The change of mark, eyeball position, and muscle tension after myotomy and 4 weeks postoperatively was evaluated, the location of the mark was ex- amined, and muscle tissue biopsy was performed.

Results: After Z-myotomy, the marks of the two groups moved significantly posteriorly from insertion within groups (p＜0.05), with no significant differences between groups (p=0.469). Eyeball positions of the two groups moved significantly inferiorly (p＜0.05);

the amount of position change of group 1 was greater than group 2 (p＜0.05). When the globe was pulled in opposite direc- tions for muscle action, the degree of change decreased with significant difference within groups (p＜0.05), but there were no sig- nificant differences between groups (p=0.32).

Conclusions: Z-myotomy of the superior rectus muscle affected the recession of eyeball position and weakened the mus- cle action. Muscle weakening affected by the different gaps between myotomies did not show consistent results.

J Korean Ophthalmol Soc 2010;51(8):1121-1128

Key Words: Eyeball position, Muscle tension, Muscle weakness, Z-myotomy

Address reprint requests to Young Chun Lee, MD

Department of Ophthalmology, Uijongbu St. Mary's Hospital, The Catholic University of Korea

#65-1 Keumo-dong, Uijongbu 480-717, Korea

Tel: 82-31-820-3110, Fax: 82-31-847-3418, E-mail: yclee@cmcnu.or.kr