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각막 및 외안부

푹스 각막 내피 이영양증

푹스 각막내피이영양증(FECD)은 각막내피세포가 양안성으로 이상을 일으키는 진행성 질환입니다. 1910년 Ernst Fuchs가 13예를 “dystrophia epithelialis corneae”로 처음 보고했으며, 이후 내피 질환임이 밝혀져 현재의 이름이 되었습니다 1).

각막 중심부 내피면에 구타에(guttae/guttata)가 나타나고 차 주변으로 퍼집니다. 내피세포의 장벽 및 펌프 기능(Na⁺/K⁺-ATPase)이 저하되면 각막 실질 부종이 발생하고, 상피 부종 및 수포 형성으로 진행됩니다. Descemet막이 두꺼워지고 불규칙해지면서 각막 투명성이 소실됩니다.

IC3D(국제 각막 이영양증 분류) 제2판(Weiss 2015)에서 FECD는 ‘각막 내피 이영양증’ 범주로 분류됩니다15). 발병 시기에 따라 다음과 같은 두 가지 유형으로 크게 나뉩니다.

  • 조기 발병형(FECD1): 유년기~청년기에 발병. VIII형 콜라겐 α2 사슬을 코딩하는 COL8A2 유전자(1p34.3-p32.3)의 돌연변이(L450W, Q455K 등)가 주요 원인입니다1).
  • 후기 발병형(FECD2 이후): 50~60대에 서서히 발병. TCF4 유전자의 CTG 삼염기 반복 확장이 가장 흔한 원인입니다(서양인에서 79%)1).
지표수치출처
백내장 수술 전 환자의 각막 내피 소적 빈도1.2%국내 다기관 조사
일본 Kumejima 연구 40세 이상 유병률4.1%Higa 20117)
일본 여성 유병률(40세 이상)5.8%Higa 20117)
일본: 남성 유병률 (40세 이상)2.4%Higa 20117)
아이슬란드: 레이캬비크 안 연구, 55세 이상여성 11%, 남성 7%Zoega 200610)
성비 (국제)2.5:1 ~ 3.5:1 (여성 우세)Matthaei 20191)
일본인에서 TCF4 반복 확장 빈도47예 중 12예 (26%)Nakano 20158)

황인종인 일본인은 백인종 및 흑인종에 비해 FECD 발병률이 낮은 경향이 있습니다. 그러나 일본에서도 고령화 사회가 진행됨에 따라 앞으로 더 증가할 것으로 예상됩니다. 일본인은 백인에 비해 각막 내피 세포 밀도가 높기 때문에 상대적으로 발병이 늦은 것으로 생각됩니다.

좁은 전방각이 많은 일본인에서는 레이저 홍채 절개술(LI) 후 내피 세포가 감소하는 증례가 적지 않으며, FECD의 조기 발견에 주의가 필요합니다.

Q 얼마나 자주 발생합니까?
A

오키나와 구메지마에서 수행된 주민 연구(Kumejima Study)에서 40세 이상의 4.1%에서 각막 구타(corneal guttae)가 검출되었습니다. 여성은 5.8%, 남성은 2.4%였습니다7). 백내장 수술 전 검사를 받은 환자의 1.2%에서 적상 각막(cornea guttata)이 관찰되었다는 국내 데이터도 있습니다. 일본인은 서양인보다 빈도가 낮은 것으로 알려져 있지만, 고령화 사회와 함께 증가 추세에 있습니다.

푹스 각막 내피 이영양증의 세극등, 스페큘러, AS-OCT 이미지. 각막 내피의 구타와 후면 고반사 소견을 보여줍니다.
푹스 각막 내피 이영양증의 세극등, 스페큘러, AS-OCT 이미지. 각막 내피의 구타와 후면 고반사 소견을 보여줍니다.
Iovino C, et al. Corneal endothelium features in Fuchs’ Endothelial Corneal Dystrophy: A preliminary 3D anterior segment optical coherence tomography study. PLoS One. 2018. Figure 2. PMCID: PMC6264151. License: CC BY.
푹스 각막 내피 이영양증의 각막 내피 이상을 보여주는 복합 이미지입니다. 세극등에서 비트 메탈(beaten metal) 모양, 스페큘러와 AS-OCT에서 내피 세포 소실 및 각막 후면의 고반사점이 확인됩니다.

일반적으로 50세 이하에서는 무증상으로 경과합니다. 증상은 부종의 정도와 상관관계를 가지며 서서히 진행됩니다.

  • 아침 안개시: 밤 동안 눈을 감으면 각막 부종이 악화되어 기상 직후 시력이 가장 낮아집니다. 낮 동안 눈을 뜨고 있으면 부종이 개선되어 저녁에는 시력이 회복되는 패턴이 특징적입니다1).
  • 종일 시력 저하: 부종이 심해지면 종일 시력 저하가 나타납니다2).
  • 눈부심 및 섬광감: 불규칙한 데스메막에 의한 광산란으로 악화됩니다1).
  • 안통 및 눈물: 상피 부종이 심해지면 수포가 형성되고, 그 파열로 심한 안통과 눈물이 발생합니다1).

임상 소견 (의사가 진찰로 확인하는 소견)

섹션 제목: “임상 소견 (의사가 진찰로 확인하는 소견)”

세극등 현미경 검사가 기본입니다. 직접 조명, 후방 산란 조명, 경면 반사법을 조합하여 관찰합니다.

Grade 0-1 (없음 ~ 경증)

소견: 중심부에 12개 이하(Grade 0) 또는 12개 초과의 비융합성 구타(Grade 1)

증상: 일반적으로 무증상. 스페큘러 현미경에서 암(dark spot)으로 검출됩니다.

2-3등급 (중등증)

소견: 중심부 1~5mm에 융합성 구타(guttae). 경도의 두드린 금속판 모양(beaten-metal appearance).

증상: 아침에 시야가 흐림. 경면현미경에서 내피상이 불선명해짐.

4등급 (중증)

소견: 중심부 5mm 초과의 광범위 융합성 구타. 색소침착을 동반한 두드린 금속판 모양.

증상: 아침부터 낮까지 지속적인 시야 흐림 및 눈부심.

4등급+부종 (최중증)

소견: 실질부종, 상피부종, 수포 형성. 각막 혼탁이 현저함.

증상: 하루 종일 심한 시력 저하, 안통, 눈물. 삶의 질이 현저히 저하됨.

이 임상적 병기 분류는 Krachmer 등(1978년)의 수정 분류에 기반합니다5).

세극등 소견 상세:

  • 각막 구타(guttae): 변성된 내피세포가 생성한 비정상 콜라겐 유사 물질이 데스메막 뒷면에서 반구형으로 전방으로 돌출된 소견. 회백색 또는 갈색의 과립상 물질로 각막 뒷면에 보입니다.
  • 두드린 금속판 모양(beaten-metal appearance): 구타의 융합·증가와 색소침착이 결합된 특징적인 외관. 경면반사법으로 가장 잘 관찰할 수 있습니다.
  • 각막 부종: 데스메막 불규칙→실질 팽창(실질부종)→상피하 액체 저류(상피부종) 순서로 진행됩니다.
Q 아침에 잘 안 보이고 낮에는 보이는 이유는 무엇인가요?
A

건강한 각막은 내피세포가 지속적으로 수분을 전방으로 펌프질하여 투명성을 유지합니다. FECD에서는 내피의 펌프 기능이 저하되어 잠을 자는 동안(눈을 감고 있는 동안) 증발에 의한 수분 배출도 중단되어 아침에 각막 부종이 가장 심하고 시야가 흐려집니다. 눈을 뜨고 있으면 각막 표면에서 수분이 증발하여 낮 동안 부종이 어느 정도 개선되어 시력이 회복됩니다. 질환이 진행되면 이러한 일중 변동이 사라지고 하루 종일 시야가 흐려집니다.

FECD는 주로 상염색체 우성 유전이지만 침투율과 표현도에 변이가 있어 가족력이 명확하지 않은 경우도 있습니다.

주요 원인 유전자:

  • TCF4 유전자 (18q21.2): CTG 삼염기 반복(CTG18.1) 확장이 가장 흔한 원인입니다. 반복 횟수가 50회를 초과하면 병적인 것으로 간주되며, 서양 FECD 환자의 약 79%에서 검출됩니다1,9). 일본인 FECD 환자 47명 중 12명(26%)에서 검출되어 서양보다 낮은 빈도를 보입니다8). 서양에서는 중증도와 상관관계가 있지만 일본인에서는 상관관계가 낮습니다1).
  • COL8A2 유전자 (1p34.3-p32.3): VIII형 콜라겐 α2 사슬을 코딩합니다. L450W, Q455K, Q455V 등의 돌연변이가 조기 발현형 FECD(FECD1)의 원인입니다1).
  • 기타 후보 유전자: SLC4A11, TCF8/ZEB1, AGBL1, LOXHD1, TGFBI, CLU 등이 보고되었습니다1).

일본인에서는 TCF4 반복 확장의 빈도가 서양보다 낮기 때문에 다른 유전적 배경에 대한 규명이 필요합니다8).

  • 여성: 발병 위험이 높으며, 국제적으로 남녀 비율은 2.5:1 ~ 3.5:1입니다1,2)
  • 노화: 50~60대에 증상이 나타납니다1)
  • 가족력: 1촌 환자가 있는 경우 위험 증가2)
  • 흡연: 산화 스트레스 증가를 통해 발병 촉진2)
  • 당뇨병: 대사 장애가 내피 세포에 영향2)
  • 안과적 배경 질환: 가성박리증후군(PEX), 좁은 전방각, 레이저 홍채절개술(LI) 후 내피 감소
  • 전신 합병증: 근긴장성 이영양증 1형(DM1)과의 연관성이 보고됨1)
Q 유전되나요? 아이에게 영향을 미치나요?
A

FECD는 주로 상염색체 우성 유전 패턴으로 유전됩니다. 이론적으로 아이에게 유전될 확률은 50%입니다. 그러나 발병 시기와 중증도에는 큰 변이가 있으며(불완전 침투), 유전자를 물려받아도 평생 매우 경미한 증상만 보이는 경우가 많습니다. 특히 일본인에서는 서양에서 가장 흔한 원인인 TCF4 유전자 이상의 비율이 낮아8) 유전적 배경이 다를 수 있습니다. 걱정되시면 유전 전문의와 상담하시기를 권장합니다.

일본에는 통일된 진단 기준이 없지만, 다음 검사를 조합하여 임상 진단을 내립니다.

  • 직접 조명법으로 각막 후면의 구타(guttae)와 부종을 평가합니다.
  • 경면 반사법이 가장 중요하며, 두드린 금속 모양(beaten-metal appearance) 확인에 필수적입니다.
  • 후방 산란 조명으로 실질 부종과 혼탁 정도를 파악합니다.
  • 일본인의 각막 내피 세포 밀도는 백인보다 높으므로, 같은 정도의 내피 감소에도 증상이 나타나기 어렵다는 에 유의합니다.

경면 현미경(경면 반사형 내피 세포 촬영 장치)

섹션 제목: “경면 현미경(경면 반사형 내피 세포 촬영 장치)”

FECD 진단 및 경과 관찰에 가장 중요한 검사입니다.

매개변수정상값이상 역치
내피세포 밀도 (신생아기)3,500~4,000 cells/mm²
내피세포 밀도 (20대)2,700 cells/mm²
내피세포 밀도 (70세 이상)평균 2,200 cells/mm²
투명성 유지 한계400~500 cells/mm² 이하
CV값 (변동계수)0.2~0.3≥ 0.35
육각형 세포 출현율 (hexagonality)60~70%≤ 50%
  • (dark spot): 구타(guttae)의 융기가 경면반사 평면에서 벗어나 경면반사 상에서 검은 원형 영역으로 관찰됩니다. 이는 내피세포가 실제로 결손된 것이 아니라 융기로 인해 동일 평면에 존재하지 않아 보이지 않는 것입니다.
  • 부종이나 혼탁이 심한 증례에서는 비접촉형보다 접촉형 경면현미경이 유용하며, 더 넓고 선명한 내피상을 얻을 수 있습니다.
  • 정상 내피세포 감소율은 연간 0.5%입니다. 백내장 수술 후에는 연간 2%, 녹내장 수술 후에는 연간 10%로 가속화됩니다.
  • 공초점 현미경: 각막 전층을 층별로 관찰 가능합니다. 구타(guttae)의 형태와 데스메막의 세부 사항을 평가할 수 있습니다1).
  • 전안부 OCT: 각막 두께, 데스메막 비후, 상피하 부종을 비침습적으로 정량화할 수 있습니다1).
  • 초음파 각막두께측정(각막 두께 측정): 수술 전 평가의 표준입니다. 중심 각막 두께 >640 μm는 수술 후 각막 대상부전 위험 증가의 지표입니다1).
  • 샤임플러그 이미징: 중심부 대 주변부 두께 비율을 평가할 수 있습니다1).
  • 수정된 Krachmer 분류(Krachmer et al. 1978)5): 병기 결정과 수술 적응 판단에 사용됩니다.
질환감별 포인트
후부 다형성 각막 이영양증 (PPCD)상염색체 우성 유전, 양안성, 데스메막의 띠 모양 및 수포 모양 혼탁. 유전자: PPCD1 (20p11.2-q11.2), PPCD2 (COL8A2), PPCD3 (ZEB1)
선천성 유전성 각막 내피 이영양증 (CHED)상염색체 열성 유전 (SLC4A11 변이), 출생 시~영아기 발병, 출생 시부터 각막 부종 및 혼탁
인공수정체수포성 각막병증 (PBK)백내장 수술 후 내피 손상. 구타 없음, 수술 병력 있음
가성 박리 증후군 각막병증PEX 물질 침착, 안압 상승, 수정체 전낭의 PEX 물질이 감별의 핵심
홍채각막내피 (ICE) 증후군단안성, 홍채 위축, 전방 유착 및 녹내장 동반. 구타 없음
협우각안의 내피 변화각막 구타 유사 소견이 나타날 수 있음. 안압전방각 형태로 감별
Q 스페큘러 현미경이란 무엇이며, 무엇을 알 수 있나요?
A

스페큘러 현미경(경면 반사형 내피 세포 촬영 장치)은 특수한 빛 반사를 이용하여 각막 최내층의 내피 세포를 비침습적으로 촬영하고 측정하는 장치입니다. 검사에서는 내피 세포 수(세포 밀도), 크기 변이(CV 값), 형태의 균일성(육각형 세포 비율) 등을 측정합니다. FECD에서는 구타(guttae) 부분이 검은 (dark spot)으로 나타나 병기 평가에 도움이 됩니다. 촬영은 수 분 내에 끝나며 통증이 없습니다.

치료 목표는 각막 투명성 회복과 시력 유지입니다. 병기에 따라 대증요법에서 수술요법까지 선택합니다.

수술 적응 전 증상 완화를 목적으로 합니다. 내피세포 수 회복이나 병세 진행 억제 효과는 없습니다.

  • 5% 고장성 식염수 안액/안연고: 삼투압 차이를 이용하여 각막에서 수분을 빼내 부종을 줄입니다. 주로 아침 안개시 완화에 유용합니다.
  • 치료용 콘택트렌즈: 수포 파열로 인한 안통·눈물을 줄이기 위해 착용합니다.
  • 헤어드라이어를 이용한 각막 건조: 따뜻한 바람을 감은 눈에 쏘여 각막 표면의 수분 증발을 촉진합니다1). 일시적인 부종 개선을 얻을 수 있습니다.

DMEK (데스메막 각막내피이식술)

이식편: Descemet막 + 내피만 (두께 약 15 μm)

특징: 2006년 Melles가 처음 보고11). 시력 회복이 빠르고 거부율이 낮습니다. 숙련된 술자가 필요합니다.

일본 보험 적용: 2016년~

DSAEK (데스메막벗김 자동기기 보조 각막내피이식술)

이식편: 얇은 실질 + Descemet막 + 내피 (두께 50~150 μm)

특징: 초박형 (UT-DSAEK <130 μm), 나노박형 (<70 μm)으로 DMEK에 가까운 시력 성적. 조작이 쉽고 학습 곡선이 짧습니다4,12).

일본 보험 적용: 2009년~

PKP (전층 각막 이식)

이식편: 전층 각막 (직경 7.0~8.5 mm)

특징: 고전적 선택지. 봉합, 난시 관리, 장기 거부 반응 위험이 과제. FECD 분야에서는 내피 이식술로 차 대체되고 있음.

DSO (내피 각막 이식 없는 Descemet막 절제술)

술기: 중심 4 mm Descemet막만 선택적으로 박리. 이식편 불필요.

적응증: 잔여 주변부 내피 세포가 중심으로 이동 및 증식할 수 있는 증례. 약 75%에서 각막 투명화 14).

ROCK 억제제 안액: 리파수딜을 수술 후 병용하면 불응 증례에서도 투명화가 촉진됨 14).

지표DMEKUT-DSAEK출처
12개월 BCVA (logMAR 차이)−0.06 (DMEK 우위)Sela 2023 메타분석 3)
20/25 이상 달성률66%33%(p=0.02)Dunker 2020 RCT4)
재기포의 OR2.76(DSAEK 우세)Sela 20233)
12개월 ECD차이 없음차이 없음Dunker 20204)
이식편 두께 <70 μmDMEK시력 차이 없음Sela 20233)

Sela 등(2023년)의 메타분석(8개 연구, 376안)에서 12개월 시의 BCVA는 DMEK에서 유의하게 우수했습니다(−0.06 logMAR)3). Dunker 등(2020년)의 다기관 RCT에서도 DMEK가 UT-DSAEK보다 20/25 이상 달성률이 높았습니다(66% vs 33%, p=0.02)4). 그러나 이식편 두께가 70 μm 미만인 UT-DSAEK에서는 DMEK와의 차이가 줄어들었습니다3).

배양 인간 각막 내피 세포 주입 요법(교토 프로토콜)

섹션 제목: “배양 인간 각막 내피 세포 주입 요법(교토 프로토콜)”

교토 대학 그룹(Kinoshita 2018)은 배양된 건강한 공여자 각막 내피 세포를 ROCK 억제제(Y-27632)와 함께 전방 내에 주입하는 치료법을 개발했습니다13).

  • 수술 후 24주 시에 11안 중 10안(91%)에서 세포 밀도가 1,000 cells/mm² 이상으로 회복
  • 11안 중 10안에서 각막 두께가 <630 μm로 개선
  • 이식편 불필요; 소수의 공여자 세포로 많은 환자를 치료할 가능성

ROCK 억제제는 내피 세포 부착 촉진, 세포자멸사 억제, 세포 주기 진행을 촉진하여 효과를 발휘합니다13).

FECD에서는 백내장이 동반되는 경우가 많아 수술 시기와 방법 선택에 주의가 필요합니다.

  • 수술 전 중심 각막 두께 >640 μm는 백내장 단독 수술 후 각막 대상부전 위험이 높으므로 내피 이식을 동시에 시행하는 것이 권장됩니다1,16).
  • Krachmer 등급 2.5~4에서는 백내장 단독 수술 후 내피 이식이 필요한 경우가 약 20%이므로 동시 수술이 권장됩니다1).
  • 수술 중에는 Soft-shell법 등 점탄성 물질을 이용한 내피 보호 술기를 사용합니다1).
Q DMEK와 DSAEK 중 어느 것을 선택해야 합니까?
A

DMEK는 가장 얇은 이식편(약 15 μm)을 사용하여 시력 회복이 빠르고 수술 후 굴절 변화가 적은 장이 있습니다. 메타분석에서도 12개월 BCVA가 DMEK에서 우월했습니다3). 반면 DSAEK는 이식편 조작이 다소 용이하고 술자의 학습 곡선이 짧으며 국내에서도 널리 시행되고 있습니다. 초박형 DSAEK(<70 μm)에서는 DMEK와 거의 동등한 시력 결과를 얻을 수 있다는 보고도 있습니다3). 담당 의사의 경험, 시설의 경험, 환자의 각막 상태를 종합적으로 판단하여 선택합니다. 두 수술 모두 2016년(DMEK) 또는 2009년(DSAEK)부터 국내에서 보험 적용되고 있습니다.

6. 병태생리학·상세한 발병 기전

섹션 제목: “6. 병태생리학·상세한 발병 기전”

내피세포의 진행성 소실과 Descemet막 변화

섹션 제목: “내피세포의 진행성 소실과 Descemet막 변화”

정상 각막 내피세포는 전방 내에서 세포 분열이 일어나지 않습니다. 내피가 결손되면 인접 세포가 확대 및 이동하여 결손 부위를 보충하므로, 세포 밀도는 노화와 함께 비가역적으로 감소합니다. 400~500 cells/mm² 미만으로 떨어지면 각막 투명성 유지가 어려워집니다.

FECD에서는 변성된 내피세포가 비정상적인 콜라겐 유사 물질을 Descemet막 후면에 생성 및 침착시켜 guttae를 형성합니다. Descemet막은 비후 및 불규칙해지며, 내피 기능을 더욱 손상시키는 악순환이 성립됩니다.

  • 산화 스트레스 경로: 자외선, 흡연, 노화로 인한 활성산소종(ROS) 생성 → 미토콘드리아 기능 장애 → 추가 ROS 생성 → DNA 손상 및 세포자멸사
  • 소포체(ER) 스트레스 경로: 돌연변이 단백질(COL8A2 등)의 소포체 내 축적 → UPR(unfolded protein response) 활성화 → 세포자멸사 촉진
  • 내피-간엽 전환(EndMT): 내피세포가 섬유아세포 유사 세포로 형질전환 → 세포외기질(ECM) 이상 침착 → guttae 형성 촉진
  • guttae에 의한 이차적 스트레스: guttae의 기계적 장애 및 접촉 스트레스 → 잔존 내피세포의 추가 세포자멸사 → 악순환 가속

노화, 자외선 노출, 흡연은 모두 산화 스트레스를 증가시켜 악순환의 입구가 됩니다 2).

TCF4 CTG 반복 확장의 분자 기전 1)

섹션 제목: “TCF4 CTG 반복 확장의 분자 기전 1)”
  1. 핵 내 RNA foci 형성: 확장된 CTG 반복에서 전사된 RNA가 핵 내에서 응집하여 foci를 형성합니다.
  2. MBNL1 단백질 격리: RNA foci가 스플라이싱 인자 MBNL1을 포획 및 격리합니다.
  3. mRNA 미스스플라이싱: MBNL1 기능 상실 → 다수의 mRNA 이상 스플라이싱 → 내피세포 기능 장애.
  4. RAN 번역: Repeat-Associated Non-ATG Translation(RAN translation)으로 독성 펩타이드가 생성되어 내피세포를 손상시킵니다.

각막 내피의 펌프 기능은 Na⁺/K⁺-ATPase에 의존합니다. 내피 세포가 손상되면 다음과 같은 경로로 부종이 발생합니다.

  • 내피 펌프 기능 저하 → 방수에서 각막 실질로의 수분 이동 → 실질 팽창 (실질 부종)
  • 실질 부종의 고도화 → 상피하 액체 저류 → 상피 부종 → 수포 형성 → 파열로 인한 통증

각막 실질의 팽윤압을 초과하는 안압 상승 (고안압)이 있는 경우, 내피가 비교적 건강하더라도 상피 부종이 발생할 수 있으므로 주의가 필요합니다.

  • 안티센스 올리고뉴클레오타이드(ASO) 요법: TCF4 CTG 반복 유래 RNA foci를 표적으로, 핵내 foci 소실·MBNL1 방출·missplicing 정상화를 도모합니다 (Hu 2018, Zarouchlioti 2018)1).
  • 산화 스트레스 경감 요법: NAC(N-아세틸시스테인)·리튬·설포라판 등의 항산화제가 후보로 연구 중입니다1).
  • 배양 인간 각막 내피 세포 주입 요법 (교토 프로토콜)의 다기관 확대13). 소수의 공여 각막으로 많은 환자를 치료할 가능성이 있어, 공여 부족에 대한 대책으로 기대됩니다.
  • ROCK 억제제 (리파수딜, Y-27632) 단독 또는 DSO 후 보조 요법으로서의 적응 확대14).
  • genotype (TCF4 반복 수)·성별·연령·인종·흡연력을 조합한 조기 진단 수 시스템 개발 연구1).
  • 자외선 유발 생체 내 마우스 모델을 통한 병태 해명 및 약물 스크리닝2).

일본인에서는 TCF4 반복 확장의 기여가 상대적으로 작기 때문에8), 일본인 특유의 유전적·환경적 배경을 규명하는 것이 향후 중요한 과제이다.

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