자가각막이식술

한눈에 보는 포인트

자가 각막 이식술은 자신의 각막을 이용하여 손상된 각막을 대체하는 수술법으로, 동종 이식 거부 반응의 위험이 없습니다.
동측 회전 자가 각막 이식술(IRA)과 전층 양안 자가 각막 이식술의 두 가지 유형이 있습니다.
IRA는 중심성 각막 혼탁에 대해 투명한 주변부 각막을 회전시켜 시축 위로 이동시키는 수술법입니다.
전층 양안 자가 각막 이식술은 시력이 제한된 눈의 건강한 각막을 반대쪽 눈에 이식하는 수술법입니다.
적응증이 제한적이고 대체 수단이 풍부하여 시행 빈도가 낮습니다.
IRA에서는 편심 트레파인 절개로 인한 불규칙 난시가 수술 후 주요 문제가 됩니다.
전층 양안 자가 각막 이식술에서 이식편 실패의 가장 큰 위험 인자는 녹내장입니다.

1. 자가 각막 이식술이란

자가 각막 이식술(corneal autograft / autokeratoplasty)은 자신의 각막 조직을 이용하여 손상된 각막을 대체하는 수술법입니다. 전층 각막 이식술(PKP)의 특수한 형태로 분류됩니다.

다음 두 가지 유형이 있습니다.

동측 회전 자가 각막 이식술(Ipsilateral Rotational Autokeratoplasty: IRA): 같은 눈의 각막을 트레파인으로 절제·회전하여 혼탁 부위를 주변으로 이동시킵니다¹⁾.
전층 양안 자가 각막 이식술(Penetrating Bilateral Autokeratoplasty): 시력이 제한된 눈(공여안)의 건강한 각막을 각막 혼탁이 있는 반대쪽 눈에 이식합니다. 기능적 단안 환자가 주 대상입니다²⁾.

가장 큰 장점은 동종 이식 거부 반응의 위험이 없다는 점입니다¹⁾. 그러나 적응증이 제한적이고, 산소 투과성 하드 콘택트렌즈(RGP), 공막렌즈, 동종 각막 이식술, 인공 각막(keratoprosthesis) 등 다양한 대안이 풍부하기 때문에 시행 빈도는 낮습니다.

Q 자가 각막 이식술이 드물게 시행되는 이유는 무엇인가요?

거부 반응의 위험이 없다는 장점이 있지만, 적응증이 되는 증례가 제한적이라는 것이 주된 이유입니다. IRA는 충분한 투명 주변 각막이 필요하며, 양안 자가 각막 이식술은 시력 잠재력이 제한된 건강한 반대쪽 각막이 필요합니다. 게다가 동종 각막 이식술, 콘택트렌즈, 인공 각막 등 다양한 대안이 존재하기 때문에 선택되는 기회가 적습니다.

2. 적응증과 금기증

적응증

IRA

비진행성 중심 각막 혼탁: 외상 후, 감염 후 각막염, 선천성 혼탁, 화학 외상, 지질 각막증 등에 속발하는 경우.

주변부 투명 각막: 최소 4~5mm의 투명한 주변 각막이 존재해야 합니다.

거부 반응 고위험 예: 고도 혈관 신생 각막, 동종 이식 거부 병력, 소아 등.

공여 각막 확보 곤란 예: 공여 각막 접근이 어려운 지역.

양안 자가 각막 이식술

비진행성 각막 질환: 각막에 국한된 원발성 비진행성 질환.

반대쪽 눈의 조건: 각막은 건강하지만 시력 잠재력이 제한된 경우(망막 질환, 시신경 질환, 약시 등).

거부 반응 고위험 예: 고도 혈관 신생 각막, 거부 반응 병력, 소아 등.

공여 각막 확보 곤란 예: 공여 각막 접근이 어려운 지역.

금기

진행성 또는 조절 불량의 기저 질환: 원발 질환이 활동성인 경우.
IRA: 주변부 투명 각막이 불충분한 경우.
양안 자가각막이식술: 반대안(공여안)에 유용한 시력이 있는 경우.

Q 반대안에 시력이 있어도 양안 자가각막이식술을 시행할 수 있습니까?

반대안(공여안)에 유용한 시력이 있는 경우 금기입니다. 공여안에서 각막이 적출되므로, 시력이 제한된(망막 질환, 시신경 질환, 약시 등으로 시력 회복이 기대되지 않는) 눈만 공여안이 될 수 있습니다.

3. 수술 술기

동측 회전 자가각막이식술 (IRA)

시력을 최대화하기 위해 중심부에 최소 3mm(이상적으로는 5mm)의 투명 각막을 확보하는 것이 목적입니다. 혼탁 부분을 위눈꺼풀 아래로 회전시켜 미용적 효과도 얻을 수 있습니다.

트레판 크기 결정

편심 트레판 절개의 크기와 위치 계산은 복잡하며, 확립된 지침은 없습니다. 문헌에서 가장 많이 인용되는 공식은 다음과 같습니다.

Dt = 1.5 × Dcl + e (Dt = 트레판 직경, Dcl = 투명 각막 최대 영역의 직경, e = 각막 중심에서 투명부와 혼탁부 경계까지의 최단 거리)

Afshari 등은 8mm 이식편에 0.5mm 편심 배치를 기본값으로 하는 간단한 수학적 모델을 제안했으며, 시축에서 혼탁 제거와 수술 후 각막 두께 불일치 최소화의 균형을 맞추는 지침으로 유용합니다³⁾. 컴퓨터 시뮬레이션이나 이미징 소프트웨어를 사용하여 이식편의 크기, 위치, 회전을 최적화하는 방법도 보고되었습니다.

절차

RK 마커로 트레판 영역을 표시합니다.
전방천자 블레이드로 각막에 진입하고, 전방을 점탄성 물질로 채웁니다.
트레파인으로 각막을 절개합니다.
절개된 각막을 회전시킵니다.
전층 각막 이식과 동일한 방법으로 각막을 봉합합니다.

이식편과 숙주의 접합부가 동공 영역에 너무 가까우면 수술 후 시각 왜곡이 발생할 수 있으므로 주의가 필요합니다.

전층 양안 자가각막이식술

수술 단계의 대부분은 전층 각막 이식과 공통됩니다.

공여안(시력이 제한된 눈)의 건강한 각막을 트레파인으로 부분 절개합니다.
각막공막 가위를 사용하여 자가 각막 이식편을 조심스럽게 절제합니다.
공여안에 임시 인공각막을 장착하여 안구의 완전성을 유지합니다.
수혜안(시력이 있는 눈)의 질환 각막을 트레파인 절개로 제거합니다.
건강한 자가 이식편을 전층 각막 이식과 동일한 방법으로 수혜안에 봉합합니다.
공여안의 임시 인공각막을 제거하고, 수혜안에서 제거한 각막을 공여안에 봉합합니다.

대체 자가 이식편이 없으므로 조직 취급에 세심한 주의가 필요합니다.

펨토초 레이저 지원

펨토초 레이저를 이용한 트레파인 절개에서는 탑햇형, 머쉬룸형, 지그재그형 등의 비평면 패턴을 선택할 수 있습니다. 이러한 패턴은 창상 면적이 넓어 창상 치유 촉진과 조기 봉합사 제거가 기대됩니다. 특히 탑햇형은 숙주 각막 내피 보존에 유리합니다.

4. 합병증

수술 중 합병증

불규칙한 트레파인 절개: 편심 절개에 따른 위험.
시축 접근(IRA): 접합부가 동공 영역에 너무 가까우면 불규칙 난시의 원인이 됩니다.
이식편 중심 이탈(양안 자가 각막 이식술): 이식편 정렬이 어려울 수 있습니다.
홍채 및 수정체 손상: 전방 조작과 관련됨.
자가 이식편 손상: 대체 이식편이 없어 치명적인 합병증이 될 수 있습니다.
맥락막 출혈 및 맥락막 박리: 개방안 수술에 따른 위험.

수술 후 합병증

불규칙 난시: IRA에서는 편심 절개와 접합부 각막 두께 불일치로 인해 발생하며, 가장 흔한 수술 후 문제입니다.
창상 누출: 봉합 부전으로 인해 발생. Seidel 검사로 누출 여부를 확인합니다.
녹내장: 잔류 점탄성 물질, 염증, 주변부 홍채 전방 유착이 원인. 약 30%의 증례에서 수술 후 안압 상승이 나타납니다.
안내염: 수술 후 감염.
원발성 내피 부전: 내피 세포 손상으로 인해 발생.
지속성 상피 결손: 각막 상피 재생 지연. 안구건조증이나 안검폐쇄부전 등의 환자 요인이 악화 요인이 됩니다.
미생물성 각막염: 양안 자가각막이식술에서는 공여안에도 위험이 있습니다.
원질환의 재발: 기저 질환이 재발하는 경우.

Q 자가각막이식술 후 거부 반응이 발생할 수 있습니까?

자가각막이식술에서는 자신의 각막 조직을 사용하므로 동종이식 거부 반응은 이론적으로 발생하지 않습니다. 이것이 동종각막이식술과의 가장 큰 차이점이며, 거부 반응 고위험 예(고도 혈관신생 각막, 소아, 거부 반응 기왕력 예 등)에서 본 술식의 주요 장점입니다.

5. 치료 성적과 수술 후 관리

IRA의 치료 성적

증례 수가 제한적이므로 현재 데이터는 질이 다른 몇몇 증례 시리즈에 국한됩니다. 전층각막이식과 비교하여 다음과 같은 경향이 보고되었습니다.

시력 개선: 단독으로 유의한 시력 개선과 내피세포 감소 억제가 나타났습니다¹⁾. Ramappa 등의 소아 증례 시리즈에서도 수술 후 시력의 유의한 개선이 보고되었습니다⁴⁾.
불규칙 난시: 편심된 트레파인 절개, 접합부에서의 각막 두께 불일치, 접합부의 동공 영역 근접으로 인해 발생합니다. 전층각막이식과 비교하여 수술 후 난시가 유의하게 높습니다. 이 불규칙 난시가 본 술식의 보급을 제한하는 주요 요인입니다¹⁾.

전층 양안 자가각막이식술의 치료 성적

누적 성공 확률은 다음과 같습니다.

수술 후 경과	해부학적 성공	기능적 성공
1년	100%	77%
10년	72%	59%
40년	38%	29%

Sanjuán 등(스페인, 평균 추적 11.3년, 31안)은 전층 자가각막이식술의 장기 결과를 분석하여 16안(52%)에서 해부학적 및 기능적 성공을 달성했으며, 이식 실패의 가장 중요한 위험 인자는 기존 녹내장의 진행이었다고 보고했습니다²⁾.

수술 후 관리

자가각막이식술의 수술 후 관리는 전층 각막이식술에 준하지만, 거부 반응에 대한 대책이 필요하지 않다는 점이 다릅니다.

난시 조정: 각막 상피가 안정된 시점부터 마이어링 상이나 토포그래피를 사용하여 평가합니다. 단속 봉합의 경우 가파른 방향의 봉합사를 선택적으로 제거하고, 수술 후 3개월경까지 반복적으로 조정합니다. 5D 이상의 난시가 남아 있으면 압박 봉합이나 난시 각막절개술(AK)을 고려합니다.
봉합사 관리: 느슨해지거나 파열되면 감염의 원인이 되므로, 플루오레세인 염색으로 정기적으로 확인합니다. 이상이 발견되면 즉시 제거합니다. 연속 봉합의 경우 부분 제거가 아닌 전체 제거를 합니다.
안압 관리: 수술 후 초기에는 점탄성 물질의 잔류나 염증으로 인해 안압 상승이 발생하기 쉽습니다. 안압 하강 점안약으로 대응하고, 조절이 불량하면 녹내장 수술을 고려합니다.
감염 예방: 각막 감각 저하 및 봉합사의 존재로 인해 감염에 취약한 상태입니다. 수술 후 항생제 점안액을 계속 사용합니다.

Q 전층 양안 자가 각막 이식술에서 이식편 부전의 주요 원인은 무엇입니까?

이식편 부전의 가장 중요한 위험 인자는 기존 녹내장의 진행입니다²⁾. Sanjuán 등의 장기 추적 관찰에서 해부학적 실패의 50%, 기능적 실패의 77%에서 녹내장이 관찰되었습니다. 수술 후 안압 관리는 장기적인 이식편 생존에 매우 중요합니다.

6. 참고문헌

Arnalich-Montiel F, Dart JKG. Ipsilateral rotational autokeratoplasty: a review. Eye (Lond). 2009;23(10):1931-1938.
Sanjuán P, Julio G, Bolaños J, et al. Long-term anatomical and functional outcomes after autokeratoplasty. Br J Ophthalmol. 2021;105(8):1063-1068.
Afshari NA, Duncan SM, Tanhehco TY, Azar DT. Optimal size and location for corneal rotational autografts: a simplified mathematical model. Arch Ophthalmol. 2006;124(3):410-413. doi:10.1001/archopht.124.3.410. PMID:16534062.
Ramappa M, Pehere NK, Murthy SI, Chaurasia S, Rao HL, Sangwan VS. Rotational autokeratoplasty in pediatric patients for nonprogressive paracentral corneal scars. Ophthalmology. 2012;119(12):2458-2462.