원뿔각막(keratoconus)은 가장 대표적인 각막 확장성 질환입니다. 각막 중앙 또는 중심부 주변이 진행성으로 얇아지고 급경사화되어 각막이 원뿔 모양으로 앞쪽으로 돌출됩니다. 각막 실질의 취약화로 각막 모양이 왜곡되면 고도의 불규칙 난시가 발생하여 시기능이 손상됩니다1).
발병은 보통 사춘기이며, 2030대에 걸쳐 진행되고 30세 전후로 진행이 멈추거나 완만해지는 경우가 많습니다1). 10세 미만에서의 발병은 드물고, 진단 시 연령은 1530세가 일반적입니다. 성별로는 남성에서 다소 많은 경향이 있습니다.
유병률은 지역과 인종에 따라 크게 다르다. 네덜란드에서는 1:375(약 265/10만 명), 호주 20세 인구에서는 1:84, 특정 인종 집단에서는 1:45에 달한다2). 최근 각막 토모그래피 보급으로 조기 증례 발견이 증가하여 진단 수와 유병률이 증가 추세에 있다1). CLEK 연구의 1209명 중 14%에서 가족력이 확인되었고, 일차 친족의 유병률은 20.5%로 보고되었다1).
원추각막은 대부분 양안성이나 중증도의 좌우 차이를 동반하는 경우가 많으며, 한쪽 눈에만 임상 소견이 나타나는 것처럼 보이는 증례도 있다. 그러나 정밀 각막 토모그래피에서는 반대쪽 눈에도 경도의 이상이 검출되는 경우가 많다. 일란성 쌍생아에서 불일치 증례도 보고되어 있으며, 유전적 소인뿐만 아니라 환경 요인이 발병에 결정적 역할을 함을 시사한다6). 대부분은 산발성이지만 가족성 발병도 나타난다1).
아토피 질환(기관지 천식, 꽃가루 알레르기, 습진), 알레르기 결막염, 눈 비비기 습관을 동반하는 증례가 많으며, 만성 염증과 반복적인 기계적 스트레스가 관여하는 것으로 생각된다. 또한 Down 증후군, Ehlers-Danlos 증후군, 골형성 부전증, Marfan 증후군 등의 결합조직 질환, Leber 선천 흑내장 및 망막색소변성증과의 합병도 보고되어 있다1).
원추각막의 유병률은 각막 단층촬영의 보급과 함께 상향 조정되고 있으며, 과거에는 1만 명당 5명 정도로 알려졌으나 현재는 더 흔하게 발견되는 질환으로 인식되고 있습니다1). 이는 실제 발병률이 증가했다기보다 불완전형이나 초기 증례의 검출 민감도가 향상된 결과로 해석됩니다. 각막 굴절 교정 수술의 선별 검사 수요가 확대된 2000년대 이후, Scheimpflug 장치나 전안부 OCT를 이용한 3차원 각막 분석이 일상 진료에 포함되면서, 이전에는 자각 증상이 나타난 중등도 이후 증례만 진단되던 상황에서 무증상 또는 경증 증상의 초기 증례까지 검출되게 되었습니다.
일반적인 원추각막이 각막 전면의 돌출을 주체로 하는 반면, 후부 원추각막(posterior keratoconus)은 각막 후면 곡률 증가를 특징으로 하는 드문 비진행성 각막 확장증입니다. 주로 선천성, 단안성, 산발성으로 발생하며, 보통 시력 저하를 일으키지 않고 무증상으로 경과하는 경우가 많습니다. 임상적으로는 일반 원추각막과의 감별이 중요하며, 경과 관찰과 필요시 굴절 교정이 치료의 중심이 됩니다.
원추각막은 대부분 양안성이지만, 좌우 차이가 있는 경우가 많습니다. 한쪽 눈에만 발병한 것처럼 보여도 정밀 각막 지형검사나 단층촬영으로 검사하면 반대쪽 눈에서도 경미한 이상이 검출되는 경우가 많습니다. 일란성 쌍둥이에서도 한쪽에만 발병하는 불일치 사례가 보고되어 있으며, 유전적 소인에 더해 눈 비비기 등의 환경적 요인이 발병에 중요한 역할을 합니다.
초기에는 안경 처방이 단기간에 자주 바뀌고 충분한 교정시력을 얻지 못하는 것이 특징적입니다1). 진행에 따라 근시와 불규칙 난시가 증가하여 소프트 콘택트렌즈에서 토릭렌즈, 하드 콘택트렌즈로 교정 수단을 전환해야 합니다. 각막 고위 수차, 특히 수직 코마 수차의 현저한 증가로 인해 점광원이나 시표가 혜성처럼 아래로 꼬리를 끌며 보이는 독특한 시각 현상을 호소하는 환자도 있습니다.
시력 장애는 대부분의 경우 형태학적 변화보다 늦게 나타나는 후기 소견입니다1). 급성 각막 부종이 발생한 경우 갑작스러운 시력 저하, 눈부심, 통증, 충혈을 동반합니다.
세극등 현미경에서는 각막 중심 실질의 얇아짐과 전방 돌출이 확인됩니다. 관찰계를 환자의 귀 쪽으로 90도 가까이 돌려 관찰하면 각막의 원뿔형 돌출을 측면에서 포착하기 쉬운 실용적인 술기가 있습니다. 초기에는 정상으로 보이는 반대쪽 눈에서도 각막 지형검사에서 전형적인 국소 급경사 패턴이 검출될 수 있습니다.
초기 소견
불규칙 난시：고도 난시로, 주 경선의 합이 180도가 되지 않는 비직교성을 보입니다.
가위 모양 반사：검영법(레티노스코피)에서 적색 반사가 가위 모양으로 움직입니다.
각막 얇아짐：중심에서 약간 아래쪽에 국소적으로 얇아짐을 보이며, 최대 얇음 부위와 최대 급경사 부위가 일치합니다1).
Fleischer 윤：원뿔 기저부의 상피 하에 침착되는 철의 환상 색소 침착입니다. 코발트 블루 필터에서 명확하게 관찰됩니다1).
Vogt 선조：각막 실질의 중간~깊은 층에서 관찰되는 미세한 수직 방향의 선조입니다. 안구를 가볍게 압박하면 일시적으로 소실되고, 압박 해제 시 재출현하는 특징이 있습니다1).
후기 소견
Munson 징후：아래를 주시할 때 아래눈꺼풀이 원뿔 모양으로 앞으로 돌출되는 비특이적 소견1).
Rizzuti 징후：이측에서 세극등을 비추면 원뿔 정점을 통해 비측 각막윤부에 빛이 집중된다.
각막 혼탁：Bowman층 파열에 따른 첨단부의 그물 모양 반흔, 중~심부 실질의 반흔.
급성 각막 부종：Descemet막 파열로 방수가 각막 실질 내로 유입되어 심각한 각막 부종과 혼탁을 초래한다.
각막 신경의 현저화：각막 실질의 얇아짐에 따라 각막 신경이 평소보다 두드러지게 관찰된다1).
소아·청소년 환자는 성인에 비해 진행이 빠르며, 진단 시 진행기에 있는 비율이 높다. Meyer 등은 소아·청소년 148안을 평균 2.9년 추적 관찰하여 77.0%에서 토모그래피상 진행을 확인하였다3). 16세 미만 하위그룹에서도 77.6%가 진행을 보였다3). 또한 소아에서는 종종 원뿔이 각막 중심부 쪽에 형성되는 경향이 있다. 양안성 진행 패턴도 특징적이며, 적어도 한쪽 눈이 중증(Amsler-Krumeich Stage III 또는 IV)인 경우 양안 진행률이 73.9%에 달하여, 양안 모두 경증인 경우의 36.8%를 크게 웃돈다3). 한쪽 눈의 중증 예는 반대쪽 눈의 잠재적 진행 마커로서 주시할 필요가 있다.
진행된 증례에서 초진 시 Kmax가 55 D 이상인 경우 55 D 미만인 경우에 비해 진행률이 유의하게 높았다(82% vs 62%, p=0.02)3). 즉, 초진 시 중증도 자체가 향후 진행 위험의 예측 인자로 기능한다. 한편, 다변량 분석에서는 연령, 성별, 아토피, 보고된 안구 비빔 여부는 독립적인 진행 예측 인자가 아니었다3). Ferdi 등의 대규모 체계적 문헌고찰 및 메타분석에서는 11,529안의 자연 경과 데이터가 통합되어, 치료 중재 없이 진행하는 양상에 대한 이해가 심화되었다13).
원추각막의 병인은 유전적 요인, 생화학적 요인, 생체역학적 요인이 복합적으로 관여하는 다인자 질환이다1). 상염색체 우성·침투율 저하의 유전 양식이 가장 잘 부합하는 것으로 알려져 있다.
유전적 배경에서는 LOX(리실옥시다제), CAST, VSX1, DOCK9, TGFBI 등 여러 유전자 다형성이 보고되었다1). 현재 75개 유전자·2000개 이상의 변이를 평가하는 FDA 승인 유전자 검사도 이용 가능하다1).
안구 비빔 및 환경 요인
미세 외상의 축적: 눈을 비비는 기계적 자극이 각막 상피와 실질에 미세 외상을 유발하여 프로테아제 활성을 증가시키고 콜라겐 분해를 촉진한다.
알레르기 질환의 연관: 꽃가루 알레르기, 아토피 피부염, 기관지 천식, 봄철 각결막염 등에 동반된 안구 소양증이 눈 비빔의 유발 요인이 된다1).
수면 자세：취침 시 얼굴을 베개에 대고 옆으로 눕는 자세도 지속적인 기계적 압박으로 작용할 수 있다6).
유전적 소인
가족력：CLEK 연구에서 14%가 가족력을 보였다1).일차 친족의 유병률은 일반 인구보다 현저히 높다.
관련 유전자：LOX, CAST, VSX1, TGFBI 등의 다형성1).
유전 양식：상염색체 우성 유전에 침투율 감소가 가장 잘 맞는 것으로 여겨진다1).
관련 전신 질환
염색체 이상：Down 증후군이 가장 관련성이 강한 질환이다1).
결합 조직 질환：Ehlers-Danlos 증후군, Marfan 증후군, 골형성부전증1).
기타：Leber 선천성 흑내장, 망막색소변성증, Apert 증후군, Crouzon 증후군1).
생활 습관 관련：폐쇄성 수면 무호흡 증후군, 높은 BMI1).
눈 비비기는 가장 중요하고 중재 가능한 환경 요인이다1, 6).Bitton 등이 보고한 일란성 쌍둥이의 불일치 증례에서는, 발병한 쌍둥이는 강한 눈 비비기 습관이 있었고 야간 근무로 인해 왼쪽을 아래로 하고 취침하는 자세를 유지한 반면, 발병하지 않은 쌍둥이는 경미한 눈 비비기만 있었고 바로 누워 취침했다6).동일한 유전적 배경을 가지면서 발병에 차이가 생긴 이 증례는 환경 요인의 결정적 영향을 보여준다6).
눈 비비기는 원추각막의 발생 및 진행에 있어 매우 중요한 환경 요인으로 간주됩니다. 다만 유전적 소인도 관여하므로 눈을 비빈다고 모든 사람이 원추각막에 걸리는 것은 아닙니다. 일란성 쌍둥이를 대상으로 한 연구에서는 동일한 유전자를 가지고 있지만 눈 비비기 습관이 다른 쌍둥이 중 눈 비비기가 심한 쪽에서만 원추각막이 발생한 사례가 보고되었습니다. 진단을 받은 경우 눈 비비기를 완전히 중단하도록 지도하는 것이 일반적입니다.
원추각막의 진단은 특징적인 병력과 세극등현미경 소견, 그리고 각막 지형검사 및 단층촬영 소견에 기반합니다1). 이상적으로는 자각 증상이 나타나기 전에 조기 진단하는 것이 바람직하지만, 비용 대비 효과가 높은 간편한 선별검사 방법은 아직 확립되지 않았습니다1).
| 검사법 | 평가 항목 | 주요 소견 |
|---|---|---|
| 각막 지형검사(Placido 방식) | 전면 곡률・SimK・SAI・SRI | 하측 국소 급경사화, I/S비 상승 |
| 각막 단층촬영(Scheimpflug) | 전후면 고도(엘리베이션)・각막 두께 | 전후면의 섬 모양 융기, 편심성 얇아짐(비박) |
| 전안부 OCT | 상피 두께 매핑・각막 두께 | 얇아진 부위에 얇은 상피, 주변에 도넛형 비후 |
| 파면수차 분석 | 고위 수차 | 수직 코마 수차의 현저한 증가 |
| 각막 생체역학 평가 | CH・CRF・CBI・TBI | 생체역학적 강성의 감소 |
각막 지형도/각막 지형측정：앞뒤 표면의 포괄적 평가가 진단에 중요하다1). 하방/상방 곡률비(I/S비) 1.2 이상, 방사상 축 왜곡 21도 이상이 원추각막의 전형적 소견이다1). 뒤표면 높이 지도는 비교적 높은 민감도와 특이도를 보이나, 불완전형(forme fruste) 검출에는 한계가 있다1). Klyce/Maeda법과 Smolek/Klyce법은 원추각막 선별 알고리즘으로 널리 사용된다.
전안부 OCT：고해상도 각막 단층상을 제공한다1). 각막 상피 두께 매핑에서는 실질이 얇아진 부위 위에서 상피가 얇고, 그 주변에 두꺼워진 상피 테두리를 동반한 도넛형 패턴을 보인다1). 상피 리모델링이 앞표면 형태의 불규칙성을 부분적으로 가리기 때문에, 뒤표면 분석이 조기 진단의 핵심이다.
각막 생체역학 평가：각막 히스테리시스(CH), 각막 저항 인자(CRF), Corvis ST를 이용한 동적 변형 분석 등이 사용된다8). 각막 단층촬영과 생체역학 평가를 결합한 단층촬영 생체역학 지수(TBI) 및 각막 생체역학 지수(CBI)가 포괄적 선별 지표로 권장된다8). 생체역학적 변화는 형태학적 변화에 선행하는 것으로 알려져 있으며, 조기 검출에의 응용이 기대된다1).
안압 측정 시 주의사항：각막이 얇아지고 생체역학적 약화로 인해 Goldmann 압평안압계는 안압을 과소평가합니다1).공기안압계 또는 동적윤곽안압계(DCT) 사용이 권장됩니다1).
2015년 국제 컨센서스에 따르면, 다음 3항목 중 최소 2항목이 측정계의 변동 범위를 초과하여 변화하는 경우를 진행으로 정의합니다9).
Meyer 등은 소아·청소년 코호트에서 Orbscan 토모그래퍼의 검사-재검사 변동 역치를 산출하여, Flat K +1.30 D, Steep K +1.88 D, Kmax +1.20 D, central K +0.87 D, 전면 고도 +11.7 µm, 후면 고도 +24.3 µm, central pachymetry −28.1 µm, thinnest pachymetry −30.5 µm를 진행 판정의 역치로 삼았습니다3). 중증도별 분포는 Amsler-Krumeich 분류에서 Stage I 37.8%, Stage II 39.9%, Stage III 9.5%, Stage IV 12.8%였습니다3).
Amsler-Krumeich 분류는 K값, 굴절력, 각막두께(pachymetry), 각막 혼탁 유무를 종합적으로 평가하는 4단계의 고전적 중증도 분류입니다. 보다 새로운 ABCD 분류(2016년)는 A: 전면 곡률반경, B: 후면 곡률반경, C: 최박부 각막두께, D: 최대교정시력(BCVA)의 4가지 요소를 독립적으로 평가합니다1). CLEK 연구에 기반한 경증/중등증/중증 분류도 일상 진료에서 사용됩니다.
진행이 빠를 가능성이 높은 환자에서는 추적 관찰을 자주 할 필요가 있습니다. 17세 미만의 증례 및 Kmax가 55 D를 초과하는 증례에서는 더 짧은 간격으로 경과 관찰이 권장됩니다1). 실제 임상에서는 소아에서 13개월, 성인에서 612개월 간격의 추적 관찰이 일반적인 기준입니다.
각막 생체역학 평가는 조기 및 불확실한 증례에서 원추각막 검출에 중요한 역할을 한다. 위음성을 피하고 진단 정확도를 향상시키기 위해 각막 단층촬영과 생체역학 평가를 결합한 포괄적인 수술 전 선별검사가 권장된다.8)
치료의 두 기둥은 시기능을 유지하는 시력교정과 진행을 막는 진행억제이다1). 경도의 불규칙 난시는 안경이나 소프트 토릭 콘택트렌즈로 대응 가능하지만, 불규칙 난시가 심해지면 하드 콘택트렌즈가 필요하며, 더 진행되면 CXL, ICRS, 각막이식 등의 중재가 고려된다.
안경 및 콘택트렌즈는 많은 환자에서 치료의 주축이다1). 경도 증례에서는 안경이나 소프트 토릭 콘택트렌즈로 대응 가능하지만, 불규칙 난시가 심해지면 하드 콘택트렌즈(RGP)가 일차 선택이 된다. 많은 환자가 RGP로 극적인 시력 개선을 얻는다.
하드 콘택트렌즈의 피팅은 일반 근시안보다 기술적으로 어렵고10), 측정한 각막 곡률반경에서 베이스 커브를 결정하면 타이트한 처방이 되기 쉽다. 각막 곡률반경에 얽매이지 않고 센터링과 움직임이 좋은 피팅을 목표로 하는 것이 실용적인 원칙이다. 구면렌즈로 대응할 수 없는 증례에서는 다단계 곡선렌즈 사용도 고려된다.
하드 콘택트렌즈 착용이 어려운 증례에서는 공막렌즈(scleral lens), 하이브리드 렌즈, 피기백 방식(소프트렌즈 위에 하드렌즈) 등의 특수 렌즈가 선택된다1). 공막렌즈는 윤부보다 바깥쪽 공막 위에 착용하므로 각막에 대한 기계적 자극이 적고, 고도의 각막 형태 이상에도 대응할 수 있어 최근 보급에 따라 각막이식술 시행률 감소에 기여하고 있다는 보고가 있다1). 90% 이상의 증례는 어떤 콘택트렌즈로든 실용 시력을 유지할 수 있는 것으로 알려져 있다.
진행성 원추각막에 대한 각막 크로스링킹은 각막 콜라겐 섬유 사이에 가교 결합을 유도하여 생체역학적 강성을 강화하는 치료법으로, 현재 진행 억제의 일차 선택이다1, 2, 4). CXL은 질환의 진행을 중단 또는 지연시키고, 향후 각막이식술의 필요성을 감소시킨다1). CXL은 각막 안정화에 더하여 1.0~2.5 D의 각막 편평화를 유도하여 시력 개선으로 이어질 가능성도 있다1). 네덜란드의 전국 데이터에 따르면 CXL 도입 후 원추각막에 대한 각막이식술 시행 건수가 유의하게 감소한 것으로 보고되었다12).
표준 Dresden 프로토콜(epi-off CXL)5):
가속 CXL：표준 프로토콜의 시간 단축을 목적으로 개발되었으며, 9 mW/cm²×10분 또는 18 mW/cm²×5분 등의 조사 조건이 사용된다. 많은 비교 연구에서 표준형과 동등한 효과가 입증되었다5). 다만 30 mW/cm²×3분과 같은 고플루언스 조건은 조직 내 산소 고갈로 인해 효과가 떨어지는 것으로 알려져, 산소를 보충하는 펄스 조사법이 개발되었다5).
경상피 CXL（epi-on）：각막 상피를 보존한 채 CXL을 시행하는 방법으로, 수술 후 통증 감소와 감염 위험 저하라는 이점이 있다. 그러나 리보플라빈의 침투성이 낮아지기 때문에 무작위 대조 시험에서 표준 epi-off법보다 효과가 떨어지는 경향이 있으며, 일부 연구에서는 Kmax의 악화도 보고되었다5).
KERALINK 시험은 10〜16세의 진행성 원추각막 60예를 대상으로 CXL과 표준 치료(안경・콘택트렌즈)를 비교한 관찰자 눈가림 무작위 대조 시험이다2). 3개월 이상의 간격으로 K2 또는 Kmax가 1.5 D 이상 증가한 증례를 진행 예로 포함시켰으며, 각막 정점 두께 400 µm 이상, K2≤62 D의 조건을 충족하는 눈을 대상으로 하였다2). 중재는 Avedro KXL 장치에 의한 10 mW/cm²×9분 조사(총량 5.4 J/cm²)와 리보플라빈 점안으로 시행되었다2).
| 지표（18개월 시점） | CXL군（n=30） | 표준 치료군（n=28） |
|---|---|---|
| 평균 K2 | 49.7 ± 3.8 D | 53.4 ± 5.8 D |
| 진행을 보인 눈 | 2예 (7%) | 12예 (43%) |
| 기준 Kmax | 56.0 ± 4.8 D | 57.2 ± 5.7 D |
| 각막 정점 두께 | 512 ± 47.9 µm | 507 ± 41.2 µm |
18개월 시점에서 CXL군의 K2 조정 평균차는 −3.0 D(95%CI −4.93~−1.08 D, p=0.002)로 유의하게 낮았으며2), 나안 및 교정시력(logMAR)도 CXL군에서 유의하게 우수하였다(모두 p=0.002)2). 진행 오즈는 CXL군에서 90% 낮았고(OR 0.1, 95%CI 0.02~0.48, p=0.004), Cox 비례 위험 모델에서도 시간에 따른 진행 위험이 CXL군에서 87% 감소하였다2). 중대한 이상 반응은 관찰되지 않았다2). CXL은 아토피 병력이나 인종과의 상호작용을 보이지 않아 다양한 배경의 젊은 환자에게 유효함이 입증되었다2). 미국 다기관 CXL 시험에서도 성인에서의 유효성이 확인되었다4). 이러한 결과로 볼 때, CXL은 진행성 젊은 환자에서 일차 선택 치료법으로 권장된다2). KERALINK 결과는 진행 확인 후 신속히 CXL을 고려해야 한다는 현재의 임상 판단을 강력히 지지한다.
콘택트렌즈로 충분한 시력을 얻을 수 없거나 콘택트렌즈 착용이 어려워진 경우 수술적 치료를 고려합니다1).
각막 실질 내 치료
굴절 교정
각막 이식
급성 각막 부종의 치료：Descemet막 파열로 인한 급성 각막 부종에 대해 압박 안대를 약 1개월간 착용하고 필요에 따라 아세타졸아미드(Diamox®)를 경구 투여한다. 고장 식염수 점안액(5% NaCl)이나 스테로이드 점안액으로 부종을 완화하기도 한다. 자연적으로 반흔화된 시점에 다시 콘택트렌즈를 처방한다. 최근에는 전방 내 공기 주입이나 양막 이식도 선택지로 보고되고 있다. 부종 후 반흔화는 각막 중심에 걸치는 경우도 있고, 반대로 반흔화로 인해 각막 급경사가 자연적으로 완화되는 증례도 있어, 반흔 안정화 후 굴절 상태를 평가한 후 다음 치료 방침을 결정한다.
진행 예방의 기본은 눈 비비기를 완전히 중단하는 것이다1, 6). 알레르기성 결막염이나 아토피성 결막 질환이 눈 가려움의 원인인 경우 항알레르기 점안약이나 항히스타민제로 증상을 충분히 조절하여 눈 비비기 기회를 줄인다. 눈 가려움이 심한 경우 점안약에 더해 항원 제거·스킨케어 최적화 등 전신적 알레르기 관리도 고려한다. 수면 시 자세에도 주의하며 얼굴을 베개나 팔에 누르는 옆으로 누운 자세를 피하도록 지도한다6). 환자 본인뿐만 아니라 가족·간병인에게도 병태와 예방의 중요성을 설명하고 눈 비비기를 유발하는 습관을 가정 환경 전체에서 재검토하는 것이 효과적이다.
원추각막 환자가 백내장을 합병한 경우 각막 곡률의 불안정성과 고도의 불규칙 난시가 안내렌즈 도수 계산과 수술 조작 모두를 어렵게 한다. 수술 전에 CXL이나 ICRS로 각막을 안정화시키고 콘택트렌즈 중단 기간(소프트는 최소 2주, 하드는 5주 이상)을 설정한 후 생체 계측의 안정을 확인하는 것이 권장된다7). 안내렌즈 도수 계산에서는 표준식에 의한 수술 후 원시화(hyperopic surprise)가 발생하기 쉬우며 Barrett True-K나 Kane keratoconus formula 등 원추각막 특화식의 사용과 경도 근시 목표 설정이 권장된다7). 다초점 안내렌즈는 고차 수차 증가로 인해 권장되지 않는다7).
수술 기법에서 얇아진 각막에 대한 투명각막절개는 창상 누출의 위험이 있으므로 각공막터널절개가 권장된다7). 각막혼탁으로 인해 전낭절개의 시인성이 저하되는 경우 트리판블루를 이용한 전낭염색, 분산형 점탄물질의 각막 표면 도포 등이 유용하다. 중증례에서 각막이식도 필요한 경우 백내장수술, 안내렌즈삽입, 각막이식을 동시에 시행하는 삼중수술도 선택지가 된다.
표준적인 epi-off법에서는 각막상피를 제거하므로 수술 후 수일간 통증, 이물감, 눈물흘림이 자주 발생한다. 통증은 치료용 콘택트렌즈 착용, 냉각, 진통제로 관리된다. 상피의 재생은 보통 3~5일 내에 완료되며 그 이후로 통증도 감소한다. epi-on법에서는 상피제거가 없어 수술 후 통증이 경감되지만 효과가 epi-off법보다 떨어질 수 있다.
소아·청소년의 원추각막은 성인에 비해 진행이 빠르다. 각막의 생체역학적 강성은 연령에 따라 증가하므로, 소아 각막은 콜라겐 분해에 더 취약하다. 소아·청소년 148안을 평균 2.9년 추적 관찰한 연구에서 77.0%에서 진행이 확인되었으며, 진단 시 이미 진행기에 있는 비율도 높았다. 성인은 612개월 간격인 반면, 소아에서는 13개월 간격의 면밀한 경과 관찰이 권장된다. 진행이 확인된 경우, 신속한 각막 크로스링킹이 각막 이식의 위험을 줄일 수 있는 유일한 중재법이다.
원추각막에서는 각막 콜라겐 분해가 각막 얇아짐의 기반이 된다1). 건강한 각막 실질에서는 I형 콜라겐이 주체인 콜라겐 섬유 다발이 3차원적으로 겹쳐져 각막의 강성과 형태를 유지한다. Bowman막에 접하는 표층에서는 콜라겐 섬유 다발의 폭이 비교적 가늘고 각도가 급하며 다방향성을 가지는 반면, 심층에서는 섬유 다발 폭이 넓어지고 편평해지는 구조적 기울기가 있다. 이러한 표층의 급하고 세밀한 섬유 다발 구조가 각막 전면 형태를 유지하는 데 크게 기여하지만, 원추각막에서는 이러한 구조가 변화된 것으로 알려져 있다.
분자 기전에서는 기질 금속단백분해효소(MMP)의 증가와 그 조직 억제 인자(TIMP)의 감소가 각막 실질의 콜라겐 분해에 관여한다1). 원추각막 환자의 눈물에서는 IL-6, TNF-α, MMP-9 등의 염증성 매개체 농도 상승이 확인된다1). 이러한 염증성 매개체는 각막 실질 세포(각막세포)의 세포자멸사를 유도하여 세포 밀도 감소를 초래한다1).
원추각막은 전통적으로 「비염증성」 각막 얇아짐 질환으로 분류되어 왔으나, 병태의 발생과 진행에 직간접적으로 관련된 염증성 요소가 존재함이 최근 연구에서 밝혀지고 있다. 1)
조직병리학적으로는 Bowman층의 파열 또는 소실, 콜라겐 섬유 배열의 무질서화, 반흔화, 실질의 얇아짐이 확인된다. 진행된 경우에서는 Descemet막의 주름이나 파열도 발생할 수 있다.
각막 생체역학적 관점에서, 국소적 탄성계수의 감소는 콜라겐 섬유의 붕괴 및 변성과 관련이 있습니다8). 일단 국소적 강성 감소가 발생하면, 안압이라는 일정한 부하에 대해 취약 부위에 응력이 집중되어 재분배되면서 각막이 급격히 돌출되고 얇아지는 「생체역학적 파괴 사이클」이 진행된다는 가설이 제시되었습니다8).
유전적 소인에 더하여, 눈 비비기 등의 반복적인 기계적 스트레스가 이 생체역학적 파괴를 유발하는 것으로 생각됩니다1, 6). 젊은 층의 각막은 콜라겐 가교 밀도가 낮고, 나이가 들수록 강성이 증가하므로 소아·청소년기의 각막은 기계적·효소적 분해를 받기 쉽습니다1). 이 점이 소아 환자에서 진행이 빠른 생물학적 근거가 됩니다. 산화 스트레스에 대한 방어 기전의 이상, 특히 초과산화물 불균등화효소 활성 저하와 글루타티온 대사 이상도 병태에 관여할 가능성이 지적되고 있습니다. 이러한 분자 경로는 염증 매개체의 생성과 콜라겐 분해 효소의 활성화를 증폭시키는 악순환을 형성할 수 있습니다.
각막 실질 세포(각막 세포)의 세포자멸사는 원추각막에서 각막 실질 세포 밀도 감소와 실질 얇아짐의 직접적인 세포학적 기전이다1). 보우만층(Bowman layer)은 정상적으로 약 10 µm 두께의 세포외 기질층이지만, 원추각막에서는 초기부터 파열과 소실이 관찰되며 각막 전면의 형태 유지 기전이 붕괴된다. 데스메막(Descemet membrane)은 전자현미경적으로 전방 띠층(anterior banded layer)과 후방 비띠층(posterior non-banded layer)으로 구분되는 기저막으로, 급성 부종 시 이 막이 파열되면서 방수가 실질 내로 유입되어 일시적으로 심각한 시력 저하를 초래한다.
소아·청소년 조기 CXL: KERALINK 시험은 10~16세 환자에서 CXL의 유효성을 높은 수준의 근거로 입증했다2). Meyer 등이 보고한 소아·청소년의 77%라는 높은 진행률은 진행이 확인되기 전 조기 개입의 근거가 된다3). 각막 콜라겐 가교결합의 장기적 안정화 효과가 지속된다면 향후 콘택트렌즈 상시 사용이나 각막 이식의 필요성을 피할 수 있을 가능성이 있다2). Ferdi 등의 체계적 문헌고찰과 메타분석에서는 자연 경과 데이터가 있는 11,529안의 정보가 통합되었으나 소아 데이터는 제한적이며 장기 추적 관찰의 추가 축적이 필요하다13).
생체역학적 조기 검출：각막 생체역학 평가의 발전으로 기존의 형태학적 변화(각막 지형도/단층촬영)에 선행하는 ‘생체역학적 단계’에서의 조기 발견이 가능해지고 있다1, 8).각막 단층촬영과 생체역학 평가를 결합한 포괄적 선별검사 체계 구축이 향후 과제이다8).
유전자 선별검사：75개 유전자, 2000개 이상의 변이를 평가하는 FDA 승인 유전자 검사가 이용 가능하다1).환경 요인과 유전적 위험 점수를 통합한 조기 진단 접근법은 연구 단계에 있으며, 임상적 유용성에 대한 추가 검증이 필요하다1).
CXL 프로토콜 최적화：가속 프로토콜 최적화, 펄스 조사에 의한 산소 공급 개선, epi-on법의 침투성 개선 등이 활발히 연구되고 있다5).고플루언스 조건에서는 조직 내 산소가 고갈되어 가교 반응의 효율이 저하되는 것으로 밝혀졌으며, 간헐적 조사 중단(펄스 CXL)을 통해 산소 공급을 보충하는 방법론이 검토되고 있다5).지형도 유도 PRK와 CXL을 병용하는 Athens 프로토콜, 경상피 PTK와 CXL을 병용하는 Cretan 프로토콜, decentered individualized sphero-cylindrical(DISC) ablation과 CXL의 병용 등 복합 치료를 통해 진행 억제와 시기능 개선을 동시에 달성하려는 시도도 보고되었다11).이러한 복합 치료는 각막 조직을 추가로 절제하므로 잔여 각막 두께에 충분한 여유가 있는 증례에 한정된다.
장기 안정성 검증: CXL의 장기 안정화 효과에 대해 10년 이상의 관찰 연구 데이터가 축적되고 있으며, 치료 효과의 지속성이 보고되는 한편, 일부 증례에서는 시간이 지남에 따라 재진행되는 경우도 관찰됩니다5). 재진행 시 CXL 재시행의 타당성, 재진행 예측 인자, 더 내구성이 높은 프로토콜 개발 등이 향후 연구 과제입니다. 또한 공막렌즈 기술의 보급으로 각막 이식이 필요한 증례가 더욱 감소할 것으로 기대됩니다1).
