Intacs
각막 내 고리 세그먼트(ICRS)와 각막 생체역학
한눈에 보는 포인트
섹션 제목: “한눈에 보는 포인트”1. 각막내 고리세그먼트(ICRS)란?
섹션 제목: “1. 각막내 고리세그먼트(ICRS)란?”각막내 고리세그먼트(ICRS)는 1987년 근시 교정용 합성 각막내 임플란트로 도입되었다. 각막 중심 광학대 바깥쪽, 실질의 약 2/3 깊이에 배치한다.
ICRS는 각막 층판 사이에서 스페이서 역할을 한다. 장치 두께에 비례하여 중심부의 호 길이를 단축시킨다(호 단축 효과: arc shortening effect). 그 결과 각막 전면의 중심부는 편평해지고, 고리 삽입부에 인접한 주변 영역은 앞쪽으로 밀려난다.
Barraquer의 법칙에 따르면 각막 주변부에 조직을 추가하면 중심부가 편평해진다. ICRS는 이 원리를 이용한 치료법이다. 장치가 두껍고 직경이 작을수록 얻을 수 있는 굴절 교정 효과가 커진다.
처음에는 근시 교정에 사용되었으나, 교정 범위의 한계와 유발 난시 등의 문제로 현재는 원추각막이나 LASIK 후 확장증 등의 각막확장질환에 대한 치료적 중재로 자리 잡고 있다.
Q
ICRS는 원추각막을 근치할 수 있습니까?
2. 주요 증상과 임상 소견
섹션 제목: “2. 주요 증상과 임상 소견”
Roberto Albertazzi, Carlos Rocha-de-Lossada, Roger Zaldivar A new technique to implant intracorneal ring-segments from the perilimbal region: one-year prospective pilot study report 2024 Jul 16 BMC Ophthalmol. 2024 Jul 16; 24:288 Figure 4. PMCID: PMC11251366. License: CC BY.
자각 증상
섹션 제목: “자각 증상”ICRS 적응 질환인 각막확장증에서는 다음과 같은 증상을 나타낸다. 진행성 불규칙 난시로 인한 시력 저하가 주된 호소이다. 안경이나 소프트 콘택트렌즈로 충분한 교정이 되지 않는 경우가 많다.
임상 소견
섹션 제목: “임상 소견”원추각막은 각막 중심부에서 중심부 주변까지의 돌출과 얇아짐을 특징으로 합니다. 각막 지형도에서 급경사 패턴을 보입니다1). 각막 생체역학의 변화는 형태 변화에 선행하여 발생합니다1).
ICRS 삽입 후 지형도에서는 각막 전체의 편평화, 각막 정점의 중심으로의 이동, 각막 비구면성 유지, 표면 불규칙성 감소가 나타납니다.
3. 원인과 위험 요인
섹션 제목: “3. 원인과 위험 요인”ICRS 적응 질환인 각막 확장증의 병인은 다인자적입니다.
각막의 콜라겐 분해가 얇아짐의 본질입니다1). 기질 금속단백분해효소(MMP)의 증가와 TIMP의 감소가 관찰됩니다1). 눈물 속 IL-6, TNF-α, 점막 유천포창-9의 증가가 각막세포의 세포자멸사를 유도합니다1).
눈 비비기는 원추각막의 주요 위험 인자입니다1). 아토피 질환(꽃가루 알레르기, 천식, 습진, 봄철 각결막염)과의 연관성이 알려져 있습니다1).
LASIK 후 확장증은 수술 전 인식되지 않은 잠재적 원추각막에 대해 레이저 굴절 교정 수술을 시행한 경우 발생할 수 있습니다1). 잔여 실질층의 얇아짐과 각막 구조의 약화가 관련됩니다.
4. 진단 및 검사 방법
섹션 제목: “4. 진단 및 검사 방법”각막 확장증의 진단에는 각막 단층촬영(Scheimpflug 촬영 또는 OCT)과 각막 생체역학 평가의 병용이 권장됩니다2).
| 지표 | 특징 |
|---|---|
| TBI (단층촬영 생체역학 지수) | 형태와 생체역학의 통합 지표. 진단 성능이 높음2) |
| CBI (Corvis Biomechanical Index) | 공기 분사에 의한 각막 변형 반응 지표 2) |
| CRF (각막 저항 계수) | 각막의 전반적인 강성을 반영 2) |
단일 지표는 위음성을 초래할 수 있으므로 각막 단층촬영과 생체역학 평가를 결합한 포괄적 선별검사가 권장됩니다 2). 원추각막에서는 생체역학적 변화가 형태 변화에 선행하므로 조기 발견에 유용합니다 1).
5. 표준 치료법
섹션 제목: “5. 표준 치료법”ICRS 제품 종류
섹션 제목: “ICRS 제품 종류”Ferrara / KeraRings
수술 기법
섹션 제목: “수술 기법”채널 생성 방법에는 기계적 박리법과 펨토초 레이저법이 있습니다1). 이식 깊이는 일반적으로 각막 두께의 70~80%입니다. 펨토초 레이저는 두께 측정 지도를 기반으로 정확한 깊이와 직경으로 채널을 생성합니다1).
수술 성적
섹션 제목: “수술 성적”ICRS 삽입 후 평균 각막 곡률 변화는 2.14~9.60 D로 다양합니다. 구면 도수, 난시 도수, 등가 구면 굴절값의 감소가 보고되었습니다. 중등도 원추각막(58.0 D 미만)에서 가장 효과적인 것으로 간주됩니다1). 그러나 난시 변화는 예측하기 어려울 수 있습니다1).
합병증
섹션 제목: “합병증”| 합병증 | 비고 |
|---|---|
| 감염 | 두 방법 모두에서 보고됨 |
| 수술 중 천공 | 기계적: 전방 천공. 레이저: 불완전 채널 |
| 세그먼트 탈출 또는 이동 | 특히 얕은 이식에서 발생할 수 있음 |
| 각막 반흔/융해 | 드물지만 시력에 영향 |
| 층판 내 침착물 | 최대 74%에서 발생. 지질과 각막세포로 구성되며 시기능에 미치는 영향은 적음1) |
CXL(각막 콜라겐 가교결합)과의 병용
섹션 제목: “CXL(각막 콜라겐 가교결합)과의 병용”ICRS 단독으로는 원추각막의 진행을 막지 못할 수 있습니다. CXL과의 병용은 진행 중단과 시기능 개선 모두에 효과적인 것으로 나타났습니다1).
ICRS+CXL 동시 시행은 구면 굴절 오차와 steep-K에서 CXL 선행이나 ICRS 선행보다 우수한 결과를 보였습니다1). Chan 등의 보고에 따르면 Intacs+CXL 병용이 Intacs 단독보다 원추각막 개선에 효과적이었습니다3).
동종 각막 내 링 세그먼트(CAIRS)는 2017년에 처음 보고된 대체 방법으로, 공여자 각막 조직에서 링을 채취합니다1). CXL 병용의 장기 성적이 기대됩니다.
Q
ICRS와 CXL의 병용은 어떤 이점이 있습니까?
6. 병태생리학 및 상세한 발병 기전
섹션 제목: “6. 병태생리학 및 상세한 발병 기전”각막의 탄성 계수는 힘이 가해졌을 때 탄성적으로 변형하려는 성질을 정량화한 지표입니다. 원추각막에서는 실질의 병리적 변화로 인해 탄성 계수가 감소합니다.
탄성 계수의 감소는 콜라겐 섬유의 분해와 변성에 기인합니다2). 이로 인해 생체역학적 파괴 사이클이 시작됩니다. 응력 수준이 상승하고 재분배되어 각막의 급경사화와 얇아짐이 진행됩니다2). 얇아진 부위에서는 국소적으로 응력이 더욱 증가하여 돌출이 악화되는 악순환을 형성합니다.
ICRS는 다음과 같은 메커니즘으로 이 악순환에 개입합니다.
각막 판 사이에 스페이서로 배치된 ICRS는 호의 길이를 단축시킵니다. 중심 각막이 편평해지면서 곡률이 재분포되고 응력 재분포로 이어집니다. 경우에 따라 원추각막의 진행 주기를 차단하는 효과가 있습니다.
ICRS의 효과는 각막 실질의 콜라겐 골격 구조적 특성과 밀접하게 관련됩니다. 실질은 각막 두께의 90%를 차지하며, 그 기계적 특성이 각막 전체의 생체역학을 결정합니다.
Q
ICRS가 각막 생체역학에 미치는 영향은 영구적입니까?
7. 최신 연구와 향후 전망
섹션 제목: “7. 최신 연구와 향후 전망”각막 생체역학 평가의 발전이 주목받고 있습니다. TBI 및 CBI와 같은 새로운 지표는 기존 형태학적 지표를 보완하여 초기 원추각막의 검출 정확도를 향상시키고 있습니다2). 생체역학 지표와 각막 단층촬영의 통합 평가를 통해 굴절 교정 수술의 예측 정확도가 25% 이상 개선되었다는 보고가 있습니다2).
CXL과 ICRS 병용에 대한 메타분석에서, 12개월 추적 관찰한 6개 연구에서 동시 시행이 CXL 선행보다 구면 굴절 오차와 flat-K에서 우수했으며, steep-K에서는 CXL 선행 및 ICRS 선행 모두보다 우수한 결과를 보였습니다. 1)
CAIRS는 동종 각막 조직을 사용한 새로운 접근법으로, 합성 임플란트에 비해 생체 적합성 측면에서 이점이 기대됩니다1). CXL과의 병용을 포함한 장기 결과 보고가 기다려집니다.
각막 강성이 낮은 환자에서는 KLEx(각막렌즈추출) 후 잔여 굴절 오차 위험이 2~3배 더 높다는 보고도 있어2), 수술 전 생체역학 평가의 중요성이 증가하고 있습니다.
8. 참고 문헌
섹션 제목: “8. 참고 문헌”- American Academy of Ophthalmology Cornea/External Disease Preferred Practice Pattern Panel. Corneal Ectasia Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2024.
- Xia L, Zhang J, Li M, et al. Evidence-based guidelines for keratorefractive lenticular extraction surgery. Ophthalmology. 2024.
- Chan E, Snibson GR. Current status of corneal collagen cross-linking for keratoconus: a review. Open Ophthalmol J. 2018;12:181-213.