펨토초 레이저 백내장 수술

한눈에 보는 포인트

이 질환의 요점

• 펨토초 레이저 보조 백내장 수술(FLACS)은 근적외선 레이저를 사용하여 백내장 수술의 각막 절개, 전낭 절개, 핵 분할을 자동화하는 기술입니다.
• 2009년 첫 인간 임상 적용이 보고되었고, 2010년 FDA 승인을 받았습니다.
• 전낭 절개의 정확성, 재현성 및 원형도는 기존 수기 CCC보다 우수합니다.
• 여러 무작위 대조 시험(RCT)에서 장기적인 시력 및 굴절 예후가 기존 수술과 동등하다고 보고되었습니다.
• FLACS에서 후낭 파열률이 낮은 경향이 있으며, 최근 RCT에서는 FLACS군에서 0%로 보고되었습니다.
• 단단한 백내장, 얕은 전방, 또는 각막 내피 세포 수가 적은 경우에 특히 유용할 수 있습니다.
• 현재 비용 효율성이 낮으며, 표준 단초점 IOL에 대한 우월성은 확립되지 않았습니다.

1. 펨토초 레이저 백내장 수술이란?

펨토초 레이저 보조 백내장 수술(FLACS)은 근적외선 펨토초 레이저(파장 1,053 nm, 펄스 폭 200~800 fs)를 사용하여 백내장 수술의 주요 단계를 자동화하는 기술입니다¹⁾. 실시간 광간섭단층촬영(OCT) 또는 샤임플루그 영상 유도 하에 각막 절개, 전낭 절개(캡슐로토미), 수정체 핵 분할, 아치형 각막 절개를 시행합니다⁵⁾.

백내장 수술은 세계에서 가장 빈번하게 시행되는 수술 중 하나로, 유럽에서 연간 약 700만 건, 미국에서 370만 건, 전 세계적으로 2,000만 건이 시행됩니다¹⁾. FLACS는 2009년 Nagy 등에 의해 처음으로 인간에 적용되었으며¹⁾, 2010년 FDA 승인을 받았습니다⁴⁾. 기존 초음파 수정체 유화술(PCS)에 비해 더 높은 정확성과 재현성을 목표로 개발되었습니다.

현재 임상에서 사용되는 주요 플랫폼은 다음과 같습니다.

• LenSx(Alcon): 고에너지, 저주파 펄스
• Catalys(Johnson & Johnson Vision): 고에너지, 저주파 펄스
• VICTUS(Bausch & Lomb): 고에너지, 저주파 펄스
• Femto LDV Z8(Ziemer): 저에너지, 고주파 펄스. 핸드헬드 핸드피스 방식으로 펄스 에너지가 10분의 1 이하로 낮춰집니다⁵⁾

Q 펨토초 레이저가 백내장 수술의 모든 과정을 대체합니까?

A

레이저는 각막 절개, 전낭 절개, 핵 분할, 호상 절개의 초기 단계만 담당합니다. 수정체 조각의 흡인 제거 및 안내 렌즈 삽입에는 기존의 초음파 유화 흡인 장치가 필요합니다 ¹⁾.

2. 주요 증상 및 임상 소견

자각 증상

FLACS 대상이 되는 백내장 환자는 다음과 같은 증상을 나타냅니다.

• 시력 저하: 수정체 혼탁의 진행에 따라 서서히 악화됩니다.
• 안개시: 흐릿하게 보입니다.
• 눈부심 (광과민증): 빛의 산란으로 인한 눈부심입니다.
• 대비 감도 저하: 어두운 곳에서 잘 보이지 않습니다.

임상 소견

백내장의 임상 소견은 LOCS III 분류에 따라 평가됩니다. 핵 경화도(2~4등급)는 수술 시 초음파 에너지 소비량에 직접 연결됩니다 ³⁾.

FLACS 수술 후 관찰될 수 있는 소견은 다음과 같습니다.

• 각막 부종: 수술 후 초기에 일시적으로 나타납니다. 수술 후 1~3개월에 FLACS군이 PCS군보다 중심 각막 두께가 얇다는 보고가 있습니다 ²⁾¹⁰⁾.
• 전방 내 염증: 프로스타글란딘 방출에 따른 전방 플레어 상승입니다.
• 안압 상승: 수술 후 1일째에 가장 상승하기 쉬우며, 점탄성 물질(OVD)의 잔류가 주된 원인으로 생각됩니다 ⁷⁾.

3. 원인 및 위험 요인

FLACS의 적응증은 기존 PCS와 동일하며, 시기능을 손상시키는 백내장이 대상입니다. 다음 환자군에서 이 수술법이 특히 유용할 수 있습니다:

• 딱딱한 백내장 (핵경화도 grade 3~4): 레이저 핵분할을 통해 초음파 에너지 소모를 줄일 수 있습니다 ⁹⁾
• 얕은 전방 사례: 전방 깊이가 2.5 mm 미만인 사례에서 FLACS가 더 안전하게 시행되었다는 보고가 있습니다 ¹⁾
• 각막 내피 세포가 적은 사례 (예: Fuchs 각막 내피 이영양증): 내피 세포 손실이 감소될 가능성이 있습니다 ¹⁾¹⁰⁾
• 프리미엄 IOL(토릭, 다초점, EDOF)을 사용하는 사례: 정확한 전낭 절개를 통한 IOL 중심 맞춤 향상이 기대됩니다 ⁵⁾⁸⁾

한편, 다음은 비적응증 또는 주의가 필요한 상황입니다:

• 각막 혼탁: 레이저 광선의 투과를 방해합니다
• 산동 불량 (동공 직경 5 mm 이하): 안전한 레이저 조사가 어렵습니다
• 백색 백내장: 일부 플랫폼에서는 액화 피질이 레이저 시야를 가릴 수 있습니다
• 전낭 석회화: 레이저에 의한 정확한 전낭 절개가 어렵습니다

수술 전 주의사항

• FLACS를 고려할 경우, 수술 전에 각막 투명도, 산동 정도, 전방 깊이를 충분히 평가하십시오.
• 프리미엄 IOL의 효과를 극대화하기 위해 수술 전 난시 평가가 중요합니다.

4. 진단 및 검사 방법

백내장의 진단과 수술 적응 판단은 기존 방법과 동일하지만, FLACS에서는 다음과 같은 추가 평가가 필요합니다.

수술 전 평가

• 세극등 현미경 검사: 핵 경화도(LOCS III) 평가, 각막 투명도 확인
• 각막 내피 세포 검사(스페큘러 현미경): 내피 세포 밀도 평가. FLACS 적응증 결정에 중요
• 광학식 안축장 측정(IOLMaster 등): IOL 도수 계산용 생체계측
• 각막 지형도: 기존 난시 평가. 아치형 절개 계획에 필요
• 전안부 OCT: 전방 깊이 측정. 레이저 안전 영역 설정에 사용

FLACS에서의 수술 중 이미징

FLACS 장비에는 통합형 이미징 시스템이 탑재되어 있습니다⁵⁾.

• OCT: 전낭 위치, 수정체 두께, 후낭까지의 거리를 3차원으로 측정합니다. 대부분의 플랫폼에서 채택
• 3차원 공초점 구조 조명 + 샤임플루그 촬영: LensAR사 채택

이를 통해 전낭 절개 위치, 핵 분할 안전 영역, 각막 절개 깊이를 정확하게 계획할 수 있습니다.

5. 표준 치료법

FLACS 수술 절차

FLACS 수술은 다음 단계로 구성됩니다.

도킹

환자 인터페이스(PI)를 레이저 장치와 안구에 연결하는 과정입니다¹⁾⁵⁾. PI에는 두 가지 유형이 있습니다.

방식	특징	장점
압평형	곡면 렌즈로 각막을 압평	안정성이 높음
액체 침지형	공막 흡인 링 + 액체 침지 챔버	안압 상승이 적음. 각막 주름 발생 감소

도킹 불량이나 흡인 상실은 드물게 발생하지만, 초기 2.5%에서 개선되어 현재는 약 0.1%입니다¹⁾.

전낭 절개술 (캡슐절개술)

FLACS의 가장 큰 장점으로 여겨지는 과정입니다¹⁾⁵⁾.

• 표준 직경은 5.0~5.25mm
• 수동 연속 원형 캡슐절개술(CCC)보다 원형도, 정확성, 재현성이 우수함
• IOL 중심 맞춤이 개선될 수 있음
• 동공 중심, 각막 정점, 또는 낭 중심 중 하나를 기준으로 중심 설정 가능

수동 연속 원형 낭절개술은 정원을 만들기 어렵고 편위나 변형이 발생하기 쉬운 반면, FLACS는 설정된 직경과 위치에서 정확한 전낭 절개를 만들 수 있습니다.

핵 분할 (수정체 핵 분할)

레이저로 수정체 핵을 미리 분할하여 초음파 에너지 소비를 줄입니다⁵⁾.

• 분할 패턴: 격자형, 원통형, 부채꼴형 등
• 총 초음파 유화 시간(EPT)을 최대 96.2%까지 감소시켰다는 보고가 있습니다¹⁾
• 메타분석에서 FLACS 군의 누적 소산 에너지(CDE)가 유의하게 낮은 것으로 나타났습니다¹⁰⁾

각막 절개

• 주 절개창(2.22.5 mm)과 부 절개창(0.81.0 mm)을 레이저로 만들 수 있음
• 레이저 절개는 안정성과 재현성이 우수하지만 톱니 모양의 단면을 보입니다¹⁾
• 임상에서는 약 35%의 FLACS 증례에서만 레이저 각막 절개가 사용됩니다¹⁾

아치형 각막 절개

백내장 수술 시 저~중등도 난시(1.5 D 이하) 교정에 효과적입니다¹⁾¹⁰⁾. 수동 LRI(윤부 이완 절개)보다 정밀도가 높습니다. 그러나 중등도 이상의 난시 교정에서는 토릭 IOL이 더 우수합니다¹⁰⁾. 수동법에 비해 절개 정밀도가 높고 난시 교정 효과의 예측성이 우수한 것으로 알려져 있습니다.

기존 방법과의 비교

FLACS

전낭절개술: 고정밀·고재현성. 정원형으로 균일한 직경의 절개를 만들 수 있습니다.

핵분할: 레이저 전처리를 통해 CDE를 감소시킵니다.

후낭파열률: 여러 RCT에서 0%로 보고됨 ⁸⁾.

비용: 장비 및 소모품 비용이 높습니다.

기존 방법 (PCS)

전낭절개술: 술자의 기술에 의존합니다. 원형도에 변동이 발생합니다.

핵분할: 모든 과정을 초음파 에너지로 수행합니다. CDE가 높습니다.

후낭파열률: RCT에서 0.5~3%로 보고됨 ⁸⁾.

비용: FLACS보다 저렴합니다. 비용 효율성이 높습니다.

ESCRS 가이드라인은 PCS와 FLACS 모두 안전하고 효과적이며 시력 및 굴절 예후가 동등하다고 권장합니다 (GRADE +/++) ¹⁰⁾. 그러나 단단한 백내장이나 각막 내피 세포 수가 적은 경우, FLACS군에서 내피 세포 소실과 수술 후 중심 각막 두께 증가가 감소하는 것으로 나타났습니다 ¹⁰⁾.

비용 효율성

프랑스 FEMCAT 시험(다기관 RCT, 909명)에서 FLACS군의 성공률은 41.1%, PCS군은 43.6%로 유의한 차이가 없었습니다 (OR 0.85, 95% CI 0.64–1.12) ¹¹⁾. 증분 비용 효과비는 “PCS로 성공적으로 치료한 추가 환자 1명당 €10,703 절감”으로, FLACS는 비용 효율성이 낮다고 결론지었습니다 ¹⁰⁾.

영국 FACT 시험에서도 FLACS의 증분 비용 효과비는 QALY당 £167,120으로 비용 효율성이 인정되지 않았습니다 ¹⁰⁾.

치료 시 주의사항

• FLACS는 PCS를 완전히 대체하지는 않습니다. 수정체 조각 흡인 및 IOL 삽입에는 초음파 유화술 기기가 필요합니다.
• 수술 중 프로스타글란딘 방출로 인해 축동이 발생할 수 있습니다. 수술 전 비스테로이드성 항염증제(NSAID) 점안액으로 예방할 수 있습니다 ¹⁾.
• 도킹 중 흡인 소실이나 환자의 안구 운동으로 인해 불완전한 레이저 조사가 발생할 수 있습니다.
• 술후 안구건조증의 빈도가 PCS보다 높을 수 있다는 지적이 있습니다. FLACS 후 68.9%가 이물감을, 48.3%가 건조감을 호소했다는 보고가 있습니다 ⁶⁾.

Q FLACS는 술후 안구건조증을 악화시키나요?

A

FLACS에서는 환자 인터페이스의 압박으로 인해 결막 술잔세포가 손상되어 술후 안구건조증의 위험이 증가할 수 있습니다 ⁶⁾. 그러나 3개월 후에는 많은 지표가 술전 수준으로 회복된다고 보고되었습니다. 자세한 내용은 「병태생리학」 항목을 참조하십시오.

6. 병태생리학 및 상세한 발병 기전

펨토초 레이저의 조직 작용 기전

펨토초 레이저(펄스 폭 10⁻¹⁵초)는 근적외선(1,053 nm)의 초단펄스를 사용하여 조직 내에서 광파괴(photodisruption)를 일으킵니다 ¹⁾⁵⁾. 근적외선 레이저는 초점 외부의 각막 조직을 투과하며, 초점이 맞은 조사 조직에서만 분자 결합을 절단하는 광절단(photodisruption)을 일으킵니다. 주변 조직으로의 열 확산이 없으며 수 μm의 공극을 형성할 수 있는 점이 특징입니다.

광파괴는 다음 3단계로 진행됩니다.

1. 플라즈마 형성: 집광점에서 조직이 이온화됩니다
2. 충격파 발생: 플라즈마의 급속 팽창으로 미세 충격파가 발생합니다
3. 캐비테이션: 잔류 가스 기포에 의해 조직이 박리됩니다

에너지 역치를 초과하면 두 가지 기전으로 조직 분리가 달성됩니다 ⁵⁾.

• 고에너지 펄스(μJ 오더): 가스 기포의 팽창에 의한 기계적 분리가 주체입니다. 절단면이 거칠어지기 쉽습니다.
• 저에너지 펄스(nJ 단위): 절단(클리빙)이 주를 이룹니다. 주변 조직 손상이 적지만 높은 조사 밀도와 고주파 펄스가 필요합니다.

전낭 절개의 역학적 특성

레이저 전낭 절개는 ‘우표 천공’과 같은 연속 조사로 만들어집니다. 전자 현미경에서는 수동 연속 원형 낭절개술보다 절개 가장자리에 노치(홈)가 관찰되며, 인장 강도가 낮다는 보고가 있습니다¹⁾.

그러나 레이저 설정 최적화(특히 수직 스폿 간격 확대: 20 μm)를 통해 전낭 파열 발생률이 크게 감소했습니다⁸⁾.

Scott 등(2021)은 수직 스폿 간격을 10, 15, 20 μm로 설정했을 때 전낭 파열률이 각각 0.79%, 0.35%, 0.09%였다고 보고했습니다⁸⁾.

수술 후 안구건조증의 기전

FLACS 후 안구건조증은 기존 방법과 공통된 기전 외에 다음과 같은 특유의 요인이 있습니다⁶⁾.

• 환자 인터페이스로 인한 결막 술잔세포 손상: 음압 흡인과 압박으로 술잔세포의 세포자멸사와 밀도 감소가 발생합니다.
• 프로스타글란딘 방출: 전낭 절개 시 방수 내 IL-6, IL-8 등의 염증성 사이토카인이 증가합니다.
• PI로 인한 안구 표면 신경병증: 각막 감각 저하와 반사성 눈물 분비 감소.
• 수술 시간 연장: 안구 표면 노출 시간이 증가하여 각막 상피 미세융모가 손상됩니다.

수술 중 축동의 기전

FLACS에서는 수술 중 축동(작은 동공)이 유의하게 높은 빈도로 발생합니다(OR 3.05, 95% CI 1.83–5.07)⁴⁾. 주된 원인은 전낭 절개 시 방수 내 프로스타글란딘 E₂ 농도 상승입니다¹⁾. 저에너지 펄스 장치에서는 축동 발생이 적은 것으로 알려져 있습니다⁵⁾.

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7. 최신 연구와 향후 전망(연구 단계 보고)

환자분께: 반드시 읽어주십시오

다음 내용은 현재 연구 단계 또는 임상 시험 중인 것으로, 일반 병원에서 받을 수 있는 표준 치료가 아닙니다. 향후 의학 발전에 관한 전문가용 참고 정보입니다.

프리미엄 IOL과의 병용

다초점 IOL, EDOF(초점 심도 확장형) IOL, 토릭 IOL에서는 IOL의 정확한 중심 맞춤과 전낭 중첩이 광학 성능에 직접 연결됩니다. FLACS의 정확한 전낭 절개는 이러한 프리미엄 IOL의 효과를 극대화할 가능성이 있습니다⁵⁾⁸⁾.

Levitz 등(2021)은 레이저 전낭 절개의 정확성이 EDOF 렌즈나 토릭 렌즈의 편심을 줄여 상질 저하를 방지할 가능성을 지적했습니다⁸⁾.

안내 렌즈의 수술 후 레이저 교정

펨토초 레이저를 사용하여 삽입된 IOL의 굴절률을 변경하여 도수, 난시, 다초점성을 조정하거나 핀홀 개구를 형성하는 개념이 시험관 내에서 검토되고 있습니다¹⁾. IOL 교체율 감소로 이어질 가능성이 있습니다.

소아 백내장에의 응용

소아 백내장에서는 전낭의 탄성이 높고 수정체핵이 부드럽습니다. FLACS는 전낭 절개와 후낭 절개 모두에 사용할 수 있지만, 소아에의 적용은 허가 외 사용이며 탄성에 의한 확대를 고려한 보정 계수가 필요합니다¹⁾.

로봇 지원 수술과의 통합

펨토초 레이저 기술과 수정체 흡인의 로봇화를 결합한 완전 자동화 백내장 수술 플랫폼의 구상이 있습니다¹⁾. 이를 통해 수술의 표준화와 비용 효율성 향상이 기대됩니다.

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8. 참고문헌

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