백내장 수술 후 굴절 오차

한눈에 보는 포인트

이 질환의 요점

• 백내장 수술 후 굴절 오차는 목표 굴절값과의 차이로, 근시성/원시성 서프라이즈 및 잔여 난시를 포함합니다.
• 수술 후 굴절값이 목표치 ±0.5 D 이내에 들어오는 환자의 비율은 약 50–70%이며, IOL 계산 정확도 향상이 중요한 과제입니다.
• 현재 Barrett Universal II, Hill-RBF, Kane 공식이 IOL 도수 계산에서 가장 정확도가 높으며, 기존 SRK/T 공식을 능가합니다.
• 각막 굴절 교정 수술(LASIK, PRK, RK) 후에는 각막 굴절력의 정확한 측정이 어려워져 굴절 오차가 발생하기 쉽습니다.
• 수술 전 각막 난시 1D 이상은 약 1/3의 환자에서 관찰되며, 토릭 IOL 또는 각막 이완 절개술을 통한 교정이 고려됩니다.
• 잔여 난시에는 안경 또는 콘택트렌즈가 일차 선택입니다. 외과적 교정은 엑시머 레이저가 효과적이나 시설이 제한적입니다.
• 토릭 IOL의 축 회전은 수술 후 조기(1~2주 이내)에 교정이 용이하며, 시기를 놓치지 않는 것이 중요합니다.

1. 백내장 수술 후 굴절 오차란?

백내장 수술(수정체 유화 흡인술)에서는 혼탁한 수정체를 제거하고 안내 렌즈(IOL)를 삽입할 때, 수술 후 굴절값을 목표값에 가깝게 하는 것이 중요한 목표입니다. 그러나 IOL 도수 계산 오차, 수술 중 요인, 환자의 해부학적 특성 등으로 인해 목표 굴절값에서 벗어나는 ‘굴절 오차’가 발생할 수 있습니다.

굴절 서프라이즈는 수술 후 예상치 못한 잔여 굴절 오차가 남아 안경, 콘택트렌즈, 각막 굴절 교정, IOL 교환 등의 추가 조치가 필요할 수 있는 상태를 말합니다¹⁾.

백내장 수술 후 굴절값이 목표치 ±0.5D 이내에 들어오는 환자의 비율은 약 5070%, ±1.0D 이내에서는 7994%로 보고되었습니다. EUREQUO에 기반한 유럽 가이드라인은 523,921건의 백내장 수술 데이터를 사용하여 진료 과정을 검토했습니다¹¹⁾. 약 1/3의 증례에서 수술 전 각막 난시가 1D 이상 존재하며, 환자 만족도 향상을 위해 적절한 IOL 도수 선택과 수술 후 난시 감소가 중요합니다.

굴절 오차의 분류

• 구면 오차: 근시성 서프라이즈(IOL 유효 위치가 예측보다 앞쪽) 또는 원시성 서프라이즈(IOL 유효 위치가 예측보다 뒤쪽)
• 잔여 난시: 수술 전 각막 난시의 교정 부족, 절개창으로 인한 유발 난시, 토릭 IOL의 축 회전
• IOL 편위 또는 기울어짐: IOL 광학 중심이 동공 중심에서 벗어나거나 앞뒤 방향으로 기울어짐

Q 백내장 수술 후 안경이 필요할 수 있나요?

A

수술 후에도 안경이 필요할 수 있습니다. 수술 전에 목표 굴절값(정시 또는 경도 근시)을 설정하지만, IOL 도수 계산에 오차가 발생할 수 있고, 수술 전 각막 난시가 남을 수 있습니다. 수술 후 굴절값이 목표와 다를 경우 안경이나 콘택트렌즈로 대응하는 것이 기본입니다.

2. 주요 증상과 임상 소견

자각 증상

굴절 오차로 인한 증상은 오차의 종류와 정도에 따라 다릅니다.

• 시력 불량(원거리 시력, 근거리 시력): 목표 굴절값과의 차이가 클수록 불만이 생기기 쉽습니다.
• 안정 피로, 보기 어려움: 잔여 난시가 주된 원인이 되는 경우가 많습니다.
• 눈부심, 눈부심, 후광: 다초점 인공수정체와 굴절 오차의 조합으로 강화될 수 있음
• 단안 복시: 불규칙 난시나 고위 수차가 혼재할 때 발생

임상 소견

수술 후 굴절 오차 평가는 다음 검사를 조합하여 시행합니다.

• 시력 검사·굴절 검사(현성 굴절): 교정 시력과 잔여 굴절의 정량
• 세극등 현미경 검사: 인공수정체 위치·기울기·편위 확인. 산동하 투조법에 의한 인공수정체 위치 확인이 특히 다초점 인공수정체·EDoF 인공수정체에서 유용
• 각막 형태 분석: 수술 후 난시의 각막 성분과 내부 성분 분리. 토포그래피 및 단층촬영으로 불규칙 각막 평가도 수행

수술 후 시력에 대한 불안이 있는 경우

수술 후 ‘안 보인다’고 느끼면 먼저 일시적인 것(각막 부종/염증)인지 지속적인 것인지 담당 의사에게 확인하세요. ‘곧 익숙해질 것’이라고 들었더라도 수술 후 수주가 지나도 개선되지 않으면 다시 내원하는 것을 권장합니다.

3. 원인 및 위험 요인

굴절 오차의 원인은 수술 전 측정 오차, IOL 계산 오차, 수술 중 요인, 수술 후 요인으로 크게 나뉩니다.

수술 전 측정 오차

• 안축장 측정 오차: 1mm 측정 오차는 단안축(≤22mm)에서 3.4D, 표준안에서 2.9D, 장안축(≥26mm)에서 1.6D의 굴절 오차에 해당합니다. 0.2mm 이내의 정밀도가 요구됩니다. 광학식 안축장 측정 장치(IOLMaster, LENSTAR 등)는 비접촉식으로 정밀도가 높고 검사자 간 차이가 적습니다. Swept-source OCT를 탑재한 기기는 성숙 백내장에서도 측정 가능한 경우가 있습니다 ²⁾
• 각막 굴절 교정 수술 후 과소 또는 과대 평가: LASIK, PRK, RK 후에는 각막 전후면의 형태가 변화하여 일반적인 K값 계산으로는 굴절력을 정확하게 산출할 수 없습니다 ³⁾
• 불규칙 각막(원추 각막, 포도종): 각막 지형도 평가가 필수입니다
• 국내에서 사용 가능한 광학식 안축장 측정 장치의 예: IOLMaster(Carl Zeiss), OA-1000(토메이), LENSTAR LS900(Haag-Streit), AL-Scan(니덱), ALADDIN(탑콘)의 5기종이 대표적입니다

IOL 계산 오차

• 유효 수정체 위치(ELP) 예측 오차: 수술 후 IOL이 위치할 전후 위치의 추정 오차입니다. 계산 오차의 가장 큰 원인입니다
• 공식 선택 오류: 장/단안축안에 부적절한 공식 사용(예: 단/장안축안에 SRK/T 공식 오용)으로 큰 오차가 발생합니다.
• 후부 각막 난시 고려 부족: 후부 각막 난시를 고려하지 않으면 토릭 IOL 계산의 정확도가 떨어집니다⁸⁾.
• 공식 오용, 데이터 입력 오류, 술자 실수(좌우안 혼동 등)도 굴절 오차의 원인이 될 수 있습니다.

수술 중 요인

• 점탄성 물질 잔류로 인한 IOL 위치 변화.
• IOL의 섬모체고랑 삽입(고랑 고정 IOL은 평균안에서 0.5~1.0D 도수 감소)²⁾.
• 짧은 안축장(AL < 22mm)에서는 고출력 IOL(+30D 이상)을 0.5D 단계로 구하기 어려울 수 있습니다³⁾

수술 후 요인

• IOL의 시간 경과에 따른 변위/기울어짐: 특히 전체 길이가 짧은 IOL에서 발생하기 쉬움
• 긴 안축장(AL > 25mm): 수술 후 원시화되기 쉬우며, 목표 굴절력과 오차 가능성을 수술 전에 충분히 설명하는 것이 중요합니다³⁾

안축장	권장 공식(표준)	특이 사항
짧은 안축장 (≤22mm)	Hoffer Q, Holladay 2	≤20mm에서는 Holladay 2가 최적
중간 (22–26mm)	Holladay 1, Barrett II	표준 증례
긴 안축장 (≥26mm)	SRK-T, Holladay1, Holladay2	수술 후 원시화 주의

Q LASIK 후 백내장 수술을 받으면 굴절 오차가 많습니까?

A

LASIK 후 눈에서는 각막 전면의 곡률이 변화하여 일반적인 각막 곡률 측정이 부정확해집니다. 근시 교정 LASIK 후에는 수술 후 원시성 굴절 오차가 발생하기 쉽고, 원시 교정 후에는 근시성 오차가 발생하기 쉽습니다³⁾. 전용 계산식(Barrett True-K, Haigis-L 등)을 사용하면 정확도를 향상시킬 수 있지만 완전히 보정할 수는 없으므로, 수술 전에 환자에게 충분히 설명하는 것이 중요합니다³⁾.

4. 진단 및 검사 방법

IOL 도수 계산식의 선택

IOL 도수 계산식은 다음과 같이 세대별로 분류됩니다.

• 1세대: Fyodorov식, Binkhorst식, Colenbrander식 (이론식)
• 2세대: SRK식(1980년), SRKII식 (회귀식)
• 3세대: SRK-T식, Holladay1식, HofferQ식 (이론+회귀)
• 4세대: Holladay2식 (다변수)
• 신세대(5세대 해당): Barrett Universal II, Hill-RBF(AI·방사 기저 함수), Kane 공식(AI+이론 광학)

ESCRS 가이드라인은 구세대 공식(SRK-II, SRK, Binkhorst, Hoffer 등)을 사용하지 말아야 하며 신세대 공식 사용을 권장합니다(GRADE +)³⁾. ESCRS 메타분석 데이터에 따르면 Barrett Universal II MAE 0.314D(±0.5D 이내 82.1%), Haigis 0.346D(76.1%), Holladay2 0.351D, SRK/T 0.389D, Hoffer Q 0.409D로 신세대 공식이 우수합니다³⁾.

극도로 긴 안축장(AL ≥30mm)에서 AI 기반 공식이 SRK/T를 크게 능가했습니다: Kane 공식 MAE 0.51D, Hill-RBF 0.52D, Barrett II 0.66D, SRK/T 0.96D. AL ≥32mm에서 Kane 공식 MAE 0.44D, ±1.0D 초과 오차 발생률은 SRK/T 42.5% 대 AI 기반 공식 7.5%로 보고되었습니다⁴⁾.

극도로 긴 안축장 사례에서 MN60MA IOL 그룹에 대해 다음과 같은 결과가 보고되었습니다⁴⁾.

IOL 계산 공식	MAE (D)	MedAE (D)
SRK/T	0.86	0.77
Barrett Universal II	0.62	0.54
Hill-RBF	0.54	0.45
Kane 공식	0.49	0.41

짧은 안축장, 얕은 전방(ACD < 2.5mm)에서는 HofferQ, 긴 안축장, 깊은 전방(ACD > 3.5mm)에서는 Haigis, 가파른 각막(>46D) 또는 편평 각막(<38D)에서는 Barrett II (TK) 및 EVO (TK)가 권장됩니다³⁾. ESCRS 온라인 IOL 계산 도구(https://iolcalculator.escrs.org/）の利用も推奨されている³⁾。

각막 굴절 교정 수술 후 IOL 계산

LASIK/PRK 후 눈에서는 다음 사항이 계산 정확도에 영향을 미칩니다.

• 각막 굴절력의 과소평가(근시 교정 후) 또는 과대평가(원시 교정 후)
• 수정 알고리즘 선택: Barrett True-K(근시 교정 후 MAE 0.36D), Haigis-L(MAE 0.41D)이 비교적 정확합니다³⁾
• Double-K법, 전안부 OCT 광선추적 소프트웨어(OKLIKUS), Calossi 공식(IOL-Station) 등도 활용됩니다.
• 수술 중 수차 분석은 LASIK/PRK 후에 유용하지만 RK 후에는 정확도가 낮습니다²⁾
• 방사상 각막절개술(RK) 후 정시 목표 설정 시 83.4%에서 원시성 오차가 나타납니다. 근시 목표로 변경하면 원시성 오차를 42.0%로 줄일 수 있습니다³⁾

토릭 IOL 적응증 평가

수술 전 각막 난시 1.5D 이상은 백내장 환자의 15~29%에서 발견됩니다²⁾. 각막 난시 1.0D 이상에서는 토릭 IOL 사용을 고려합니다(GRADE ++)⁹⁾.

• 후각막 난시(PCA)를 측정하고 고려한 계산식을 사용하면 잔여 난시가 더욱 감소합니다⁸⁾
• 수술 전 평가: 각막 지형도/단층촬영, Scheimpflug 카메라를 이용한 후각막 난시 측정, SIA 노모그램
• 수술 중 수차 분석(OIA)은 토릭 IOL 축 정렬에도 사용할 수 있습니다²⁾

5. 표준 치료법

잔여 구면 굴절 오차의 대응

안경 또는 콘택트렌즈: 잔여 굴절 오차의 일차 선택. 비침습적이고 확실한 방법입니다. 고령자에서 콘택트렌즈 착용이 어려운 경우 외과적 치료를 고려합니다.

엑시머 레이저(LASIK/PRK): 잔여 굴절 오차가 적은 증례에 효과적입니다. 난시 교정과 구면 도수 교정을 동시에 시행할 수 있습니다. 다만 레이저 장비를 갖춘 시설이 제한적입니다²⁾.

펨토초 레이저를 이용한 각막 주변 절개: 난시 교정이 가능합니다. 수동법(LRI)과 비교하여 절개 정밀도와 예측성이 우수한 점이 특징입니다.

IOL 교환: 전낭 폐쇄가 시작되기 전인 수술 후 23주 이내가 최적입니다. 수술 후 4개월 이내가 가장 안전합니다. IOL 탈구/제거/교환의 발생률은 0.191.1%로 보고됩니다²⁾.

피기백 IOL(애드온 렌즈): 고도 원시에서 사용 가능한 도수 범위를 초과하는 경우의 선택지입니다. 하나는 수정체낭 내에, 다른 하나는 섬모체 고랑에 배치하여 전낭간막 형성 위험을 줄입니다. 자각적 굴절 검사로 도수를 결정할 수 있어 굴절 오차가 발생하기 어렵습니다²⁾.

봉합사 제거: 수정체낭외 적출술에서 단단한 봉합으로 인한 유발 난시가 심한 경우 효과적인 난시 감소 방법입니다.

IOL 교환 시 주의사항

IOL 교환은 수술 후 4개월 이내에 권장되지만, 1개월 이상 경과하면 전낭 폐쇄가 강화되어 처치가 어려워집니다. 수정체낭이 손상된 경우 봉합 고정이 필요할 수 있으며, 수술 전보다 시기능이 저하될 위험이 있습니다. 안경이나 레이저 대안을 충분히 검토한 후 적응증을 결정합니다.

잔여 난시의 대응

眼鏡・コンタクトレンズ：保存的治療の第一選択。

トーリックIOL軸ずれ修正術：日本では6,431眼中42眼（0.653%）に施行されている。目標軸からの平均ずれは32.9 ± 15.7°（10〜74°）で、初回手術から平均9.9 ± 7.5日後に実施されている。術後1〜2週間以内なら水晶体囊との癒着はほとんどないため処置が容易。1度の軸ずれで矯正効果が約3%減少し、30度ずれで効果が消失する。長眼軸・直乱視眼では特に注意が必要である。

角膜弛緩切開術（LRI・AK）：少量の残余乱視に対して有効。白内障手術と同時施行が多く、高価な装置が不要という利点がある。ただしCochraneレビューでは、トーリックIOLの方が術後乱視0.5D以内を達成しやすい可能性が示されている¹⁰⁾。

エキシマレーザー（LASIK・PRK）：残余乱視が大きい場合に有効²⁾。

Q 両眼同日手術か、片眼ずつ手術するかで屈折誤差への対応は変わるか？

A

両眼手術を予定している場合、1眼目の屈折誤差を確認したうえで2眼目のIOL度数を調整できる。そのため1週間程度間隔を空けて手術することで屈折誤差を補正しやすくなる。特に多焦点IOL使用例や角膜屈折矯正手術後では間隔を設けることを検討すべきである。

Q IOL 교환은 언제까지 이루어져야 합니까?

A

수술 후 2~3주 이내가 가장 처치하기 쉽고 이상적인 시기입니다. 수술 후 4개월 이내라면 비교적 안전하게 시행할 수 있습니다. 그 이후에는 전낭의 섬유화·유착이 강해져 조작이 어려워집니다. 굴절 오차가 크고 안경 등으로 교정하기 어렵다고 판단되면 조기에 주치의와 상담하는 것이 중요합니다.

6. 병태생리학·상세한 발병 기전

IOL 도수 계산 오차의 발생 기전

IOL 도수 계산은 주로 다음 요소에 의존합니다.

• 안축장(AL) : 광학식 안축장 측정 장치는 비침습적·고정밀·검사자 간 차이 없음이라는 장점을 가집니다. 초음파 A-scan보다 정밀하며, 광학식은 전안구에 단일 굴절률을 적용하므로 고도 근시안에서는 안축장을 과대평가하고 IOL 파워를 과소평가하는 경향이 있습니다. Wang-Koch AL 조정이 적용 가능하지만, Barrett II·Hill-RBF 등에는 필요하지 않습니다^{2, 7)}
• 각막 굴절력(K값): 전방 각막 곡률로 계산. 후방 각막을 포함한 전체 각막 굴절력 측정이 이상적입니다.
• 유효 렌즈 위치(ELP) 예측: 수술 후 IOL이 위치할 전후 위치 추정. 현재 계산식은 안축장과 K값으로 ELP를 추정하지만, 이는 계산 오차의 가장 큰 원인입니다.

기존 회귀식(SRK/T 등)은 평균적인 안구 형태를 가정하므로, 안축장이 극단적으로 길거나 짧은 경우나 각막이 평평하거나 가파른 경우 오차가 커집니다. Barrett Universal II는 다인자 이론 안구 모델을 사용하고, Hill-RBF는 방사 기저 함수 AI 패턴 인식을, Kane식은 AI 회귀 + 이론 광학 + 성별을 고려한 설계로, 특히 안축장 이상치 증례에서 정확도가 높습니다^{1, 4, 5, 6)}.

Hill-RBF는 안축장과 상관관계가 없고(ρ = -0.088, p = 0.439) 안정적인 반면, Barrett II는 중간 정도의 양의 상관관계(ρ = 0.406)를 보이며, 긴 안축장일수록 원시화 경향이 있다는 보고도 있습니다⁴⁾.

각막 굴절 교정 수술 후 굴절 오차 발생 기전

근시 교정 LASIK 후 안구에서는 각막 전면이 편평해지고 전후면의 굴절력 비율이 변화합니다. 일반 각막 곡률계는 이러한 변화를 정확히 포착하지 못하므로 각막 굴절력을 과소평가하기 쉽고, 결과적으로 수술 후 원시성 굴절 오차가 발생합니다³⁾.

원시 교정 LASIK 후에는 반대 현상이 발생하여 각막 굴절력이 과대평가되어 근시성 오차가 발생하기 쉽습니다³⁾.

IOL 편위·경사로 인한 굴절 오차

3피스 IOL을 모양체고랑에 배치한 경우, IOL 광학부의 전방 편위로 인해 근시성 변화가 발생합니다(평균안에서 0.5~1.0D)²⁾.

7. 최신 연구와 향후 전망(연구 단계 보고)

환자분께: 반드시 읽어주십시오

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

光線調整レンズ（Light Adjustable Lens：LAL）

RxSight社のLALは、IOL挿入後に特定波長の光（紫外線）を照射することでIOLの屈折力を術後に調整できる光重合性シリコーン製レンズである。術後の調整により92%の患者で球面等価が±0.5D以内に収まり、91.6%で20/25以上の裸眼視力が達成されたと報告されている²⁾。球面・円柱成分の調整が可能であり、lock-in処理で最終屈折値が固定される。

なお、屈折率整形（refractive index shaping）と呼ばれるフェムト秒レーザーによるアクリルIOLの化学的変化を用いた手法も研究されており、球面・円柱・焦点数の変更が理論上可能とされているが、現時点では未市販である²⁾。

術中収差解析（Intraoperative Aberrometry：OIA）

術中に実際のIOL挿入前後の屈折状態をリアルタイムに計測し、IOL度数を最終選択する技術。949眼の検討では±0.5D以内がOIA 82%（Barrett II 84%）と同等であった¹²⁾。角膜屈折矯正手術後の症例での有用性が期待されており、トーリックIOLの軸合わせにも応用されている²⁾。

AI駆動IOL計算の今後

AI 기반 공식(Kane, Hill-RBF)은 극도로 긴 안축장(AL ≥ 30mm)에서 SRK/T보다 유의하게 우수하여, ±1.0D를 초과하는 굴절 오차 발생률을 SRK/T의 42.5%에서 AI 공식의 7.5%로 감소시켰습니다⁴⁾. Hill-RBF는 실시간 데이터 학습을 통해 향후 더욱 정확도가 향상될 것으로 기대됩니다. 향후 대규모 연구를 통해 신세대 공식 간의 우열이 더욱 명확해질 것으로 예상됩니다³⁾.

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